Denture frontale

Contenu:

Denture frontale

Ce calcul est destiné au dimensionnement et au contrôle de la résistance d'une denture frontale avec des dents droites et obliques (externe, interne, Crémaillère). Le programme résout les tâches suivantes:

  1. Calcul des dentures hélicoïdale et droite (interne/externe).
  2. Conception automatique d'une transmission avec un minimum de conditions initiales.
  3. Conception pour les coefficients de sûreté (statique, dynamique) donnés.
  4. Calcul des paramètres géométriques complets (y compris la denture corrigée).
  5. Optimisation de la denture à l'aide d'une correction appropriée (équilibrage des glissades spécifiques, minimisation des glissades spécifiques, résistance…).
  6. Calcul des paramètres de la résistance, contrôle de la sûreté.
  7. Conception de l'engrenage pour une distance axiale exacte.
  8. Calculs supplémentaires (calcul des paramètres d'une roue existante, de la hausse de température, de la conception des arbres, des dimensions de contrôle)
  9. Support des systèmes de DAO de 2D et 3D.
  10. Dessins de la forme exacte de la dent y compris les données (les coordonnées X, Y).
  11. Générer un modèle précis en 3D.

Les calculs utilisent les procédures, les algorithmes et les données des normes ANSI, OIN, DIN, BS et la littérature spécialisée.

Liste de normes: ISO 6336, ISO 1328, DIN 3990, ANSI B6.1-1968, AGMA 2001-C95, AGMA 2001-D04, AGMA 908-B89/95 et d'autres.

Conseil: Le document de comparaison " choix de la transmission " peut être utile dans le choix du type de transmission approprié.
Note: La documentation est identique pour le calcul de la denture aussi bien externe qu'interne. Les différences dans la méthode de calcul sont indiquées dans le texte.

L’interface d’utilisateur

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A télécharger

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Tarif, Achat

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Commande, structure et syntaxe des calculs.

L'information sur la syntaxe et la commande du calcul peut être trouvée dans le document " commande, structure et syntaxe des calculs ".

Information sur le projet.

L'information sur le but, l'utilisation et la commande du paragraphe "information sur le projet" peut être trouvée dans le document "information sur le projet ".

Théorie

Le texte complet concernant la théorie se trouve dans le document  Denture développante - théorie

Contenu:

  1. Géométrie, dimensions
  2. Moment, puissance, force, efficience
  3. Trains épicycloïdaux
  4. Crémaillère
  5. Tension et de la sécurité ISO 6336:2006
  6. Tension et de la sécurité ANSI/AGMA 2001-D04

Processus de calcul.

Les transmissions par roues dentées peuvent être réparties en:

Engrenage de puissance - pour les engrenages conçus, surtout, pour le transfert et la transformation d'énergie, il est nécessaire d'effectuer la conception/le contrôle de la résistance (par exemple: les commandes des machines, les engrenages industriels, etc.).

Engrenage de Non puissance - Pour les engrenages où le moment de torsion transféré est minimal par rapport à la taille des roues, il n'est pas nécessaire d'effectuer la conception/le contrôle de la résistance (par exemple: les instruments, les dispositifs de réglage, etc.).

Conception de l'engrenage de puissance.

La conception d'une denture frontale est une tâche qui ne peut pas être résolue directement, ce qui offre une liberté considérable dans le choix des paramètres des diamètres et des largeurs des roues dentées. Par conséquent, il est nécessaire de procéder itérativement, déterminer progressivement la solution et accorder les paramètres.

Conception rapide (d'orientation):

Ce procédé permet une vue rapide des paramètres de l'engrenage conçu. Bien que cet engrenage conçu soit normalement utilisable, l'optimisation successive d'une série de paramètres peut considérablement améliorer ses propriétés. Procédez dans la conception comme suit:

  1. Entrer les paramètres de la puissance de l'engrenage (puissance transférée, vitesse, rapport de transmission désiré). [1]
  2. Choisir le matériel du pignon et de la roue, les conditions de charge, les paramètres de fonctionnement et de production et les coefficients de sûreté. [2]
  3. Utilisez le bouton pour " la conception automatique " (choisir une denture oblique ou droite). [2]
  4. Contrôler les résultats.

Paramètres d'optimisation:

Avant d'optimiser les paramètres, effectuez d'abord " la conception rapide (d'orientation) " telle que décrite ci-dessus. Procédez ensuite comme suit:

  1. Si vous voulez utiliser des paramètres non standard du profil de la dent, déterminez-les au préalable dans le paragraphe [3].
  2. Déterminez les paramètres des roues (nombre de dents, angle de maille et d'inclinaison des dents). [4.1, 4.2, 4.3]
  3. Utilisez le glisseur [4.4] pour déterminer le rapport entre la largeur et le diamètre du pignon, appuyez ensuite sur le bouton " conception de l'engrenage ".
  4. Contrôlez les dimensions de l'engrenage conçu dans l'image. Au cas où les dimensions ne vous convenaient pas, changez le rapport entre la largeur et le diamètre du pignon et recalculez l'engrenage [4,4].
  5. Les paramètres de l'engrenage peuvent être encore améliorés dans le paragraphe [5] à l'aide des corrections.
  6. Contrôlez et évaluer (comparez avec l'aide) les index de la dimension et de la qualité. [6; 7; 8]
  7. Contrôlez les coefficients de sûreté. [9, 10]

Conception de l'engrenage pour une distance axiale exacte:

La conception de la denture avec une distance axiale donnée est la tâche la plus fréquente dans la conception des dentures frontales. Pour une telle conception, procédez comme suit:

  1. Effectuez " une conception rapide (d'orientation) ".
  2. Essayez de façon raisonnable de vous approcher le plus possible des distances axiales désirées par les changements du nombre de dents, de l'angle d'inclinaison, et du rapport entre la largeur et le diamètre du pignon [4.1, 4.3, 4.4].
  3. Dans le paragraphe [14.0] effectuez le calcul des paramètres et transférez leurs valeurs au calcul principal.
  4. Si nécessaire, contrôler ou accorder la répartition des corrections sur les différentes roues. [5]
  5. Contrôlez et évaluer (comparez avec l'aide) les index de la dimension et de la qualité. [6; 7; 8]
  6. Contrôlez les coefficients de sûreté. [9, 10]
Conseil: Les dimensions de la denture peuvent être considérablement changées par un changement adéquat du matériel (ou de son traitement extérieur).
Note: Pour le calcul de la denture interne, les valeurs suivantes sont exprimées avec des signes négatifs:
- tous les diamètres de la roue
- toutes les distances axiales
- le nombre de dents de la roue
Note: Pour le calcul de la crémaillère, vous pouvez atteindre une distance axiale donnée [14.0] directement en modifiant la correction x1 (Sum x).

Conception de l'engrenage de non puissance.

Dans la conception d'un engrenage de non puissance, il n'est pas nécessaire de résoudre et contrôler les paramètres de la résistance. Choisissez directement le nombre de dents approprié et le module [4.1, 4.7] et contrôlez les dimensions de l'engrenage conçu.

Conseil: En concevant l'engrenage de non puissance, choisissez une puissance transférée convenablement petite.

Choix des paramètres initiaux de base. [ 1 ]

Entrez les paramètres initiaux de base de la denture conçue dans ce paragraphe.

1.1 Puissance transférée.

Entrez la puissance de la roue conduite. Les valeurs habituelles sont dans l'intervalle de 0,1-3000 KW/0,14-4200 HP, dans les cas extrêmes jusqu'à 65 000 KW/100 000 HP.

1.2 Vitesse.

Entrez la vitesse de la roue conduite. La vitesse extrême peut atteindre 150 000 rot/min. La vitesse de la roue conduite est calculée en utilisant le nombre de dents de toutes les deux roues.

Conseil: Si vous voulez calculer le rapport de transmission et connaissez les vitesses à l'entrée et à la sortie, appuyez sur le bouton à la droite du domaine d'insertion et effectuez le calcul respectif dans le chapitre des compléments.

1.3 Moment de torsion.

C'est le résultat du calcul et ne peut pas être entré.

Conseil: Si vous voulez obtenir la puissance transférée à partir du moment de torsion et de la vitesse, appuyez sur le bouton du côté droit et effectuez le calcul respectif dans le chapitre des compléments.

1.4 Rapport de transmission.

Le rapport de transmission optimal varie dans l'intervalle de 2 à 8. Dans les cas extrêmes ce rapport peut atteindre 20. Le rapport de transmission peut être écrit dans le domaine d'insertion à gauche en utilisant le clavier. La liste instantanée à droite contient les valeurs recommandées du rapport de transmission. Si vous choisissez une valeur à partir de cette liste, elle sera automatiquement ajoutée dans la case à gauche.

1.5 Rapport de transmission réel.

Comme le rapport de transmission réel est le quotient des nombres de dents de toutes les deux roues (nombres entiers), le rapport de transmission réel sera souvent différent du rapport (écrit) désiré. La valeur "du rapport de transmission réel" est affichée à gauche; la déviation en pourcentages du rapport de transmission désiré est montrée à droite. Cette déviation devrait être dans l'intervalle:

i = 1 - 4,5........... 2,5%
i supérieur à 4,5... 4,0%

Conseil: Si vous voulez concevoir un engrenage avec un rapport de transmission aussi exact que possible ou vous désirez répartir le rapport de transmission sur plusieurs étages de l'engrenage, utilisez " calcul du rapport de transmission ".

Choix des paramètres initiaux de base - Crémaillère [1]

Dans le calcul, il est possible de saisir la force tangentielle, ce qui est en fait la force exercée par la crémaillère sur le pignon, et la vitesse de la crémaillère (vitesse périphérique du pignon). A partir de ces deux valeurs, on calcule la puissance transférée et le moment de torsion du pignon. En vue du fait que la crémaillère peut être utilisées dans toute une série de solutions, il est nécessaire de transformer (recalculer) les exigences concernant la transmission dans ces deux valeurs.

1.1 Force périphérique, force sur la crémaillère.

Saisissez la force exercée par la crémaillère sur le pignon (force sur la crémaillère)

1.2 Vitesse périphérique sur le diamètre du pas.

Saisissez la vitesse de la crémaillère.

1.3 Puissance transférée.

Elle est calculée à partir de la force transférée et de la vitesse.
Pw[kW] = Ft * v / 1000 

1.4 Pignon de vitesse.

Il sont calculés à partir de la vitesse périphérique et et du diamètre d´un pignon.

1.5 Moment de torsion (pignon).

Il est calculé à partir de la puissance et du nombre de tours.

Choix du matériel, des conditions de charge, des paramètres de fonctionnement et de la production. [2]

Dans la conception de l'engrenage de puissance, entrez les paramètres de fonctionnement et de production complémentaires dans ce paragraphe. Essayez d'être aussi précis que possible dans le choix et l'insertion de ces paramètres étant donné que chacun d'eux peut dramatiquement affecter les propriétés de l'engrenage conçu.

2.2, 2.3 Matériel du pignon/de la roue.

  1. Le choix s'effectue selon les aspects suivants:
  2. Résistance
  3. Prix du matériel et de son traitement thermique
  4. Usinage
  5. Trempabilité
  6. Degré de charge
  7. Dimensions de la roue
  8. Production en série

D'habitude le principe selon lequel le pignon doit être plus dur que la roue (20-60 HB) est respecté, tandis que la différence des duretés augmente avec l'augmentation de la dureté de la roue et du rapport de transmission. Pour une orientation rapide, les matériaux sont répartis en 8 groupes marqués par les lettres de A à H. Choisir le matériel sur la liste instantanée séparément pour le pignon et pour la roue. Au cas où vous auriez besoin d'une information plus détaillée sur le matériel choisi, référez-vous à la feuille "matériel".

