Les engrenages et les pignons sont tous deux des roues dentées, mais leurs fonctions diffèrent fondamentalement. Les engrenages s'engrènent directement entre eux pour transmettre la puissance, tandis que les pignons utilisent une chaîne pour entraîner indirectement un autre pignon — l'exemple le plus courant étant le vélo. Malgré cette différence, la méthode de conception d'un engrenage et d'un pignon reste très similaire.
Matériel nécessaire
- Une calculatrice
- Une règle
- Un engrenage ou un pignon de départ
Instructions
Étape 1 : Déterminer le rapport de réduction nécessaire
Le principe de la réduction repose sur l'utilisation de deux roues dentées de tailles différentes afin de transmettre la puissance et de modifier le régime de rotation (tr/min) du moteur. Pour déterminer le rapport dont vous avez besoin, appliquez la formule suivante :
Rapport de réduction = régime d'entrée ÷ régime de sortie souhaité
Exemple : si votre moteur tourne à 2 800 tr/min et que vous souhaitez obtenir une sortie à 700 tr/min :
Rapport de réduction = 2 800 ÷ 700, soit 4:1
Étape 2 : Calculer la circonférence de la roue d'entrée
La réduction fonctionne grâce à la géométrie des roues dentées. Considérez la circonférence comme la distance parcourue en ligne droite lors d'une rotation complète. Mesurez le diamètre de votre engrenage ou pignon d'entrée, puis appliquez la formule :
Circonférence = π × diamètre
Exemple : un engrenage de 10 pouces (environ 25,4 cm) de diamètre aura une circonférence de :
Circonférence = 3,14 × 10 = 31,40 pouces
Étape 3 : Calculer la circonférence nécessaire de la roue de sortie
Dans une réduction à un seul étage, la distance parcourue par la roue de sortie à chaque tour doit être un multiple de celle de la roue d'entrée. La formule est la suivante :
Rapport de réduction = circonférence de sortie ÷ circonférence d'entrée
Exemple :
- Rapport souhaité : 4:1
- Circonférence d'entrée : 31,4 pouces
- 4:1 = sortie ÷ 31,4
- 4:1 = 125,6 ÷ 31,4
La circonférence de la roue de sortie doit donc être de 125,6 pouces. Ainsi, pour chaque tour complet de la roue d'entrée, la roue de sortie n'effectue qu'un quart de tour, ce qui divise le régime de rotation par quatre.
Étape 4 : Déterminer le diamètre et reporter la taille des dents
Utilisez à nouveau la formule de la circonférence pour calculer le diamètre nécessaire de la roue de sortie :
Diamètre = circonférence ÷ π
Avec notre exemple :
Diamètre = 125,6 ÷ 3,14 = 40 pouces
Utilisez ensuite l'engrenage ou le pignon d'entrée d'origine pour reporter la taille et la forme des dents sur la grande roue de sortie.
Conseils supplémentaires
Pour un résultat optimal, veillez à ce que le pas des dents (la distance entre deux dents consécutives) soit identique sur les deux roues : c'est cette compatibilité qui garantit un engrènement fluide et silencieux. Dans la pratique industrielle, on raisonne d'ailleurs souvent en nombre de dents plutôt qu'en mesures physiques : le rapport de réduction correspond alors simplement au rapport entre le nombre de dents de la roue menée et celui de la roue menante.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/remodeling-tools-equipment/1007125941.html