Partager l'article :

Roue à vis sans fin – Expert en rapport d’engrenage faible bruit

Les roues à vis sans fin jouent un rôle important dans la conception de nombreuses machines et systèmes. Elles offrent des rapports de vitesse élevés et une transmission de couple, tout en prenant peu de place dans les applications mécaniques grâce à leur conception compacte. Afin de trouver la meilleure solution possible pour répondre à vos exigences spécifiques, il est important de sélectionner les bons composants en fonction des spécifications et des exigences de performance requises.

Qu’est-ce que les roues à vis sans fin et quand les utilise-t-on ?

Les roues à vis sans fin sont un mécanisme de transfert de couple et se composent d’une vis sans fin et d’une roue dentée (roue à vis sans fin). Les roues à vis sans fin convertissent les mouvements rotatifs en un autre mouvement rotatif avec un rapport de réduction ou de transfert très élevé et sont utilisées pour obtenir un couple élevé à faible vitesse.

En raison de la forme et de la géométrie des roues à vis sans fin, elles ont un comportement extrêmement faible en matière de bruit et de vibrations en fonctionnement. Elles sont capables de fournir un couple élevé à faible vitesse de rotation, ce qui les rend idéales pour des applications telles que les équipements de levage et de transport de matériaux. Vous pouvez continuer à travailler dans une seule direction, ce qui signifie que la roue à vis sans fin ne peut pas transférer le couple vers la vis sans fin.

 

 

 

  • (a) - arbre à vis sans fin
  • (b) - roue à vis sans fin

Quels sont les composants d’un système de roues à vis sans fin ?

Une roue à vis sans fin se compose des deux principaux composants suivants :

Arbre à vis sans fin : Un arbre en forme de spirale, qui convertit le couple d’entrée en un mouvement de rotation et le transfère à la roue à vis sans fin. Habituellement, la vis sans fin agit comme un moteur sur la roue à vis sans fin. La vis sans fin peut avoir un ou plusieurs filetages qui s’engagent dans la jante de la roue à vis sans fin.

Schneckenwelle

Roue à vis sans fin : Une roue à jante biseautée qui absorbe le mouvement de rotation de la vis sans fin et la transfère au couple de sortie.

Schneckenrad

Notions de base pour le choix des roues à vis sans fin

Les principes de calcul des roues à vis sans fin sont multidimensionnels et nécessitent une compréhension complète de la mécanique et de la géométrie. Les points les plus importants pour sélectionner une roue à vis sans fin appropriée sont les suivants :

Les principes de calcul des roues à vis sans fin sont multidimensionnels et nécessitent une compréhension complète de la mécanique et de la géométrie. Les points les plus importants pour sélectionner une roue à vis sans fin appropriée sont les suivants :

  • Rapport de vitesse : Le rapport de vitesse d’une roue à vis sans fin est déterminé par le rapport du nombre de dents (z). Pour le déterminer, on divise le nombre de dents de la roue à vis sans fin par le nombre de tours de la vis sans fin.
  • Couple de transmission : Le couple maximal autorisé des roues à vis sans fin est largement déterminé par la résistance des surfaces de la dent et ne doit pas être dépassé pendant l’application afin d’obtenir une durée de vie prolongée.
  • Distance d’engagement : La distance entre les centres de l’axe de la vis sans fin et de la roue à vis sans fin doit être déterminée.
  • Capacité de charge : La capacité de charge des roues vis sans fin est largement déterminée par l’appariement matériel de la vis sans fin et de la roue à vis sans fin. Les limites de capacité de charge sont calculées sur la base de la norme DIN 3996.

Quels composants sont-ils nécessaires pour obtenir des roues à vis sans fin efficaces ?

Les roues à vis sans fin sont montées sur les arbres d’entraînement, les arbres de rotation et les arbres moteur. La roue à vis sans fin transfère le couple du moteur vers d’autres parties du système. La fixation sur l’arbre d’entraînement peut être effectuée, par exemple, à l’aide de vis sans tête, qui garantissent que les composants sont solidement connectés les uns aux autres. Les corps de roulement peuvent être utilisés pour garantir un positionnement permanent de ce segment d’entraînement. Ils servent à stabiliser l’arbre et donc l’ensemble du système. Le verrouillage solide de ces composants garantit que tous les éléments peuvent fonctionner ensemble de manière optimale sans provoquer de forces de frottement inutiles.