  1. roues légèrement chargées, production en pièces, production en petites séries, petites dimensions
  2. roues légèrement chargées, production en pièces, production en petites séries, grandes dimensions
  3. roues moyennement chargées, production en petites séries, petites dimensions
  4. roues moyennement chargées, production en petites séries, grandes dimensions
  5. roues considérablement chargées, production en séries, petites dimensions
  6. roues considérablement chargées, production en séries, grandes dimensions
  7. roues extrêmement chargées
  8. roues à grande vitesse

Matériaux A, B, C et D, les soi-disant roues molles - la denture est produite après traitement thermique; ces roues sont caractérisées par un bon rodage, n'ont aucune exigence spéciale sur la précision ou la rigidité de montage si au moins une roue est faite du matériel choisi.

Matériaux E, F, G et H, les soi-disant roues dures - coûts de production plus élevés (durcissement +100%, cémentation +200%, nitruration +150%). Le traitement thermique est effectué après la production de la denture. Réalisation difficile de la précision nécessaire. Les opérations de finissage coûteuses (meulage, rodage) sont souvent nécessaires après traitement thermique.

Propres valeurs matérielles - si vous souhaitez utiliser un matériel qui n'est pas inclus dans le tableau des matériaux livrés pour la production de la denture, il est nécessaire d'entrer quelques données sur ce matériel. Allez à la feuille "matériaux". Les 5 premières rangées dans le tableau des matériaux sont réservées à la définition de vos propres matériaux. Écrivez le nom du matériel dans la colonne conçue pour les noms des matériaux (elle sera affichée sur la feuille de choix) et complétez successivement tous les paramètres dans la rangée (cases vides). Après avoir rempli les cases, allez de nouveau à la feuille "calcul", choisissez le matériel nouvellement défini et continuez dans le calcul.

Conseil: Au paragraphe [19.0], vous pouvez simplement définir votre propre matériel (ISO 6336-5:2006 / ANSI/AGMA 2001-D04) et l'ajouter à la table de matériaux.
Avertissement: Le tableau des matériaux contient les options pour les matériaux utilisés. Étant donné que les valeurs de la résistance du matériel dépendent des dimensions du semi-produit, de la méthode de traitement thermique et en particulier du fournisseur, il est nécessaire de considérer les valeurs dans le tableau des matériaux comme valeurs d'orientation. Il est recommandé de consulter les valeurs particulières et précises avec votre technologue et fournisseur ou de les prendre des feuilles des matériaux particulières.

2.4 Charge de l'engrenage, machine motrice - exemples. 'engrenage, machine motrice - exemples.

Le réglage de ces coefficients affecte sensiblement le calcul des coefficients de sûreté. Essayez par conséquent d'écrire les spécifications aussi précisément que possible pendant le choix du type de charge. Exemples des machines motrices:

  1. Continues: moteur électrique, turbine à vapeur, turbine à gaz
  2. Avec de petites inégalités: petites inégalités: moteur hydraulique, turbine à vapeur, turbine à gaz
  3. Avec des inégalités moyennes: moteur poly cylindrique à combustion interne
  4. Avec de grandes inégalités: grandes inégalités: moteur cylindrique à combustion interne

2.5 Charge de l'engrenage, machine conduite - exemples: l'engrenage, machine conduite - exemples:

Le réglage de ces coefficients affecte sensiblement le calcul des coefficients de sûreté. Essayez par conséquent d'écrire les spécifications aussi précisément que possible pendant le choix du type de charge. Exemples des machines conduites:

  1. Continues: générateur, convoyeur (à courroie, à disques, à vis), ascenseur léger, engrenage de machine-outil, ventilateur, turbocompresseur, mélangeur pour les matériaux de densité constante
  2. Avec de petites inégalités: générateur, pompe à engrenages, pompe rotatoire
  3. Avec des inégalités moyennes: moteur principal de machine-outil, gros porteur, pivot de grue, ventilateur de mine, mélangeur pour les matériaux de densité variable, pompe à piston poly cylindrique, pompe d'alimentation
  4. Avec de grands chocs: cisailles, calendre en caoutchouc, laminoir, excavatrice à cuiller, centrifugeuse lourde, pompe d'alimentation lourde, système de forage, presse à briquettes, malaxeur

2.6 Type de montage de l'engrenage.

Le réglage de ce paramètre affecte le calcul du coefficient de sûreté. Le type de montage définit le coefficient de l'inégalité de la charge provoqué, surtout, par les déviations des arbres. Choisir le type de montage selon la définition et l'illustration suivantes.

  1. Engrenage symétriquement soutenu de deux côtés: C'est un engrenage dont les roues sont montées symétriquement entre les roulements. (les distances entre les roulements et les bords des roues sont identiques)
  2. Engrenage asymétriquement soutenu de deux côtés: C'est un engrenage dont les roues sont montées asymétriquement entre les roulements. (les distances entre les roulements et les bords des roues sont différentes). Au cas où seulement une roue ou un pignon serait soutenu asymétriquement, choisir le montage A-Type2.
  3. Engrenage surplombé: C'est un engrenage dont les roues sont surplombées. L'arbre est fixé (intégré) d'un côté de la roue seulement

Type1:Boîte rigide, arbres rigides, robuste, roulements à rouleaux cylindriques ou coniques.
Type2:Boîte moins rigide, arbres plus longs , roulements à billes.

Avertissement: Dans la plupart des cas, la solution d´une denture interne sera celle de l´Engrenage surplombé.

2.7 Degré de précision.

Dans le choix du degré de précision de l'engrenage conçu, il est nécessaire de tenir compte des conditions de fonctionnement, de la fonctionnalité et de la praticabilité de la production. La conception devrait être basée sur:

La précision de la denture est choisie jusqu'au degré nécessaire seulement, parce que la réalisation d'un degré de précision élevé est coûteuse, difficile et nécessite un équipement technologique plus sophistiqué.

Tableau de la rugosité extérieure et de la vitesse périphérique maximale
Degré de précision  
ISO 1328, ANSI/AGMA 2015
3 4 5 6 7 8 9 10 11
Degré de précision  
AGMA
13 12 11 10 9 8 7 6 5
Rugosité extérieure max. Ra max. [nm] 0.1-0.2 0.4 0.8 1.6 1.6 3.2 6.3 12.5 25

Vitesse périphérique max. [m/s] dents droites

80 60 35 15 8 5 3 3 3

Vitesse périphérique max. [m/s] dents obliques

100 80 50 30 12 8 5 3 3

Valeurs d'orientation pour le choix du degré de précision selon les spécifications.
Spécification

Degré de précision ISO 1328, ANSI/AGMA 2015

Degré de précision AGMA 2000-A88

Roue motrice

2 - 4 13-12

Instruments de mesure

3 - 6 13-10

Réducteurs de turbine

3 - 5 13-11

Réducteurs d'aviation

3 - 6 13-10

Machines-outils

3 - 7 13-9

Moteurs d'aviation

5 - 6 11-10

Boîtes de vitesse à grande vitesse

5 - 6 11-10
Osobní automobily 6 - 7 10-9

Voitures civiles

7 - 8 9-8

Moteurs de bateau légers

7 9

Laminoirs, locomotives

8 - 9 8-7

Moteurs de bateau lourds, tracteurs

8 - 9 8-7

Machines de construction et agricoles

8 - 10 8-6

Machines textiles

7 - 9 9-7

2.8 Coefficient de surcharge unique.

Ce coefficient donne le rapport entre les moments de torsion maximal (de démarrage) et nominal de la machine motrice. Le coefficient affecte sensiblement le calcul du coefficient de sûreté avec la surcharge unique (de démarrage) de l'engrenage. Le coefficient peut être trouvé dans le catalogue du producteur de l'unité motrice.

Valeurs recommandées:

Moteur électrique asynchrone triphasé ... 2-3

2.9 Durée de vie désirée.

Ce paramètre indique la durée de vie désirée en heures. Des valeurs d'orientation en heures sont indiquées dans le tableau.

Spécification

Longévité

Machines de ménage, dispositifs rarement utilisés

2000

Outils électriques manuels, machines pour les fonctionnements à court terme

5000

Machines pour un fonctionnement de 8 heures

20000

Machines pour un fonctionnement de 16 heures

40000

Machines pour un fonctionnement continu

80000

Machines pour un fonctionnement continu avec une longue durée de vie

150000

2.9 Nombre de cycles  (Crémaillère).

Saisissez le nombre de cycles de charge de la dent pour le pignon et la crémaillère.

2.10 Coefficient de sûreté (contact/flexion).

Les valeurs recommandées du coefficient de sûreté varient dans l'intervalle:

Conseil: Utiliser les recommandations dans l'aide pour l'estimation du coefficient de sûreté.

2.11 Conception automatique.

Décidez si vous voulez concevoir une denture droite ou oblique. Les recommandations suivantes peuvent être utilisées dans votre choix:

Dans la " conception automatique " le réglage des paramètres de l'engrenage est basé sur les paramètres de la puissance et de fonctionnement donnés [1.0 ; 2.0] et sur les recommandations généralement applicables. L'optimisation manuelle peut souvent donner à la denture de meilleurs paramètres (poids, dimensions) ou permettre des modifications des dimensions basées sur vos propres conditions de construction.

Avertissement : " La conception automatique " peut modifier les paramètres qui ont déjà été modifiés dans d'autres paragraphes. , Utilisez par conséquent " la conception automatique ", surtout, pour la détermination préliminaire des paramètres d'engrenage.

Paramètres du profil de la dent. [3]

Dans ce paragraphe, déterminer les paramètres de la machine-outil et du jeu du bout de la dent. Ces paramètres affectent la majorité des dimensions de la denture, la forme de la dent et les paramètres de la résistance, la rigidité, la durée de vie, le bruit, le rendement et bien d'autres. Si vous ne connaissez pas les paramètres exactes de l'outil de production, utilisez le type normalisé sur la liste dans la rangée [3.1], à savoir:

1. DIN 867 (a=20deg, ha0=1.25, hf0=1.0, ra0=0.38, d0=0, anp=0deg, ca=0.25) pour le calcul dans les unités SI et
3. ANSI B6.1 (a=20deg, ha0=1.25, hf0=1.0, ra0=0.3, d0=0deg, anp=0, ca=0.35) pour le calcul en Pouces.

Denture externe.

Vous pouvez définir deux types d'outil dans le formulaire, avec protubérance (A) et sans protubérance (B). Si vous définissez un outil sans protubérance, déterminez la dimension de protubérance d0=0. Déterminer les dimensions de l'outil selon les cotes dans l'image comme multiples du module "valeur"x"module" (calcul dans les unités SI) ou comme quotient de "valeur"/"Lancement Diametral" (calcul en pouces). Choisir l'angle de pression dans le paragraphe [4]. La base de la dent peut être taillée ou arrondie. Choisir donc une seule possibilité.

Le diagramme montre la forme d'une dent de l'outil pour la roue/le pignon. Si vous changez les dimensions de l'outil, appuyez sur le bouton approprié qui effectuera la correction selon les valeurs actuelles inscrites.

La forme exacte de la dent et de la roue dentée, le contrôle des interférences, etc. est décrite dans le paragraphe sur le résultat graphique et les systèmes de DAO.

Denture interne.

La denture interne est produite, en majorité, par usinage à l'aide d'un outil circulaire. Dans ce calcul nous considérerons un outil avec des paramètres de base identiques à ceux de la denture conçue (an0=an, b0=b, mn0=mn). Cependant, l'angle b ne peut pas être librement choisi dans la production de la denture interne, car il est nécessaire de procéder selon les propriétés de la machine-outil et les outils disponibles et il est conseillé de consulter ce choix avec un technologue.

