Facteurs influant sur l'efficacité des boîtes à engrenages hélicoïdaux

Contrairement aux réducteurs à engrenages, les réducteurs à vis sans fin transmettent la puissance par friction glissante entre la vis sans fin et la roue, tandis que les réducteurs à engrenages transmettent généralement la puissance par friction de roulement, ce qui entraîne une efficacité relativement plus faible. Toutefois, en raison de leur structure unique et de leur fonction d'autoblocage, ils ont suscité un grand intérêt et sont largement utilisés dans les systèmes de transmission de puissance.

1. Facteurs

• Rapport

Que ce soit un réducteur à vis sans fin ou un réducteur à engrenages, le rapport de transmission est le facteur le plus important influant directement sur l'efficacité de la transmission. Généralement, plus le rapport de transmission d'un réducteur est élevé, plus son rendement sera faible. En raison du grand rapport de transmission, les frottements entre la vis sans fin et la roue hélicoïdale augmentent, ce qui affecte l'efficacité.

• Lubrification

Les lubrifiants ont un impact significatif sur le processus de transmission. Le lubrifiant forme un film mince entre la vis sans fin et la roue hélicoïdale, réduisant considérablement le frottement direct entre la vis et la roue. Sa viscosité, son type et d'autres facteurs influencent fortement le rendement du réducteur.

• Caractère du matériau

Le matériau des engrenages et des roues hélicoïdales a un impact significatif sur le rendement de la transmission. La combinaison de matériaux la plus courante est un filet tangent en acier avec une roue hélicoïdale en bronze. En effet, l'élasticité, la conductivité thermique et la régularité de surface du matériau influent sur le rendement : la déformation élastique de l'engrenage et du filet tangent entraîne une augmentation de la surface de contact et donc une augmentation de la force de friction, tandis que la conductivité thermique affecte l'efficacité de lubrification du lubrifiant. La régularité de la surface métallique permet de réduire au maximum la force de friction.

•Précision

La précision de fabrication des engrenages à vis sans fin et des vis sans fin affecte directement leur efficacité. Le profil des dents et le degré de contact influencent grandement les pertes de puissance, entraînant ainsi une diminution du rendement. Lors du processus d'assemblage, l'étalonnage des engrenages à vis sans fin et des vis sans fin est crucial pour l'optimisation de l'efficacité, et le degré d'étalonnage peut minimiser au maximum les pertes d'efficacité.

2. Comment calculer le rendement des boîtes d'engrenages à vis sans fin

Le rendement des engrenages à vis sans fin et des vis sans fin se manifeste principalement par le rapport entre le couple et la vitesse du module d'entrée et ceux du module de sortie.

Couple(sortie) = Couple(entrée) * rapport * rendement

Vitesse(sortie) = Vitesse(entrée) * rapport

Les différents motifs de friction entre les pièces métalliques du dispositif de transmission affectent grandement l'efficacité du réducteur. Par rapport au frottement de roulement, le frottement de glissement entraîne des pertes de puissance relativement plus élevées, car il s'agit d'un mouvement de glissement relatif avec une surface de contact plus importante, ce qui provoque des pertes de puissance plus importantes.

3. Plage typique d'efficacité des boîtes à engrenages à vis

L'efficacité de transmission des réducteurs à vis sans fin se situe généralement entre 50 % et 80 %, selon le rapport de transmission, le degré de lubrification, la précision des engrenages et les propriétés des matériaux. En général, les réducteurs ayant des rapports de transmission relativement faibles présentent une efficacité plus élevée.