Caractéristiques de l’arbre à vis sans fin et de la roue à vis sans fin

Caractéristiques de l’arbre à vis sans fin

Référence   Nombre de filets Alésage de l’arbre Ø PH7 Sens de rotation Angle de fil d D L
Modèle Module   Trou de forage droit + fil            
WGEAU 0.8 1 6 r
(Droite)
3 ̊17’ 14 15.6 30 5
    2 6   6 ̊34’        
  1 1 6   3 ̊35’ 16 18 32 5
    2 6   7 ̊11’        

Caractéristiques de la roue à vis sans fin

Référence   Nombre de dents Nombre de filets Alésage de l’arbre Ø PH7 Sens de rotation d D b H L F Distance d’engagement Couple autorisé (Nm) Dégagement (mm) Taux de réduction
Modèle Module     Trou d’alésage droit                 Résistance de la surface de la dent    
WGEAH 0.8 20 2 5 R
(Droite)
16.11 17.6 9 12 18 9 15 0.86 0.04~022 1/10
    30 1 5   24.04 25.6   18     19 1.89   1/30
      2     24.16 25.6   18     19 1.87   1/15
    40 1 6   32.05 33.6   20     23 3.24   1/40
    50 1 8   40.06 41.6   25     27 4.90   1/50
  1 20 1 6   20.05 23 10 16 20 10 18 1.58 0.06~0.24 1/20
      2     20.16 23   16     18 1.54   1/10
    30 1 6   30.07 33   20     23 3.38   1/30
      2     30.24 33   20     23 3.35   1/15
    40 1 8   40.08 43   26     28 5.79   1/40
    50 1 8   50.1 53   30     33 8.76   1/50

Choisir le bon lubrifiant

En raison du frottement élevé entre la vis sans fin et la roue à vis sans fin, les roues à vis sans fin génèrent plus de chaleur que les autres types d’engrenages, ce qui doit être pris en compte lors du choix de la lubrification et du refroidissement appropriés. La lubrification des roues à vis sans fin a essentiellement les objectifs suivants :

  • Réduction de la friction de glissement
  • Régulation de la température
  • Protection des surfaces contre la corrosion
  • Élimination des corps étrangers

Différentes méthodes de lubrification conviennent pour la lubrification des roues à vis sans fin. Le choix de la bonne méthode de lubrification dépend de la vitesse de glissement entre les surfaces de contact. Il existe trois méthodes de lubrification différentes : Lubrification à la graisse, lubrification par immersion et lubrification forcée.

Processus de lubrification Caractéristiques spéciales Vitesse de glissement
Lubrification à la graisse Pour la lubrification, la graisse est appliquée manuellement sur les surfaces des dents. Cette méthode convient à des régimes moteur faibles et à des couples inférieurs. jusqu’à 5 m/s
Lubrification par immersion Pendant la lubrification par immersion, la roue à vis sans fin est située dans un récipient fermé avec un carter d’huile. La roue à vis sans fin plonge avec ses dents dans l’huile lubrifiante, qui humidifie en permanence les surfaces de contact avec l’huile lubrifiante. Cette méthode convient aux régimes moteur moyens et aux couples moyens 5 à 10 m/s
Lubrification forcée L’huile lubrifiante est introduite dans la surface de contact entre le ver et la roue à vis sans fin par gravité ou via une pompe. Cette méthode convient aux régimes moteur élevés et aux couples élevés. à partir de 10 m/s

Entretien des roues à vis sans fin

Les roues à vis sans fin revêtent une grande importance dans de nombreuses applications de construction. Elles se caractérisent par une haute précision et par leur capacité à transférer des couples importants. Une maintenance régulière est essentielle pour garantir la durée de vie et la fiabilité les plus longues possible.

L’une des activités de maintenance les plus importantes pour les roues à vis sans fin est la vérification de la lubrification correcte. En raison du frottement élevé entre la vis sans fin et les roues à vis sans fin, les roues à vis sans fin génèrent plus de chaleur que les autres types d’engrenages, ce qui doit être pris en compte lors du choix de la lubrification et de l’entretien appropriés.

De plus, l’inspection des flancs de dents est d’une grande importance pour le maintien des roues à vis sans fin. Il convient de vérifier régulièrement qu’ils ne présentent pas d’usure, de dommages ou de déformation. Les surfaces de contact endommagées peuvent entraîner une usure accrue du matériau et des dysfonctionnements.

Les points suivants doivent être observés pendant la maintenance :

  • Vérifier la lubrification : L’huile lubrifiante ou la graisse lubrifiante doivent être régulièrement vérifiées pour détecter la présence de salissures et de contamination et remplacées si nécessaire.
  • Nettoyage : Avant de relubrifier ou de remplacer l’huile de lubrification, l’engrenage doit être soigneusement nettoyé pour éliminer les corps étrangers et les dépôts.
  • Vérifier l’usure : Les roulements, les joints et les surfaces de contact doivent être vérifiés régulièrement pour détecter toute usure. Si nécessaire, les pièces usées devront peut-être être remplacées.
  • Vérification de l’alignement : Vérifier régulièrement l’alignement des roues à vis sans fin afin d’éviter toute abrasion des dents.

La maintenance régulière permet aux roues à vis sans fin de fonctionner de manière fiable et efficace et d’atteindre leur durée de vie maximale.