Vous pouvez voir l'exemple d'un tel outil dans l'image. L'état actuel de l'outil correspond à sa correction unitaire x0. Le reaffiliage de l'outil cause le changement de sa correction et donc le changement du diamètre de la tête de l'outil. Si vous ne connaissez pas la valeur de la correction x0, il suffit de mésurer le diamètre actuel de la tête et utiliser le changement de la correction x0 [3.13] pour ajuster le diamètre de la tête da0 [3.14] à la valeur désirée.

Crémaillère.

Vu le mode de production et la géométrie de la crémaillère, l´outil est, dans ce cas, un négatif direct de la denture produite (dents droites). Pour la denture oblique, l´outil est un négatif direct de la denture produite dans la coupe normale.

3.11 Jeu unitaire du bout de la dent.

Le jeu unitaire du bout de la dent "ca" affecte le diamètre du cercle du bout. Normalement ca=0.25, ce qui garantit l'empêchement de l'interférence pour les corrections généralement utilisées. Si vous connaissez les paramètres exactes de l'outil, il est possible de choisir un plus petit c*, à savoir 0.15 - 0.1, et ainsi augmenter le coefficient de la morsure du profil. L'interférence peut et devrait être contrôlée dans le dessin détaillé, voir le paragraphe sur le résultat graphique et les systèmes de DAO. La rangée [3.10] donne le jeu minimal du bout de la dent qui peut être réalisé à l'aide de l'outil choisi. Le choix d'un plus petit jeu du bout est indiqué par la couleur rouge du champ d'insertion. Le bouton "<" sert à transférer la valeur minimale dans le champ d'insertion. Le jeu unitaire minimal du bout de la dent peut être réduit par une plus grande hauteur de la base de l'outil.

Conception du module et de la géométrie de la denture. [4]

La géométrie de l'engrenage peut être conçue dans ce paragraphe. La conception de la géométrie affecte sensiblement un certain nombre d'autres paramètres tels que la fonctionnalité, la sûreté, la longévité ou le prix.

4.1 Nombre de dents.

Écrire le nombre de dents du pignon. Le nombre de dents de la roue est en suite calculé sur base du rapport de transmission désiré. La détermination du nombre de dents optimal n'est pas une tâche claire et ne peut pas être résolue directement. Les nombres de dents affectent les conditions de maille, le bruit, le rendement et les coûts de production. Par conséquent, le nombre de dents est choisi et indiqué selon les index de qualité et de la résistance.

Une règle généralement applicable déclare que l'augmentation du nombre de dents (avec la même distance axiale) mène à la:

Valeurs recommandées:

A) Pour toutes les deux roues recuites/améliorées thermiquement - roues molles

B) Pour un pignon durci et une roue non durcie (ou les deux roues nitrifiées)

C) les deux roues avec surfaces durcies

La règle est que les nombres de dents plus élevés sont choisis pour de plus grandes puissances et les rapports de transmission inférieurs. Le texte accentué en rouge indique les nombres des dents, qui devraient être évités.

Conseil: Si vous connaissez les nombres de dents du pignon et de la roue et avez besoin de calculer le rapport de transmission, appuyez sur le bouton à la droite du domaine d'insertion et effectuez le calcul respectif dans le chapitre des compléments.

4.2 Angle normal d'engrenage.

Cet angle détermine les paramètres de base du profil et est normalisé à 20°. Les changements de l'angle a/F affectent les propriétés du fonctionnement et de la résistance. Les changements de l'angle d'engrenage, exigent les outils de production non standard. Au cas où il n'y aurait aucun besoin spécial d'utiliser un autre angle d'engrenage, utilisez la valeur de 20°.

La lettre "X" indique le cercle de base.

La croissance de l'angle d'engrenage mène à la:

Choix des valeurs:

Valeurs recommandées:

Si vous n'avez aucune condition spéciale pour l'engrenage conçu, il est recommandé d'utiliser 20°.

4.3 Angle d'inclinaison de la dent.

La denture avec une inclinaison des dents = 0 (denture droite) est utilisée pour l'engrenage à vitesse réduite et fortement chargé. Pour l'engrenage à grande vitesse, où le maintien des forces axiales pourrait être difficile et où le bruit ne pose aucun problème.
La denture avec une inclinaison des dents > 0 (denture oblique) est utilisée pour l'engrenage à grande vitesse ; il est caractérisé par un bruit réduit et une capacité de charge plus élevée, permettant l'usage d'un nombre inférieur de dents sans dégagement.

Valeurs recommandées:

L'angle b est choisi à partir de la série suivante: 6, 8, 10, 12, 15, 20 degrés (. A). En cas de denture double ou en flèche (B), les valeurs 25, 30, 35, 40 degrés peuvent également être utilisées.

Note: Pendant la production de la denture interne, il n'est pas possible de choisir n'importe quel angle b. Il est nécessaire de partir des propriétés de la machine et des outils disponibles et il est recommandé de consulter un technologue.

4.4 Réglage du rapport de la largeur du pignon à son diamètre.

En utilisant le glisseur, déterminer la valeur du coefficient, qui indique le rapport entre la largeur du pignon et son diamètre [4.5].

4.5 Le rapport de la largeur du pignon à son diamètre.

Ce paramètre sert à concevoir les dimensions du module, de ce fait les paramètres géométriques de base de la roue (largeur, diamètre). La valeur maximale recommandée est indiquée dans la colonne droite et dépend du matériel choisi des roues, de leur montage et du rapport de transmission de l'engrenage. Le réglage de ce paramètre peut être effectué en utilisant le glisseur dans la rangée [4.4]. Après réglage de ce paramètre, appuyer sur le bouton " conception de la denture ". Ce procédé permet de concevoir la denture avec le niveau de sûreté désiré [2.9] et d'autres conditions du paramètre d'entrée.

Après avoir procédé à la " conception de la denture " vérifier les dimensions (les largeurs et les diamètres des roues, le poids). Au cas où le résultat ne serait pas satisfaisant, modifier le paramètre du rapport entre la largeur et le diamètre du pignon [4.4, 4.5] et répéter la " conception de la denture ".

Valeurs recommandées:

Des valeurs plus petites - conception d'une roue plus étroite, un plus grand module, denture droite.
Des valeurs plus grandes - conception d'une roue plus large, un plus petit module, denture hélicoïdale

Note: Le changement de la couleur du chiffre indique le dépassement de la marge recommandée. Il est possible d'utiliser des valeurs inférieures à celles recommandées sans aucun problème. Des valeurs plus élevées que celles recommandées devraient être consultées avec un spécialiste.
Tip1: Au cas où vous ne pourriez pas rapprocher les dimensions désirées de l'engrenage en changeant ce paramètre, essayez de modifier le nombre de dents du pignon, l'angle de la spirale ou essayez de choisir un autre matériel.

4.6 Module de la denture/Pas Diametral.

C'est le paramètre le plus important, qui détermine la taille de la dent et donc de l'engrenage lui-même. Généralement pour un nombre de dents plus élevé il est possible d'utiliser un plus petit module (une valeur P plus élevée pour le calcul en pouces) et vice-versa. La liste á droite contient les valeurs normalisées du module/ (Pas Diamétral pour le calcul en pouces) et pendant le choix à partir de cette liste, la valeur choisie est automatiquement ajoutée au domaine à gauche.

La conception des dimensions correctes du module est une tâche assez complexe. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser la conception de la denture basée sur le rapport de la largeur du pignon à son diamètre [4.5].

Tip: A l´aide bouton "mn exact", vous calculez la valeur exacte du module (DP si vous calculez en pouces), hors la série normalisée, satisfaisant aux exigences de sécurité saisies. La connaissance de la taille exacte du module peut vous aider lors de l´optimisation de la denture.

4.9 Largeur du pignon/de la roue.

La largeur b de la denture de différentes roues est mesurée sur le cylindre de lancement. La largeur de la denture du pignon est d'habitude supérieure à la largeur de la roue par la valeur d'un module.

Valeurs recommandées:

Ces valeurs dépendent du matériel choisi et du type d'engrenage [2.1, 2.2, 2.5]. La marge recommandée des valeurs est indiquée dans la rangée précédente.

4.10 Largeur fonctionnelle de la denture.

C'est la largeur commune des deux roues sur les cylindres de roulement. Si les positions des roues ne sont pas échangées (4.1), c'est souvent la largeur de la roue. Cette largeur est utilisée pour les contrôles de la résistance de la denture. Si la case dans cette rangée est cochée, « la largeur fonctionnelle de la denture » est automatiquement remplie par la plus petite valeur de la largeur de la denture de la rangée précédente [4.9]

4.11 Rapport de la largeur du pignon à son diamètre.

Ce paramètre donne le rapport de la largeur du pignon entrée à son diamètre de lancement calculé. La valeur maximale est indiquée dans le domaine vert à droite.

4.13 Poids approximatif de l'engrenage.

Il est calculé comme poids des cylindres pleins (sans allégement ni trous). Il permet une orientation rapide pendant la conception. Dans le paragraphe [8.0], il est possible d'affiner le calcul du poids.

Note: Le poids de la roue pour l'engrenage interne se calcule comme le poids d'un tube dont l'épaisseur est égale à la hauteur de la dent.

4.14 Coefficient minimal de sûreté.

Dans la rangée il est toujours donné le plus petit des coefficients pour le pignon et la roue. La première colonne contient le coefficient de sûreté pour la fatigue de contact ; la deuxième colonne contient les coefficients de sûreté de fatigue et de flexion.

4.15 Jeu latéral dans la denture.

C'est la distance perpendiculaire (la plus courte) entre les côtés non fonctionnels des dents. Un jeu dans la denture est nécessaire pour créer une couche cohérente du lubrifiant sur les côtés des dents et pour compenser les imprécisions de production, les déformations et la dilatation thermique de différents éléments du mécanisme. Les très petits jeux sont exigés dans l'engrenage des systèmes de commande et des instruments et s'il n'est pas possible de l'éliminer, on utilise l'engrenage avec limitation automatique du jeu latéral dans la denture. Un grand jeu latéral dans la denture doit être choisi pour un engrenage fortement chargé (dilatation thermique) et un engrenage à grande vitesse (résistances hydrauliques et chocs pendant la vidange d'huile á travers les espaces entre les dents).

Valeurs recommandées:

En pratique, les valeurs recommandées sont choisies empiriquement et vous pouvez suivre les valeurs recommandées dans la rangée [4.16].

Après avoir entré le jeu latéral de la denture, la distance de l'arbre de fonctionnement [6.10] est modifiée de sorte que le jeu entré soit créé. D'une part, pendant le calcul de la denture pour une distance axiale exacte [14] la denture est corrigée [5.6] de sorte que le jeu de la denture écrit soit réalisé.

Correction de la denture. [5]

Le choix des coefficients des décalages x1 et x2 est une tâche fondamentale dans la conception de l'engrenage, surtout, pour les roues avec des dents droites. Le décalage affecte les caractéristiques géométriques, cinématiques et de la résistance. Dans la conception des corrections, il est nécessaire de remplir d'abord les conditions de fonctionnement et puis optimiser les corrections pour améliorer certains paramètres de l'engrenage.

Note: Dans le calcul de la crémaillère, il est possible de modifier uniquement le coefficient de décalage x1 du pignon. Dans ce cas, la sélection x2 <> 0 n´a pas d´importance.

Principe des corrections, usage des corrections.

L'approche ou l'éloignement de l'outil de production du centre de la roue change la forme et donc les propriétés de la denture spirale. Ce qui crée une denture corrigée. Dans l'image il y a:

  1. outil de production
  2. roue produite

La correction de la denture permet de:

Exemple d'un profil de dent (z=10, a=20 ; b=0), où quand X=0 les dents sont dégagées et X=0.7 cause l'acuité des dents.

Conseil: il est recommandé de rechercher l'information plus détaillée sur les possibilités et les méthodes de correction dans la littérature spécialisée.

