Transmission par Réducteurs de Vitesse
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE
Introduction
Les réducteurs permettent d’adapter la vitesse et le couple entre un moteur et une charge. Trois fonctions principales :
⏬
Réduction vitesse
🔄
Augmentation couple
⚙️
Adaptation inertie
1. Technologies de Réducteurs
1.1 Réducteurs à engrenages
À arbres parallèles
Avantages :
- Rendement >95%
- Rapports standards
Applications : Machines-outils, convoyeurs
À train épicycloïdal
Avantages :
- Compact
- Grands rapports
Applications : Levage, robotique
1.2 Paramètres caractéristiques
| Paramètre | Formule | Unité |
|---|---|---|
| Rapport (r) | Nentrée/Nsortie | Sans |
| Couple sortie | Cs = Ce×r×η | Nm |
| Rendement (η) | Psortie/Pentrée | % |
2. Dimensionnement
2.1 Sélection d’un réducteur
Critères essentiels :
🔧
Puissance
📏
Rapport
⚡
Rendement
Exemple :
Données : Moteur 4 kW à 1450 tr/min, besoin de 100 tr/min en sortie
Solution : Réducteur 1450/100 = rapport 14,5, puissance ≥4 kW
2.2 Calcul de couple
Csortie (Nm) = 9550 × P (kW) × η / N (tr/min)
Avec η = rendement (ex: 0,95 pour 1 étage)
3. Applications Industrielles
3.1 Cas d’étude : Convoyeur
Données :
- Moteur : 5,5 kW à 1440 tr/min
- Vitesse tambour : 45 tr/min
- Couple nécessaire : 1100 Nm
Solution :
- Rapport nécessaire : 1440/45 = 32
- Choix : Réducteur à 2 étages (4×8)
- Vérification couple : C = 9550×5,5×0,9/45 ≈ 1050 Nm
3.2 Comparaison technologique
| Type | Rapport max | Rendement | Coût |
|---|---|---|---|
| Engrenages | 1:100 | 95% | $$ |
| Epicycloïdal | 1:300 | 90% | $$$ |
| Harmonique | 1:160 | 80% | $$$$ |
Conclusion
Le choix d’un réducteur dépend de :
- La plage de vitesses requise
- La puissance à transmettre
- L’encombrement disponible
- La précision nécessaire
Évolutions récentes :
- Réducteurs intégrés aux moteurs
- Matériaux composites (moins de lubrification)
- Capteurs de température/vibration intégrés
Ressources Complémentaires
- Norme ISO 6336 (Calcul des engrenages)
- Catalogue SEW/Sumitomo (Exemples techniques)
- Logiciel : GearDesign pour le dimensionnement
