Réducteurs de vitesse – Notions pratiques ?

A quoi servent les réducteurs de vitesse ?

Les réducteurs de vitesse permettent de baisser mécaniquement la vitesse d’un moteur électrique et d’augmenter le couple. Les plus répandus sont les réducteurs:

roue et vis
coaxiaux
à couple conique
pendulaires
planétaires

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Comment fonctionnent les réducteurs?

La plupart des réducteurs utilisent des engrenages. Un pignon entraine une roue plus grande. Le couple pignon roue constitue un train d’engrenage. Selon la réduction souhaitée il peut y avoir un ou deux trains. Cependant, il existe une exception notoire qui fait appel une vis sans fin et une roue. Ce produit est moins cher donc il se trouve beaucoup dans l’industrie et sur les machines agricoles.

Un réducteur sans moteur ne tourne pas, pour cette raison de nombreuses caractéristiques ne sont valables que pour le couple motoréducteur.

Caractéristiques propres au réducteur

Rapport de réduction

La caractéristique principale d’un réducteur est son indice. Il s’agit du rapport de réduction de vitesse entre l’entrée est la sortie. Ainsi la vitesse de sortie n2 dépend de la vitesse d’entrée n1 et de l’indice i.

n2=n1/i ou i=n2/n1

Couple admissible ou couple nominal

Le couple nominal d’un réducteur correspond au couple de sortie qui peut être transmis en fonction de la vitesse d’entrée et du rapport de réduction. En pratique, il se calcule sur la base d’un fonctionnement continu avec une charge uniforme pour un facteur de service de 1.

Effort radial admissible

L’effort radial admissible correspond à la force maximale que l’arbre de sortie peut supporter perpendiculairement à son axe sans provoquer de déformation excessive ni réduire la durée de vie des roulements. Un dépassement de cette limite peut entraîner une usure prématurée des composants. Il est donc essentiel de respecter les spécifications du fabricant et d’adopter un montage adéquat pour limiter ces contraintes.

Effort axial admissible

L’effort axial admissible d’un réducteur est la force maximale pouvant être appliquée le long de l’axe de son arbre sans compromettre le bon fonctionnement du mécanisme. En effet, cet effort dépend principalement du type de roulements, de la rigidité de l’arbre et des conditions de lubrification. Un dépassement de cette limite peut entraîner une casse. Il est crucial de respecter les recommandations du fabricant et d’adopter un montage approprié afin de limiter les charges axiales excessives.

Rendement statique

La notion de rendement statique concerne les réducteurs à roue et vis sans fin. Il s’agit de l’efficacité lors du démarrage. En effet, le couple pendant cette période est fortement diminué. Par conséquent, ce point doit être pris en compte lorsque l’on choisi un réducteur pour un usage intermittent.

Caractéristiques spécifiques lorsque le réducteur est accouplé à un moteur

Vitesse de sortie

Il s’agit de la vitesse d’entrée n1 divisée par le rapport de réduction i.

Rendement dynamique

Le rendement dynamique correspond à l’efficacité pendant le mouvement. En fonctionnement, la valeur optimale est atteinte après rodage et aux vitesses normales des réducteurs. Lorsque plusieurs étages sont accouplés il est déterminé par le produit des rendements. Cependant il faut parfois prendre en compte la vitesse d’entrée comme par exemple dans le cas de roue et vis.

Couple de sortie

Le couple de sortie dépend de la puissance à l’entrée et du rapport de réduction. Cette notion est traitée dans l’article: Qu’est ce que le couple d’un motoréducteur?

Facteur de service

Cette valeur est particulièrement importante. Elle permet de déterminer comment le réducteur va tenir dans le temps. En effet, la durée de vie dépend de l’uniformité de la charge qu’il pilote, du nombre de démarrages par heure et de sa durée d’utilisation quotidienne. Pour en savoir plus consultez Qu’est ce que le facteur de service d’un motoréducteur?

Caractéristique spécifiques aux réducteurs roue et vis – Réversibilité

Le réversibilité des réducteurs roue et vis est la conséquence directe des rendements statique et dynamique. En effet, Il s’agit de savoir si il est possible de faire tourner l’arbre d’entrée en appliquant un couple sur la sortie. En pratique, Il ne faut pas confondre réversibilité avec le fait de pouvoir inverser le sens de rotation. Le degré de réversibilité est propre à chaque réducteur roue et vis. Dans les applications qui nécessite la translation d’une charge avec une forte inertie la réversibilité doit être garantie pour éviter de surcharger le réducteur. A l’inverse certaines applications comme le convoyage incliné peuvent profiter de l’irréversibilité pour éviter que la charge ne descende. Cependant, seul un moteur frein ou un mécanisme spécifique peut garantir à 100% le non retour. Les information suivantes donnent les plages de réversibilité en fonction des rendement pour les réducteurs roue et vis.

Rd>0.6 réversibilité dynamique
Rd de 0.5 à 0.6 réversibilité dynamique incertaine
Rd de 0.4 à 0.5 bonne irréversibilité dynamique
Rd < 0.4 irréversibilité dynamique

Rs > 0.55 réversibilité statique
Rs de 0.5 à 0.55 réversibilité statique incertaine
Rs < 0.5 irréversibilité statique