Valeurs recommandées - optimisation.

En déterminant les valeurs de correction, il est nécessaire de remplir d'abord les conditions de fonctionnement de la denture, où les articles les plus importants comprennent:

Pendant la détermination des conditions de fonctionnement, il est encore possible d'optimiser les corrections pour améliorer un ou plusieurs paramètres importants de l'engrenage. A partir des méthodes d'optimisation souvent utilisées, il est possible d'optimiser la denture pour le calibrage des glissades spécifiques [5.10, 5.11] et la minimalisation des glissades spécifiques [5.12]. La littérature spécialisée offre toute une série de recommandations sur les autres procédures d'optimisation et surtout les diagrammes (tableaux) des corrections de limite qui donnent des vues d'ensemble sur les possibilités et le choix des corrections.

Un exemple des tableaux des valeurs des corrections maximales pour le coefficient ea=1.2 (utiliser des valeurs plus basses de x1 et x2 pour des valeurs plus élevées de ea). Les colonnes contiennent les nombres de dents de la roue ; les rangées contiennent les nombres de dents du pignon. La moitié supérieure du tableau contient les corrections recommandées du pignon ; la moitié inférieure contient les valeurs recommandées de la roue.

Condition de capacité de charge élevée en contact

Condition de capacité de charge élevée en flexion

Condition de haute résistance contre l'usure (équilibrage des glissades spécifiques)

Note: Il est recommandé de réduire les valeurs x1 et x2 des valeurs extrêmes données dans les tableaux pour améliorer la douceur d'engrenage de la roue.
Conseil: Il est recommandé de rechercher l'information plus détaillée sur les valeurs recommandées des corrections dans la littérature spécialisée.

Illustrations dans le calcul.

L'illustration à gauche montre les diamètres importants du pignon et de la roue en maille, où:

L'illustration du côté droit montre des formes du pignon (bleu) et de la dent (le noir).

Avertissement: La forme de la dent est donnée seulement pour la gamme spirale (du diamètre bas jusqu'au diamètre de bout).

Dans l'image de la forme de la dent et de l'outil, vous pouvez visuellement controler la forme de la dent et la coupure de l'outil. La forme exacte de la dent est en noire, alors que la forme exacte de la machine-outil est en vert. Le changement entre l'image de la dent du pignon et celle la roue et la détermination de l'orientation de l'outil dans la coupure est possible dans la rangée [5.15].

Note: Dans le calcul de la crémaillère, les corrections pour le pignon seulement sont indiquées.

5.2 Dégagement admissible de la dent.

En pratique, un léger dégagement des dents est admissible. La valeur indiquée est la valeur minimale (limite) qui mène à un léger dégagement des dents. La valeur de la correction ne devrait pas être inférieure à l'exception de quelques cas spéciaux.

Ceci est la valeur minimale d'une correction qui peut être utilisé sans admissible (mineure, tolérable) sous-cotation des dents.

5.3 Prévention du dégagement de la dent.

C'est la valeur minimale d'une correction qui peut être utilisée sans pour autant causer le dégagement des dents.

5.4 Prévention de l'effilement de la dent.

C'est la valeur minimale d'une correction qui peut être utilisée sans effiler les dents.

5.5 Détermination du décalage unitaire du pignon.

Ce glisseur sert à un changement rapide de la distribution des corrections. Si la case à la droite du glisseur est cochée, les mouvements du glisseur commandent la répartition de la somme des corrections [5.6] aux différentes roues. Il est recommandé d'utiliser cette fonction pour optimiser certains paramètres de la qualité ou de la résistance de la roue. Les paramètres les plus importants sont donnés dans les rangées [5.8-5.14].

Note: Dans le calcul de la crémaillère, les corrections pour le pignon seulement sont indiquées.

5.6 Décalage unitaire du pignon et de la roue.

La répartition de la correction totale au pignon et à la roue est donnée ici. Si vous voulez entrer le décalage unitaire du pignon à l'aide du clavier, désactivez la case dans la rangée [5.5].

Note: La valeur de correction minimale x1, qui sécurise le fonctionnement pour la denture interne est donnée dans cette rangée. x1 ne peut en aucun cas être plus petit.

5.7 Somme des décalages unitaires (valeur minimale).

Dans la colonne à gauche, il y a la case d'insertion de la somme des décalages unitaires, qui est en suite répartie aux différentes roues. La colonne droite comprend la valeur minimale résultant de la condition de l'angle d'engrenage limite. (La somme des décalages unitaires doit toujours être supérieure).

Index de qualité.

Après changement des corrections, il est recommandé d'observer le comportement de ces index. Le dépassement des valeurs critiques est indiqué par le changement de la couleur du nombre.

5.8 Coefficient de contact total.

Pour une description détaillée voir [8.1] et [8.2]

5.9 Épaisseur unitaire de la dent sur le diamètre de bout.

C'est un paramètre sans dimensions (rapport de l'épaisseur de la dent et du module) et dépend, surtout, de la forme de la dent. Les paramètres suivants ont également certains effets:

Valeurs recommandées

D'habitude elle varie entre 0.25 - 0.4. Supérieure pour de petites valeurs de décalage unitaire et les roues durcies. Une valeur inférieure à celle qui est recommandée est indiquée par un texte en rouge et le dépassement de la limite d'acuité de la dent par la couleur rouge de la case.

5.10, 5.11 Valeur de glissade spécifique sur la base/le sommet.

L'une des tâches les plus fréquentes dans l'optimisation consiste à trouver des corrections x1 et x2 qui peuvent équilibrer les glissades spécifiques sur les sommets/bases de la roue et du pignon. Le principe est décrit dans la littérature spécialisée. Ce calcul donne la valeur de glissade spécifique sur la base (sommet) du pignon (de la roue) dans les rangées [5.10] et [5.11]. A l'aide du glisseur dans la rangée [5.5] vous pouvez changer la valeur de la correction x1 et x2 et ainsi facilement trouver les valeurs des corrections pour lesquelles les valeurs des glissades spécifiques dans les rangées [5.10] et [5.11] sont pratiquement les mêmes.

Cette méthode d'optimisation est applicable pour les roues avec approximativement le même nombre de dents et construit du même matériel. Pour les différents nombres de dents, les dents du pignon s'engagent plus fréquemment que les dents de la roue et en cas des glissades spécifiques équilibrées, la base du pignon a tendance à la piqûre de corrosion.

5.12 Somme de toutes les glissades spécifiques.

La correction pour la réalisation de la somme minimale des valeurs absolues de toutes les glissades spécifiques peut donc être plus avantageuse que la correction pour l'équilibrage des glissades spécifiques [5.10, 5.11]. L'avantage dans un tel cas est également la hausse du rendement de la transmission (réduction des pertes dues au frottement).

5.13, 5.14 Coefficients de sûreté pour la fatigue en contact et en flexion.

Information détaillée, voir [10].

5.15 Affichage d'orientation de la dent et de l'outil.

Dans cette rangée, choisissez si vous voulez afficher le profil détaillé de la dent du pignon ou de la roue et utilisez le glisseur pour déterminer l'orientation de l'outil pendant la coupure.

Dimensions de base de l'engrenage. [6]

Ce paragraphe contient une liste bien disposée de tous les paramètres dimensionnels de base de la denture. Une illustration des paramètres dimensionnels les plus importants y est donnée. Il est recommandé d'utiliser la littérature spécialisée pour une description plus détaillée de différents paramètres.

Spécifications des dimensions selon OIN (DIN)

Spécifications des dimensions selon ANSI (AGMA)

6.29 Épaisseur unitaire de la dent sur le diamètre de bout

C'est un paramètre sans dimensions (rapport de l'épaisseur de la dent et du module) et dépend, surtout, de la forme de la dent. Les paramètres suivants ont également certains effets:

nombre plus élevé des dents [4.1] = plus grand sa*.
plus petit décalage [5.4] = plus grand sa*.
plus petit angle d'engrenage [4.2] = plus grand sa*.
plus grand angle d'inclinaison [4.3] = plus grand sa*.
plus grand coefficient de la taille de la dent [3.1] = plus petit sa*.

Valeurs recommandées
D'habitude elle varie entre 0.25 - 0.4. Supérieure pour de petites valeurs de décalage unitaire et les roues durcies. Une valeur inférieure à celle qui est recommandée est indiquée par un texte en rouge et le dépassement de la limite d'acuité de la dent par la couleur rouge de la case.

6.33 Comment obtenir le diamètre exigé du cercle de tête en modifiant le jeu unitaire du bout de la dent ca* [3.11]

Dans la pratique, il est parfois nécessaire d´obtenir la valeur exacte du diamètre de tête. Si nous voulons conserver les dimensions déjà existantes de la denture, il est possible de modifier légèrement le diamêtre du cercle de tête en modifiant le jeu unitaire du bout de la dent ca* - voir paragraphe [3.11]. Les trois lignes suivantes servent à faciliter ce calcul. Dans la deuxième ligne, vous trouvez la plage autorisée de diamètre de cercle de tête; dans la troisième ligne, saisissez le diamètre exigé. En appuyant sur le bouton "->ca1" ("->ca2"), vous modifiez le jeu unitaire du bout de la dent pour le pignon (roue).

Avertissement: Si le diamètre désiré est hors de la gamme (chiffres rouges), le calcul ne s´effectue pas.
Note: Dans le calcul de la crémaillère, vous pouvez modifier la hauteur tête de dent ha2 en modifiant le jeu unitaire du bout de la dent ca*.

Paramètres supplémentaires de l'engrenage. [7]

Ce paragraphe comprend les nombres minima de dents qui peuvent être utilisées avec la correction zéro sans dégager ou effiler les dents.

Index de qualité de l'engrenage. [8]

Contient les paramètres qui nous informent sur la qualité de la denture conçue. Il est recommandé de les comparer aux valeurs recommandées.

8.1 Coefficient de contact dans le plan frontal | dans le plan axial.

Pour un engrenage sans choc, il est nécessaire qu'une autre paire de dents entre en maille avant que la première paire ne soit relachée. Le rapport de contact dans le plan frontal indique combien de dents sont en action simultanément. La valeur ea=1 correspond à un cas extrême où une seule paire de dents est en action au moment indiqué. Pour ea=2, il y a deux dents dans l'engrenage simultanément. Si la valeur est entre 1< ea<2, l'engrenage comprend partiellement une paire de dents et partiellement deux paires. Le paramètre dépend d'un certain nombre de facteurs. (Augmentations du nombre de dents, diminutions de la pression au cylindre de lancement aw). Le coefficient de contact dans le plan axial est applicable pour la denture oblique (angleb>0) et l'angle d'engrenage est ensuite évalué eg [8.2](somme ea et eb).

Valeur recommandée:

Selon la complexité de l'engrenage, ce paramètre ne devrait pas être inférieur à 1.1-1.2.

8.2 Coefficient de contact total.

C'est la somme des coefficients de contact dans les plans frontal et axial.

Valeur recommandée:

Les mêmes recommandations que pour ea dans le cas de la denture droite. Ce qui signifie que eg doit toujours être supérieur à 1.2.

8.3 Définitions des dimensions des roues.

Dans la ligne [8.7 - 8.10], vous pouvez définir plus précisément les dimensions des différentes roues. Après le pointage du bouton dans la ligne [8.7], vous pouvez définir les dimensions respectives selon l´image placée en tête de pararaphe. En appuyant sur le bouton "<=" [8.7], vous remplissez les valeurs préajustées.

La forme des différentes roues s´affiche selon la définition. Si les dimensions internes des roues ne sont pas définies, les roues sont prises pour des disques pleins dans le calcul.

L´utilisation de la "Conception automatique" [2.10], de la conception de l´engrenage [4.4] et du calcul mn exact [4.6] annule la définition de la roue et utilise les disques pleins.

