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engrenage

(de engrener)

Phases du roulage d'un engrenage
Phases du roulage d'un engrenage

Ensemble de deux pièces dentées calées sur deux arbres, transmettant par le contact des dents un mouvement de rotation de l'un à l'autre.

MÉCANIQUE

Principe

Considérons deux cylindres de révolution en contact suivant l'une de leurs génératrices et en rotation autour de leurs axes. Pour que les vitesses circonférentielles soient les mêmes, on dente les surfaces en contact, appelées surfaces primitives, les dents de l'une pénétrant dans les intervalles des dents de l'autre. Les vitesses de rotation des cylindres sont alors dans le rapport inverse du nombre des dents qu'ils portent. Le pignon est l'élément de l'engrenage qui a le plus petit nombre de dents ; l'autre est, dans le cas d'un engrenage extérieur, la roue, ou, si l'une des surfaces primitives est un plan, la crémaillère ; dans le cas d'un engrenage intérieur ou d'un engrenage conique à grand rapport de démultiplication, la couronne. La distance entre les profils semblables de deux dents voisines, mesurée sur le cercle primitif, section droite de la surface primitive, constitue le pas, qui, divisé par le nombre π, définit le module. Les dents en prise doivent être constamment tangentes ; cette condition est réalisée par un tracé en épicycloïde, ou en développante de cercle. Ce dernier tracé, beaucoup plus facile à réaliser, est obtenu à partir d'un cercle de base, dont les développantes sont les profils des dents.

Catégories

Les engrenages peuvent être à denture droite ou hélicoïdale. Dans ce dernier cas, lors de la transmission d'un effort, la denture provoque une poussée axiale, que l'on peut neutraliser en jumelant deux engrenages identiques, mais à hélices de sens contraires, et qui constituent un engrenage à chevrons. Les engrenages à roue et vis sans fin sont des engrenages à axes orthogonaux dans lesquels le pignon est remplacé par une vis engrenant dans la roue par un contact ponctuel ; l'engrenage est à roue et vis globique si la roue et la vis sont toriques. Les engrenages coniques à denture droite ont pour surfaces primitives deux cônes de révolution et un plan. Les engrenages coniques à denture hypoïde permettent, par un décalage des axes, de diminuer l'encombrement des engrenages coniques.