Note: Normalement, dans la plupart des cas, il suffit d´utiliser la définition des roues comme disques pleins. Utilisez la définition exacte dans le cas où la vitesse de rotation est proche de la vitesse critique de rotation et lors du contrôle final de votre conception.

8.4 Diamètre minimal de l´arbre.

Il est estimé sur la base de la puissance transférée, du type de charge et du matériau utilisé pour pignon. Il ne sert qu´à l´orientation lors de la définition des dimensions des roues.

8.5 Diamètre minimal du moyeu.

A titre d´orientation seulement, la valeur déduite du diamètre minimal de l´arbre.

8.9 Coefficient d'allégement de la roue.

Ce paramètre donne le rapport du diamètre de racine au diamètre intérieur de la jante dentée di/df (image 8.1). Il est caractérisé par des valeurs dans une marge de 0 à 100%. Au cas où la roue évaluée sera produite comme disque plein (sans allégemeent), le paramètre = 0. Ce paramètre affecte les calculs de la vitesse critique de l'engrenage.

Avertissement: Pour la denture interne, ce paramètre exprime l'épaisseur de la jante dentée X comme multiple de la hauteur de la dent.
Note: Crémaillère – Il n´existe aucune méthode exacte pour déterminer la vitesse critique de rotation de la crémaillère. Pour effectuer une estimation brute, vous pouvez utiliser le calcul de deux roues couronnées (une roue dentée en remplacement de la crémaillère). Pour une crémaillère légère qui n´est pas liée à la structure, utilisez le coefficient sR/h=1, pour une crémaillère liée à la structure, utilisez sR/h=20.

8.13 Poids approximatif de l'engrenage.

Il est calculé comme la somme des différentes parties cylindriques (jante dentée, disque, moyeu). Si le coefficient d´allégement di/df=0, le poids de la roue est calculé comme poids des cylindres pleins (ce qu´il est suffisant dans la plupart des cas). Il sert à une orientation rapide lors de la conception.

Note: Le poids de la roue pour l'engrenage interne se calcule comme le poids d'un tube dont l'épaisseur est égale à la hauteur de la dent.

8.18 Vitesse périphérique sur le diamètre du pas.

C'est un autre paramètre de qualité qui est important et affecte la précision de l'engrenage [2.6] et le mode de lubrification (Lubrification de l'engrenage). La vitesse maximale recommandée pour le degré de précision choisi est montrée dans la cellule verte du côté droit.

8.20 Vitesse critique.

C'est la vitesse à laquelle la vitesse angulaire est la même que la fréquence angulaire d'oscillation de l'engrenage. Ceci cause des effets de résonance peu désirés.

8.21 Rapport de résonance.

C'est le rapport entre la vitesse du pignon et "la vitesse critique ".

Au cas où l'engrenage conçu fonctionnerait dans la zone de la vitesse critique (N ~ 1), le rapport de résonance N est indiqué par un nombre en rouge. Dans ce cas, les modifications de l'engrenage conçu (changements des nombres de dents) ou les consultations avec un spécialiste sont recommandées.

8.23 Rendement de l'engrenage.

La détermination exacte du coefficient de perte est très difficile. Par conséquent, le calcul approximatif basé sur le nombre de dents, le rapport de contact, l'angle BÊTA et le coefficient de frottement est utilisé. Le choix du coefficient de frottement est basé sur le degré de précision de la denture choisi [2.6], dans une marge de 0.04 à 0.08

Coefficients pour le calcul de la sûreté. [9]

Le calcul des coefficients est effectué selon les normes suivantes: ISO6336:2006, AGMA 2001-D04, AGMA 908-B89/95. Les détails sont indiqués dans la partie théorique, la liste des normes et la littérature spécialisée sont mentionnées à la fin de ce chapitre.

Note: La plupart d'identification de coefficients est calculée et recherchée en utilisant l'information définie dans les paragraphes [1, 2, 4 et 5] de sorte qu'aucune question inutile ne soit posée à l'utilisateur vu qu'il ne peut pas y répondre. Si vous êtes un expert dans le domaine des contrôles de la résistance des roues, vous pouvez directement recouvrir les formules pour la détermination de différents coefficients avec vos propres valeurs numériques.
Conseil: Une description détaillée des fonctions de différents coefficients, de la méthode de leur calcul et de la limitation peut être trouvée dans la norme respective OIN/AGMA ou dans la littérature spécialisée.

ISO6336:2006

9.1 Réglage des paramètres pour le calcul.

Dans cette partie, précisez les méthodes de calcul de certains facteurs. En appuyant sur le bouton, vous ajustez les valeurs initiales qui correspondent aux exigences du paragraphe [2.0].

9.2 Facteur dynamique KV (valeur maximum).

Trois méthodes de calcul sont disponibles: (B2006), (C2006) et (C1996).

La méthode B va bien avec tous les types de roues dentées cylindriques. Elle est relativement compliquée et si vous ne choisissez pas bien le matériau et le degré de précision par rapport à la charge, les valeurs KV peuvent être hors de la réalité. C´est pourquoi il est possible d´ajuster le plafond KV (préajusté à 5.0). En cas de dépassement, il convient de contrôler le matériau et le degré de précision par rapport à la charge que vous avez choisi. La méthode C peut être utilisée lors du respect de certaines limitations (voir partie théorique).

9.3 Facteur de la charge frontale KHb (valeur maximum).

Trois méthodes de calcul de ce facteur sont disponibles:

• Calcul ISO6336-1(2006) ... Calcul détaillé du coefficient comprenant toutes les influences (recommandé)
• Calcul simplifié ISO6336 ... Se fonde sur la méthodologie ISO6336, simplifié (plutôt valeurs conservatrices)
• Conception préliminaire (diagramme) ... Valeurs d´orientation pour la conception d´une transmission (valeurs optimistes)

Calcul selon ISO6336-1(2006)

Il dépend d´une série de facteurs et surtout des dimensions concrètes et de la conception d´une transmission (voir partie théorique). Dans le paragraphe [18.0], il est possible d´ajuster en détail tous ces paramètres. si vous ne chosissez bien les paramètres d´entrée, les valeurs KHb peuvent être hors de la réalité. C´est pourquoi il est possible d´ajuster le plafond KH (préajusté à 5.0). En cas de dépassement, il convient de contrôler les paramètres d´entrée dans le paragraphe [18.0]

En appuyant sur le bouton "=>", vous vous déplacez au calcul de KHb.

9.4 Inversion de la charge (facteur YA)

Selon ISO 6336-5, il est recommandé de multiplier – en cas de pleine inversion (roue introduite, pignon planétaire, crémaillère) – la valeur sFlim  par le coefficient 0.7. Si le nombre d´inversions est inférieur, il est possible de sélectionner un autre coefficient en fonction du nombre d´inversions pendant le temps de fonctionnement attendu de la roue dentée. Dans la liste déroulante, choisissez la valeur qui correspond à votre conception.

9.5 Calcul de la facteur de dureté ZW.

Selon les matériaux sélectionnés, la sélection "Automatiquement" choisit la méthode de calcul du coefficient. En cas de besoin, vous pouvez sélectionner une méthode de calcul directement en utilisant la liste respective.

9.6 Modification du profil des dents (KHa, KHb).

Si vous voulez utiliser une modification optimale du profil des dents en regard à l´écart de la dent lors de la charge actuelle, choisissez "Modification optimale du profil". La sélection de ce paramètre influence la méthode de calcul des coefficients KHa  et KHb.

9.7 Facteur du lubrifiant (ZL).

Choisissez le type d’huile dans la liste. Pour des transmissions moins sollicitées, il est possible de choisir une huile minérale alors que pour de plus grandes vitesses, des transferts de puissance plus importants et de plus grandes exigences d’efficacité, il est plus adapté d’utiliser une huile de synthèse.

Quelques avantages des huiles de synthèse
- Baisse des pertes totales de 30% et plus
- Baisse de la température d’exploitation de l’huile
- Augmentation de l’intervalle de vidange d’huile de 3 à 5x (donc baisse des coûts d’entretien).
Par contre, le prix d’achat est plus élevé, il y a des problèmes avec les pièces en plastique ou en caoutchouc et le mélange avec une huile minérale est limité.

9.8 Viscosité recommandée du lubrifiant (ZL)

On sélectionne la viscosité recommandée selon la dureté du matériau des roues et la vitesse périphérique. Si la valeur recommandée ne vous convient pas, cochez la case à cocher et saisissez votre propre valeur.

9.9, 9.10 Dent rugosité (ZR), Rugosité dans les filets racine de la dent (YR).

Si vous choisissez le premier article de la liste « Automatic », la rugosité utilisée sera déduite du degré de précision choisi. Vous pouvez cependant saisir une valeur précise si vous la connaissez.

9.31, 9.45 Facteur de la durée de vie YNT, ZNT.

Le facteur tient compte de le capacité de charge plus élevée pour un nombre limité de cycles de charge. Le facteur est obtenu par l´interpolation à partir des courbes d´endommagement respectives (ISO6336, AGMA 2001-D04). Pour le nombre de cycles N=1010 (indiqué comme ∞), la valeur du facteur est de 0.85 à 1.00. Pour le fonctionnement critique, on sélectionne 0.85; dans le cas où la lubrification, le matériau, la production et les expériences sont au niveau optimal, on peut utiliser 1.00.

9.47 Stress facteur de correction de dents à entailles broyantes (YSg).

Normalement, une entaille de la roue dentée (ex. entaille dans le bas de la dent près de la section critique) augmente la valeur de la concentration de contraintes, aussi le facteur de concentration de contraintes est plus élevé. Si l´entaille se trouve près de la section critique, on utilise le facteur YSg pour YS.

En cochant la case à cocher, vous remplacez la valeur YS par la valeur YSg. Les valeurs du facteur YSg sont calculées dans le paragraphe [18.0] dans lequel vous vous déplacez en appuyant sur le bouton "=>".

ANSI/AGMA 2001--D04

9.1 Réglage des paramètres pour le calcul.

Dans cette partie, vous précisez les méthodes de calcul de certains facteurs. En appuyant sur le bouton, vous ajustez les valeurs initiales qui correspondent aux exigences du paragraphe [2.0].

9.4 Inversion de la charge (facteur Ka).

Selon ANSI/AGMA 2001--D04, il est recommandé de multiplier – en cas de pleine inversion (roue introduite, pignon planétaire) – la valeur sat par le coefficient 0.7. Si le nombre d´inversions est inférieur, il est possible de sélectionner un autre coefficient en fonction du nombre d´inversions pendant le temps de fonctionnement attendu de la roue dentée. Dans la liste déroulante, choisissez la valeur qui correspond à votre conception.

9.19, 9.26 Facteur de la durée de vie YN, ZN.

Selon AGMA 2001-D04, pour N=1010 et l´utilisation normale, on sélectionne les valeurs YN=0.9, ZN=0.85 ; pour les applications critiques, on sélectionne les valeurs YN=0.8, ZN=0.68.

Tensions et coefficients de sécurité. [10]

Dans ce paragraphe, on mentionne toutes les valeurs des contraintes (flexion, contact) nécessaires au calcul des coefficients de sécurité.

Deux calculs de la résistance de base sont souvent effectués, à savoir pour la flexion et pour le contact. Les coefficients de sûreté suivants sont calculés:

Comme valeurs initiales du coefficient de sûreté vous pouvez utiliser:

Les coefficients de sûreté peuvent alors être modifiés conformément aux recommandations générales pour le choix des coefficients de sûreté et selon votre propre expérience.

10.5 Coefficient de variabilité pour le calcul de la probabilité d'une panne.

Le coefficient de variabilité est utilisé pour les calculs de la probabilité d'une panne et dépend de la technologie de production des matériaux, des semi-produits et des produits. Pour orientation, il est possible de choisir un coefficient dans l'intervalle de 0.04 à 0.1 pour le contact et de 0.08 à 0.12 pour la flexion. (qualité de production plus élevée = valeurs plus petites).

10.6 Probabilité d'une panne.

Elle est calculée après avoir appuyé sur le bouton " CALC ". Ce paramètre donne la probabilité d'une panne dans l'engrenage. Il est basé sur le diagramme (voir l'illustration). La probabilité d'une panne est fonction du niveau de sûreté Smin [10.1, 10.2] et du coefficient de variabilité Vs [10.5].

Pour un engrenage ordinaire, la probabilité de calcul d'une panne devrait être environ 1%, en cas d'un engrenage important, la valeur devrait être inférieure à 0.1 - 0.01% (même moins pour un engrenage très important).

Dimensions de contrôle de la denture. Systéme ISO 1328 de precision (ANSI/AGMA 2015). [11]

Dans ce paragraphe, on mentionne les dimensions de contrôle de la denture, l´ajustement des corrections nécessaires à leur obtention et les tolérances de forme selon ISO 1328 / ANSI/AGMA 2015-1-A01, 2015-2-A06.

11.1 Dimensions de contrôle de la denture.

Ce paragraphe donne deux dimensions de contrôle de base de la denture. Il s'agit de la dimension à travers les dents W [11.4] et de la dimension à travers les roulements et les billes M [11.7]. Après désactivation de la case de contrôle à la droite de la valeur du nombre de dents auxquelles la mesure s'applique [11.3] et du diamètre du roulement/bille [11.6] vous pouvez entrer vos propres valeurs. Les autres dimensions de contrôle exigées pour la production de la denture dépendent du polissage des roues dentées et de la technique de production et ainsi une collaboration étroite entre le concepteur et un technologue est recommandée.

11.8 Comment obtenir les valeurs désirées W et M en modifiant les corrections x1 et sumX

Dans le cas où vous cherchez à déterminer les paramètres d´une roue inconnue, il est possible d´utiliser cet outil. Sur la roue, vous mesurez la dimension de contrôle respective. Ensuite, vous saissez cette dimension dans le champ d´insertion respectif, et le calcul effectue la modification de la correction x1 (SumX) de manière que la dimension calculée W ou M réponde à la dimension mesurée.

Avertissement: Si la dimension désirée est hors de la gamme (chiffres rouges), le calcul ne s´effectue pas.

11.13 Engrenages cylindriques - Systéme ISO de precision - Partie 1: Définions et valeurs admissibles des écarts pour les flanc homologues de la denture

11.13 ANSI/AGMA 2015-1-A01. Accuracy Classification System - Tangential Measurements for Cylindrical Gears

Dans cette partie, on mentionne le calcul complet des écarts selon ISO 1328 (ANSI/AGMA 2015-1-A01). Le calcul des écarts est relié au calcul principal et les écarts sont calculés pour les valuers actuelles de la précision, du module, des diamètres et de la largeur des roues. Ensuite, les valeurs des écarts sont utilisées dans le calcul des coefficients de sécurité.

Si vous avez besoin de calculer les écarts (indépendamment du calcul actuel) pour d´autres dimensions de la denture, cochez la case à cocher dans la ligne [11.14]. La couleur des cellules d´insertion [11.15, 11.16, 11.17] devient blanche et vous pouvez saisir vos propres valeurs des dimensions de la denture.

Avertissement: N´oubliez pas de cocher la case dans la ligne [11.14] pour se reconnecter au calcul principal.
Avertissement: En cas de crémaillère, il faut prendre comme diamètre respectif celui du pignon lors du calcul des écarts. (Les valeurs des écarts influencent le calcul des facteurs KHbeta, KV, KHalfa, KFalfa)

Gamme de valeurs d'entrée ISO 1328 - Partie 1:

Degré de précision Q(A): 0 - 12
mn: 0.5 mn 70
d: 5
≤ d 10000
b: 4
1000

Gamme de valeurs d'entrée ANSI/AGMA 2015-1-A01:

Degré de précision A2 - A11
0.5 ≤ mn ≤ 50
5 ≤ z ≤ 1000 or 10000/mn whichever is less
5 ≤ dT ≤ 10000 mm
f'isT, F'isT: 5 ≤ dT ≤ 2500 mm
FbT: 5 ≤ dT ≤ 4000 mm; 4 ≤ b ≤ 1000 mm

11.29 Systéme de precision ANSI/AGMA 2015-2-A06

Gamme de valeurs d'entrée
Degré de précision
C4 - C12
0.2≤mn≤ 5
2≤d≤1000 mm
3≤z≤ 1000
β≤45°
FrT: 0.5≤mn≤50; 5≤d≤12000 mm

11.31 Systéme de precision ISO 1328 - Partie 2

Gamme de valeurs d'entrée:  f''I and F''i:
Degré de précision Q: 4-10
mn: 0.2 ≤ mn 10
d: 5 ≤ d 1000
b: 4 1000

Etats de force (forces agissant sur la denture). [12]

Un engrenage chargé crée des forces qui sont transférées à la structure de la machine. La connaissance de ces forces est essentielle pour le calcul correct des dimensions de l'équipement. L'orientation des forces est montrée dans l'illustration, l'intensité des forces est donnée dans ce paragraphe [12.1, 12.4]

12.5 Moment de flexion.

L'engrenage hélicoïdal crée un moment de flexion additionnel qui doit être pris en considération pendant la conception de l'arbre.

12.6 Vitesse périphérique sur le diamètre du pas.

C'est un autre paramètre de qualité qui est important et affecte la précision de l'engrenage [2.6] et le mode de lubrification (Lubrification de l'engrenage). La vitesse maximale recommandée pour le degré de précision choisi est montrée dans la cellule verte du côté droit.

12.7 Charge spécifique/de la largeur.

C'est un autre index de qualité qui est utilisé pour le calcul du « coefficient de fluctuation de la charge des dents ».

Paramètres du matériel choisi. [13]

Ce paragraphe énumère des caractéristiques matérielles des matériaux du pignon et de l'engrenage.

Conseil: Vos propres valeurs matérielles peuvent être écrites dans la feuille " matériel ".
Conseil: Au paragraphe [19.0], vous pouvez simplement définir votre propre matériel (ISO 6336-5:2006 / ANSI/AGMA 2001-D04) et l'ajouter à la table de matériaux.

Calcul de la denture pour une distance axiale donnée. [14]

Dans la plupart des cas, la distance axiale du pignon et de la roue n'est pas un résultat du calcul de la denture, mais l'un des paramètres initiaux qui doivent être respectés. La distance axiale est souvent choisie à partir d'une série normalisée. La distance axiale désirée peut être réalisée de deux manières, à savoir:

  1. Réglage approprié des corrections (déplacement de l'outil de production) - méthode plus courante.
  2. Réglage approprié de l'angle d'inclinaison - méthode moins courante.
Procédure:

1.   Dans la rangée [14.1] écrire la distance axiale désirée qui doit être réalisée (colonne gauche). L'information sur la distance axiale réelle est à droite de la cellule d'insertion. Les valeurs normalisées sont indiquées sur la liste (du côté droit). Après le choix d'une valeur, elle est automatiquement ajoutée à la case d'insertion à gauche.

2.   Dans le tableau des solutions conçues [14.2] choisir celle qui correspond le mieux à vos conditions. Le tableau contient 9 diverses combinaisons des nombres de dents de la roue et du pignon. Au cas où vous ne seriez pas sûr de l'usage de la meilleure alternative, utilisez la conception No. 5 au milieu du tableau. 

ID Numéro de série
z1/N1 Nombre de dents du pignon
z2/N2 Nombre de dents de la roue
i Rapport de transmission
b Angle d'inclinaison
S x Somme des décalages unitaires

 

3.   Déterminez comment réaliser les distances axiales désirées:
A...Par le changement du décalage unitaire - dans le tableau de la répartition des corrections au pignon et à la roue [14.6] choisir la manière dont la correction totale (x1 + x2) sera répartie. Si vous ne le savez pas, choisissez une répartition selon le rapport de transmission. Cette distribution peut être changée en utilisant le glisseur [5.4] dans le paragraphe " correction de l'engrenage " chaque fois que vous le souhaitez. Appuyer sur le bouton "OK" dans la rangée [14.11]. Ceci transfère les résultats du calcul auxiliaire au calcul principal.
B...Par un changement de l'angle d'inclinaison - appuyer sur le bouton "OK" dans la rangée [14.15].

Tip1:Pour le calcul des solutions conçues dans le tableau [14.2] l'information du calcul principal est utilisée comme information initiale. Ceci inclut l'angle Alpha [4.2], l'angle bêta [4.3] et le module normal [4.6]. Par conséquent, au cas où vous ne seriez pas satisfaits avec le tableau des solutions conçues, changez également ces valeurs initiales.
Tip2: Si vous n'êtes pas obligés (pour raisons de construction) d'utiliser une certaine distance axiale et souhaitez utiliser une valeur normalisée, il est recommandé d'effectuer une conception courante (y compris le contrôle de la résistance) et puis utiliser la plus proche valeur normalisée la plus élevée de la distance axiale.

Calcul de la crémaillère.

Dans ce cas, la distance axiale n´est influencée que par l´ajustement du décalage unitaire du pignon (pour la crémaillère x2=0). Dans la ligne [14.1], la distance axiale actuelle aw et la gamme des distances axiales que vous pouvez atteindre en modifiant x1 sont affichées.

Dans la ligne [14.2], saisissez la distance axiale désirée. En appuyant sur le poussoir "->x1", vous effectuez la modification du décalage unitaire du pignon.

Avertissement: Si la distance axiale désirée est hors de la gamme (chiffres rouges), le calcul ne s´effectue pas.

Puissance, chauffage, surface de la boîte. [15]

Ce paragraphe permet le calcul d'orientation de la perte de chaleur et de la surface de la boîte, nécessaire pour la dissipation de cette chaleur. Pour le calcul, remplir les trois premiers paramètres initiaux:

15.1 Température ambiante de l'air.

15.2 Température maximale du lubrifiant.

La température du lubrifiant dans la boîte devrait être dans l'intervalle de 50 - 80°C ; avec une température inférieure pour les modules plus petits. Une détermination plus exacte de la température dépend de la construction choisie et des matériaux utilisés. Les températures plus élevées présentent un danger de diminution du jeu latéral de la denture et l'engrenage pourrait s'user.

15.3 Coefficient de dissipation thermique.

Dépend de la construction et de l'environnement ambiant de la boîte de l'engrenage. Pour un début, vous pouvez choisir:

pour OIN:

pour ANSI:

15.4 Pertes de puissance.

Ceci dépend de la puissance totale transférée et du rendement de l'engrenage.

15.5 Surface de la boîte.

Ce paramètre donne la surface minimale de la boîte, nécessaire pour la dissipation des pertes de puissance et le maintien de la température désirée du lubrifiant.

Conception préliminaire du diamètre de l'arbre (acier). [16]

Ce paragraphe donne les conceptions des diamètres de l'arbre (acier) qui correspondent à la charge désirée (puissance transférée, vitesse). Ces valeurs sont des valeurs d'orientation seulement ; il est recommandé d'utiliser un calcul plus exact pour la conception finale.

Calcul approximatif du module d'une roue existante. [17]

En pratique, il arrive souvent de devoir calculer les paramètres d'une denture totalement inconnue (comparaison des produits concurrents, production d'une roue de rechange, etc.). Ceci est donc un outil simple qui facilite le calcul primaire du paramètre de base - du module.

Procédure dans l'identification.
  1. Calculer, mesurer et entrer les paramètres des rangées 17.1 - 17.4. Si le nombre de dents est pair (roue A), le paramètre dans [17.3] est égal à zéro ; en cas de nombre de dents impair (roue B), mesurer la distance entre les bords de deux dents voisines dans [16.3]. Vous obtenez ainsi un module normal.
  2. Allez de nouveau au calcul de base, écrivez ces valeurs dans le paragraphe [4] et contrôlez le calcul. Mesurez alors autant de valeurs que possible sur l'engrenage réel et comparez-les aux résultats du calcul. Au cas où les paramètres de la roue calculée et mesurée seraient différents, changer les valeurs initiales du calcul y compris les corrections [5].

Liste de possibles paramètres comparés et mesurés

Il est évident que le procédé mentionné nécessite une certaine qualification et expérience, néanmoins, pour un engrenage ordinaire, dont la production utilise les outils normalisés et les procédures ordinaires, ce procédé donne des résultats tout à fait raisonnables.

Calculs auxiliaires, Calculs KHbeta, calculs YSg. [18]

Les calculs auxiliaires sont disponibles dans ce paragraphe. En inscrivant les valeurs, utilisez les mêmes unités que dans le calcul principal. Pour transférer les valeurs écrites et calculées au calcul principal, appuyer sur le bouton "OK".

Ci-dessous, on décrit le calcul des facteurs KHb et YSg.

18.4 Détermination du facteur KHbeta (méthode C)

Le calcul du facteur KHb est constitué des étapes suivantes:

1) Calcul de la fsh = f(Fm, dsh, K', l, s, b1, d1)
2) Calcul de la fma = f(fHb1 , fHb2) ... [11.29]
A partir des valeurs fsh et fma (éventuellement fsh2, fca, fbe), on calcule la valeur Fbx
3) Calcul de la Fbx = f(fsh, fma, fsh2, fca, fbe, B1, B2)
4) Calcul de la yb = f(Fbx, sHlim)
5) Calcul de la Fby = f(Fbx, yb)
6) Calcul de la KHb = f(Fby, Fm, cgb, b)

Vous pouvez définir ces facteurs en utilisant plusieurs méthodes. C´est pourquoi une bonne connaissance de l´engrenage conçu / contrôlé est nécessaire. Pour effectuer une conception de base, appuyez sur le bouton "Ajustement des valeurs initiales". Ainsi, vous mettez le calcul en état initial comme suit:

- [18.8] ... ajusté selon la sélection [2.5]
- [18.9, 18.10] ... dimensions estimées à partir de la taille de l´engrenage et de l´ajustement [18.8]
- [18.16, 18.17] ... ajusté selon le degré de précision sélectionné [2.6]

Au fur et à mesure, vous pouvez saisir et ajuster ces paramètres que vous connaissez ou pouvez estimer.

D´abord, cochez la case à cocher auprès de l´entrée respective et, puis, saisissez vos propres valeurs.

Note: Pour effectuer un calcul professionnel, vous devriez connaître la norme ISO6336:1(2006)

18.6 Diamètre de l'arbre (pignon)

La valeur préajustée se fonde sur le diamètre de base du pignon et diamètre minimal de l´arbre [8.4]. Si vous connaissez le diamètre de l´arbre, cochez la case à cocher et saisissez votre propre valeur.

18.7 Type de denture

Ici, sélectionnez le type de denture.

18.8 Coefficient position de pignon

Dans la liste, choisissez le type de position de pignon selon l´image. Le préajustement est effectué selon [2.5].

18.9 Distance entre les roulements, distance du centre du pignon

Préalablement, les valeurs l et s sont déduites de la largeur des roues et du type de position de pignon [18.8]. D´abord, cochez la case à cocher et, puis, saisissez vos propres valeurs.

18.11 - 18.15 Ecarts de la denture

Les valeurs fsh, fsh2, fma, fca, fbe décrivent les déformations des roues dentées, les écarts des roues et les écarts de montage. Les valeurs fsh2, fca et fbe ne sont pas calculées dans ce calcul, et si vous ne solvez pas une équation complète pour le calcul Fbx  [18.17], elles peuvent être égales à zéro. Les valeurs fsh et fma peuvent être saisies directement, ou vous pouvez utiliser les valeurs calculées à partir des paramètres mentionnés ci-dessus.

18.16 Correction d'hélice

A partir de la liste, sélectionnez une modification respective de l´inclinaison de la dent. Les détails sont mentionnés dans la norme ISO6336:1(2006).

18.17 Initial équivalente désalignement (avant rodage)

Dans la liste, sélectionnez une méthode de calcul Fbx.

1. Votre propre valeur
2. L´engrenage dont la taille et l´adéquation de la zone de contact ne sont pas prouvées et le contact entre deux dents sous la charge est imparfait.
3. L´engrenage dont la position de la zone de contact est prouvée (ex. modification des dents, position de s roulements).
4. Si vous prenez en considération (outre les déformations du corps du pignon et de son arbre) aussi les déformations de la roue / de l´arbre de roue, les déformations du logement et les déplacement des roulements.

18.20 Facteur de la charge frontale (effort de contact)

Vous revenez dans le paragraphe [9.0], en appuyant sur le bouton "OK". En même temps, vous ajustez le calcul KHb dans le calcul des facteurs selon ISO 6336.

18.21 Stress facteur de correction de dents à entailles broyantes YSg

Normalement, une entaille de la roue dentée (ex. entaille dans le bas de la dent près de la section critique) augmente la valeur de la concentration de contraintes, aussi le facteur de concentration de contraintes est plus élevé. Si l´entaille se trouve près de la section critique, on utilise le facteur YSg pour YS.

Remplissez les paramètres de l´entaille selon l´image. En appuyant sur le bouton "OK", vous revenez dans le paragraphe [9.0] et le facteur YS est remplacé par le facteur YSg.

 

Calcul de SHlim et SFlim basé sur la norme ISO 6336-5 (sac a sat AGMA), proposition de propriétés des matériaux. [19]

19.1 Type de matériau

Dans la liste, choisissez le type de matériau pour lequel vous voulez déterminer les propriétés.

19.3 Exigences relatives à la qualité des matériaux et le traitement thermique

Les relations utilisées sont destinées pour trois degrés dans la qualité du matériau: ML, MQ a ME
- ML: faibles exigences en matière de la qualité du matériau et de son traitement thermique pendant la production de la roue dentée.
- MQ: exigences que le fabricant expérimenté peut remplir à des coûts de production raisonnables.
- ME: exigences qui doivent être remplies si une haute fiabilité de fonctionnement est exigée.

(Pour AGMA degré 1-3, description détaillée dans la norme.)

19.4 La dureté de surface du matériau calculée (grandeur de - a)

Saisissez la dureté de surface. Sur la base du type de matériau et de sa dureté, on détermine ses paramètres. A la fin de la ligne, une gamme de duretés est affichée pour lesquelles le calcul des paramètres est valable. Lors de la saisie de la dureté, vous pouvez sélectionner parmi les unités (HV, HB et HRC).

19.18 Abréviation de matériau de marquage / Type de traitement thermique (ANSI/AGMA)

Si vous saisissez vos propres valeurs de matériau et ajoutez un matériau dans le tableau des matériaux, sélectionnez correctement le marquage (type de traitement thermique selon ANSI/AGMA). Selon ce marquage, certains coefficients son sélectionnés dans le calcul de capacité de charge.

19.19 Nom du matériel dans le tableau des matériaux

Cochez la case à cocher dans la ligne [19.5]. Maintenant, il est possible de saisir votre propre descrition du matériau qui va figurer dans le tableau des matériaux. Vous pourrez choisir, d´après cette description, dans le chapitre [2.0].

19.20 Transfert au tableau des matériaux, dans le numéro de ligne:

Dans la liste, choisissez une de 5 lignes destinées aux matériaux définis par l´utilisateur. Lors du transfert des valeurs, le contenu d´origine dans le tableau des matériaux sera modifié sans avertissement.

Tip: Cochez la case à cocher dans la ligne [19.5]. A volonté, vous pouvez dès maintenant remplir les propriétés des matériaux et les transférer dans le tableau des matériaux.

Lubrification des roues.

Utiliser le tableau suivant pour votre décision sur le type de lubrification de l'engrenage.

Type de lubrification

 Vitesse périphérique en

  [m/s] [ft/min]
lubrification par bain d'huile < 12 < 2400
Lubrification par jet de pression > 12 > 2400
A l'aide du brouillard d'huile > 60 > 12000

Résultat graphique, Systèmes de DAO.

Les informations sur les options des résultats graphiques 2D et 3D et les informations sur la compatibilité entre les systèmes de DAO 2D et 3D peuvent être trouvées dans le document "Résultat graphique, systèmes de DAO".

Résultat graphique, Systèmes de DAO.

1. Sur la liste "conversion d'un dessin 2D" , choisissez le système de DAO de cible (programme cible) dans lequel l'image devrait être produite, ou un "fichier de format DXF" pour convertir le dessin en un fichier de format DXF.

2. Sur la liste "échelle de dessin 2D", fixez l'échelle du dessin. Le dessin est toujours créé dans l'échelle 1:1. L'échelle vous permet de fixer seulement certains paramètres du dessin, tels que la taille du texte ou du recouvrement des axes.

3. Si nécessaire, installez également d'autres éléments de commande. La plupart des calculs contiennent également d'autres options de réglage, qui dépendent du calcul et du type de l'objet dessiné. L'explication de ces options supplémentaires peut être trouvée dans l'aide pour le calcul respectif.

4. Commencez à dessiner en utilisant le bouton avec l'icône du dessin désiré.

Conseil: Dans la plupart des cas, il suffit de choisir l'échelle "automatique", qui est fixée par apport à la taille des objets dessinés.
Note1: Le système de DAO (programme cible) doit être démarré avant de convertir le dessin. S'il n'est pas démarré ou si une erreur apparaît dans la communication entre le calcul et le programme de cible, il est possible de sauvégarder le dessin comme un fichier de format DXF.
Note2: Si vous utilisez le clavier en votre langue locale, utilisez le même arrangement du clavier aussi bien dans le calcul que dans le programme de cible (pour la communication sans problèmes en utilisant la commande "SendKeys").

Suppléments - Ce calcul:

Angle a.

L'angle détermine la rotation du dessin de l'ensemble des roues par rapport à l'axe horizontal (illustration - voir le bouton).

Angle b, chanfrein de la denture.

Chanfreiner la roue dentée selon l'image à l'aide de ces paramètres.

20.4 Dessin détaillé de la dent et de la roue.

A part la présentation standard qui est utilisée dans les dessins des montages et des détails, il est également possible de réaliser un dessin détaillé d'une dent, d'une roue entière, de l'enclenchement de la roue et de l'outil. Le flanc de la dent est calculé à partir de la simulation de la coupure de l'outil avec la roue usinée qui permet de déterminer la forme exacte de la dent y compris sa base. Un dessin détaillé de la roue entière peut être utilisé comme base pour la conception d'un modèle exact dans le système de DAO 3D, ou comme données initiales pour la production d'une roue.

Le tableau sur la feuille "Coordonnées" donne les coordonnées des points du côté droit de la courbe de la dent (pignon et roue) dans le système de coordonnées X, Y avec le point d'origine 0.0 au centre de la roue. Pour recalculer et produire les coordonnées actuelles selon les réglages dans le paragraphe [20] appuyer sur le bouton "Régénérer".

Principe de calcul (génération) de la courbe de la dent:

L'outil de production (B) dont les dimensions sont définies dans le paragraphe [3] est graduellement roulé le long du cercle (C) avec le pas de l'angle W et crée ainsi la courbe de la dent (A) dans différents points (2).

20.5 Nombre de dents dessinées

Déterminez le nombre de dents qui seront dessinées dans le dessin partiel. Les dents du pignon sont dessinées dans la direction de bas en haut, les dents de la roue dans la direction du haut en bas, toujours symétriquement par rapport à l'axe vertical. Dans l'image, il y a 3 dents pour le pignon (roue inférieure) et 4 dents pour la roue.

20.6 Nombre de points du sommet de la dent

Définir le nombre de points (sections) sur le sommet de la moitié de la dent, voir l'image [20.4], référence (1).

Intervalle des valeurs autorisées: <2 - 50>, valeur recommandée: 5

20.7 Nombre de points de flanc de dent

Définir le nombre de points (sections) qui forment le flanc complet de la dent, voir l'image [20.4], référence (2).

Intervalle des valeurs autorisées: <10 - 500>, valeur recommandée: 30 et plus.

Avertissement: Pour un plus grand nombre de dents, le dessin de la denture complète peut être trop grand et la génération peut même prendre plusieurs dizaines de secondes.

20.8 Roulement (rotation) de l'outil dans la morsure

Définit la croissance de l'angle de roulement (rotation) de l'outil pendant l'usinage du flanc de la dent; voir l'image [20.4], angle W.

Intervalle des valeurs autorisées: <0.02 - 10>, valeur recommandée: 0.5

20.9 Nombre de copies de la dent pendant le contrôle de la morsure

Denture externe

Définit combien de positions seront affichées pendant le dessin de la morsure de la dent.
Intervalle des valeurs autorisées: <3 - 100>, valeur recommandée: 20

Denture interne.

Etant donné qu'il est nécessaire de contrôler non seulement la morsure de la dent mais aussi les potentielles collisions des dents pour assurer la denture interne, le dessin de la morsure complète de la roue tant externe qu'interne est produit. Dans ce cas, le nombre de copies des dents pendant le contrôle de la morsure [20.9] indique le nombre de copies du pignon.

20.10 Rotation du pignon pendant le contrôle de la morsure (interne).

Donne la rotation du pignon entre les différentes copies qui sont produites pendant le contrôle de la morsure.

Le bouton "dessin sans axes" définit si les axes dans le dessin inséré seront supprimées ou pas.

Conseil: Si vous voulez créer un modèle de denture exact dans le système de DAO 3D, opérer comme suit:
  1. Produisez le profil complet de la denture dans un fichier de format *.dxf.
  2. Utiliser le fichier *.dxf comme base pour le profil de la denture (procédés différents pour différents systèmes de DAO).
  3. Extraire le profil à la taille désirée.

Exemple du modèle 3D

Avertissement: Si vous voulez concevoir une denture oblique (b>0), il est nécessaire de déterminer l'angle respectif dans le calcul et extraire le profil produit en même temps que la détermination de l'angle dans le système de DAO.

20.10 / 20.11 Description des textes (information pour BOM).

Localisez la description des textes dans le dessin 2D en appuyant sur le bouton "Déssiner". Le texte peut être édité après que la selection de la boîte ait été activée.
S'il est supporté par le module respectif pour entrer les modèles dans un système de DAO 3D, les contenus de différentes rangées sont écrits dans des attributs de l'utilisateur du modèle et ceux-ci peuvent être utilisés dans la production d'un BOM. (les détails peuvent être trouvés dans l'aide pour le raccordement au système de DAO 3D respectif.).

20.11 / 20.12 Tableau des paramètres.

Une série de calculs (engrenage, ressorts, etc...) permet d'entrer le tableau respectif avec l'information des textes sur le produit calculé dans le dessin. Le tableau peut être choisi sur la liste respective (au cas où le calcul permettrait l'entrée de plusieurs types). Le tableau peut être dessiné en appuyant sur le bouton "Dessiner le tableau".

20.12 Génération des entrées pour modèles en 3D (Denture externe).

La possibilité de générer un profil d’une roue dentée en tant que séquence de segments de droite (DXF) est étendue par celle de générer des courbes de commande qui définissent les flancs des dents, ce qui permet de créer dans le système CAD correspondant des courbes lisses (extrapolées). Cela permet la création de points certes non paramétriques, mais précis, des modèles de denture en 3D.

La création d’un modèle précis comprend ainsi trois opérations simples :

  1. 1. La création de la roue sans denture – cylindre d’un diamètre de da1/da2 (DO1/DO2).
  2. 2. Lecture du profil de l’écart entre les dents et son tirage le long de l’axe de la roue (avec rotation pour les dentures obliques).
  3. 3. Génération d’un champ de rotation des écarts et donc création d’une roue dentée précise.

Procédé général :

  1. 1. Dans votre système CAD, créez un cylindre d’un diamètre da (diamètre externe de la roue) avec un axe de rotation conforme à l’axe z (pas nécessaire dans certains systèmes CAD).
  2. 2. Dans le calcul, générez le profil de la roue sélectionnée – bouton
  3. 3. Intégrez le modèle de profil de l’écart de dent généré à la surface frontale du cylindre.
  4. 4. Si la denture est à dents directes (beta=0), n’effectuez qu’un enlèvement (déduction) du profil inséré depuis le cylindre de la roue.
  5. 5. Si la denture est à dents obliques (beta>0), il faut effectuer un tirage avec rotation autour de l’axe du cylindre. Différents systèmes CAD emploient différents procédés pour faire cette opération. Cependant, c’est d’habitude l’écartement – la hauteur du cylindre imaginaire – qui est demandé, un seul tour de rotation étant réalisé sur ce cylindre [20.22]
  6. 6. Créez à partir de l’écart entre les dents un champ de rotation autour de l’axe z (nombre de copies = nombre de dents).
  7. 7. Pour situer les roues, employez la distancez axiale aw (Cw) [20.20].

20.13 Angle d'engrenage normal engageant le flanc / n'engageant pas le flanc.

La grande majorité des roues dentées frontales se contente de l’angle d’engrenage qui est le même pour le flanc d’engrenage et son opposé. Mais certaines applications peuvent utilement demander un angle d’engrenage différent. Après activation du bouton de droite, vous pouvez ainsi renseigner différents angles d’engrenage pour chaque côté de la dent.

Note : Ce choix n’a d’influence que sur le modèle généré de la roue.

20.14 Nombre de points du flanc de la dent.

Indique combien de points seront générés, définissant la courbe du côté de la dent. D’habitude, la valeur 20 convient. Dans des cas spéciaux (restriction du système CAD, précision…), les valeurs 12-200 peuvent être utilisées.

Avertissement : Le calcul ajoute intérieurement quelques points pour que la courbe développante créée dépasse le diamètre externe.

20.15 Ajout de l’extension du profil.

Ajoute au-dessus du profil généré de l’écart une autre partie entre les dents, qui peut convenir à un meilleur choix de courbes ou est nécessaire à une interprétation correcte des courbes.

20.16 Nombre de points de l’arrondi de l’angle de l’extension.

Indique le nombre de points qui sera utilisé pour arrondir la connexion et la terminaison de l’extension. Dans la plupart des cas, la valeur 5 convient.

20.17 Fermer le profil généré.

Certains systèmes CAD demandent un profil fermé, d’autres ouvert ou fermé manuellement. Le commutateur lie/ne lie pas le premier et le dernier point du profil.

20.18 Sortie des courbes générées vers le format.

Différents systèmes CAD supportent l’importation des points formant les courbes dans différents formats. Les formats suivants sont disponibles :

20.19 Désignation des points sur la courbe de la dent (seulement dxf).

Permet d’insérer un petit cercle dans chaque point de la courbe. Convient aux cas où le système CAD ne sait lire que le format DXF et le profil doit être fait manuellement point par point.

20.22 Écartement dans la coordonnée du modèle en 3D.

La hauteur du cylindre imaginaire (diamètre d’écartement), où est réalisé exactement un tour de rotation. Cette donnée doit d’habitude être renseignée dans les CAD 3D en vue d’une rotation à tirement.

20.23 Résumé complet des paramètres.

Une ligne indique en forme courte les paramètres de la denture, définissant complètement la géométrie et les dimensions importantes.

Réglage des calculs, changement de langue.

L'information sur le réglage des paramètres de calcul et le choix de la langue peut être trouvée dans le document "Réglage des calculs, changement de langue".

Modifications du cahier de travail (calcul).

Les informations générales sur la façon dont vous pouvez modifier et prolonger les cahiers de travail du calcul sont mentionnées dans le document "Modifications du cahier de travail (calcul)".

Suppléments - Ce calcul:

Type de traitement thermique

1...Non traité thermiquement, recuit normalisationnellement
2...Enrichi
3...Cémenté, durci, surface durcie
4...Nitrufié

Liste des normes, liste de la littérature:

ISO 6336-1:2006
- Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors
- Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques a dentures droite et hélicoidale - Partie 1: Principles de base, introduction et facteurs généraux d'influence
- Výpočet únosnosti čelních ozubenych kol s přímými a šikmými zuby - Část 1: Základní principy, doporučení a obecné ovlivfňující faktory

ISO 6336-2:2006
- Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 2: Calculation of surface durability (pitting)
- Calcul de Ia capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoidale - Partie 2: Calcul de la résistance à la pression de contact (piqure)
- Výpočet únosnosti čelních ozubených kol s přímými a šikmými zuby - Část 2: Výpočet trvanlivosti povrchu (pitting)

ISO 6336-3:2006
- Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 3: Calculation of tooth bending strength
- Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale - Partie 3: Calcul de la résistance à la flexion en pied de dent
- Výpočet únosnosti čelních ozubených kol s přímými a šikmými zuby - Část 3: Výpočet pevnosti v ohybu zubu

ISO 6336-5:2003
- Calculation of load capacity of spur and helical gears – Part 5: Strength and quality of materials
- Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale – Partie 5: Résistance et qualité des matériaux
- Výpočet únosnosti čelních ozubených kol s přímými a šikmými zuby – Část 5: Údaje o pevnosti a kvalitě materiálů

ISO 1265
- Metalic materials - Conversion of hardness values
- Matériaux métalliques - Conversion des valeurs de dureté
- Metallische Werkstoffe - Umwertung von Hartewerten
- Kovové materiály - Převod hodnot tvrdosti

ISO 1328-1:1997
- Cylindrical gears - ISO system of accuracy - Part 1: Definitions and allowable values of deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth
- Engrenages cylindriques - Systéme ISO de precision - Partie 1: Définions et valeurs admissibles des écarts pour les flanc homologues de la denture
- Toleranzensystem ISO - Teil 1: Toleranzen fur Flankenlinienabweichungen
- Čelní ozubená kola - Soustava přesnosti ISO - Část 1: Definice a mezní úchylky vztažené na stejnolehlé boky zubů ozubeného kola.

ISO 1328-2:1997
-
Cylindrical gears - ISO system of accuracy Part 2: Definitions and allowable values of deviations relevant to radial composite deviations and runout information
- Engrenages cyindriques - Systéme ISO de precision Partie 2: Definitions et valeurs admissibles des ecarts composés radiaux et information sur le faux-rond
- Čelní ozubená kola - Soustava přesnosti ISO - Část 2: Definice a hodnoty dovolenych úchylek relevantní k radiálním kinematickým úchylkám a informativně k obvodovému házení.

ISO 1122-1:1998
- Vocabulary of gear terms - Part 1: Definitions related to geometry
- Vocabulaire des engrenages - Partie 1: Définitions géométriques
- Slovník termínů ozubení - Část 1: Definice vztahující se ke geometrii

ANSI/AGMA 2001-D04
AMERICAN NATIONAL STANDARD Fundamental Rating Factors and Calculation Methods for Involute Spur and Helical Gear Teeth

AGMA 908-B89
Geometry Factors for Determining the Pitting Resistance and Bending Strength of Spur, Helical and Herringbone Gear Teeth

ANSI/AGMA 2015- 1-A01
Accuracy Classification System - Tangential Measurements for Cylindrical Gears

ANSI/AGMA 2015-2-A06
Accuracy Classification System - Radial Measurements for Cylindrical Gears

 

 

 

 

 

 

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