Engrenage cannelé et arbre cannelé internes/externes - Capacité de charge extrêmement élevée - Excellent alignement

Engrenage cannelé interne/externe et arbre cannelé - Capacité de charge extrêmement élevée - Excellent alignement

Partie 1 : Aperçu de la connexion cannelée

Une connexion cannelée est une connexion formée en usinant plusieurs dents de clavette uniformément réparties sur un arbre et dans un moyeu. Elle équivaut à une combinaison de plusieurs clavettes parallèles. Les cannelures sur un engrenage ou un arbre sont divisées en cannelures externes (usinées sur la surface externe d'un arbre) et cannelures internes (usinées sur la surface interne d'un trou).

Partie 2 : Engrenage/arbre cannelé externe et engrenage cannelé interne

1. Introduction

• Engrenage/arbre cannelé externe : Désigne un engrenage ou un arbre avec des dents cannelées usinées sur sa surface cylindrique externe. Il agit généralement comme un arbre d'entrée ou de sortie, s'accouplant avec un composant ayant des cannelures internes (par exemple, un accouplement, un autre engrenage).

• Engrenage cannelé interne : Désigne un engrenage avec des dents cannelées usinées sur sa surface d'alésage interne. Il est généralement utilisé pour s'accoupler avec un arbre cannelé externe, capable de transmettre le couple tout en permettant un glissement axial pour des fonctions telles que le changement de vitesse ou le mouvement.

2. Avantages (par rapport aux connexions à clavette unique)

• Capacité de charge extrêmement élevée : Plusieurs dents sont en contact simultanément, offrant une capacité de charge bien supérieure à celle des connexions à clavette unique, permettant la transmission d'un couple et d'une puissance énormes.

• Excellent alignement : Les profils de cannelures en développante offrent une bonne capacité d'auto-centrage, assurant la concentricité entre l'arbre et le moyeu, et offrant une grande précision de transmission.

• Bon guidage : Particulièrement adapté aux applications où les engrenages doivent glisser fréquemment sur l'arbre (par exemple, le changement de vitesse de la boîte de vitesses), permettant un mouvement en douceur.

• Haute fiabilité : Concentration de contraintes plus faible, résistance à la fatigue plus élevée, connexion plus fiable et durée de vie plus longue.

• Structure compacte : Pour transmettre le même couple, une connexion cannelée est généralement plus compacte et plus légère qu'une connexion clavetée.

3. Principaux paramètres techniques

• Nombre de dents : Le nombre de dents de cannelure.

• Module : Le paramètre fondamental déterminant la taille des dents de cannelure.

• Angle de pression : Les angles courants sont 30°, 37,5°, 45° (pour les cannelures carrées), ou 20°, 30° (pour les cannelures en développante). Les cannelures en développante sont plus largement utilisées.

• Diamètre extérieur, diamètre intérieur, diamètre primitif : Dimensions clés du diamètre de la cannelure.

• Type d'ajustement : Classé en ajustement glissant (pour le mouvement axial) et ajustement fixe (pour les connexions permanentes), obtenu en variant les plages de tolérance pour la largeur de l'espace et l'épaisseur de la dent.

• Classe de précision : Évaluée selon les normes ISO, ANSI ou DIN, affectant l'étanchéité de l'ajustement et la douceur de la transmission.

4. Applications
Les connexions cannelées sont largement utilisées dans les applications nécessitant une transmission de couple élevée, un excellent alignement et la nécessité d'un glissement relatif :

• Transmissions automobiles : Ensembles synchroniseurs, connexion entre les engrenages et les arbres (l'application la plus classique).

• Machines-outils : Systèmes d'entraînement de broche des fraiseuses, des tours.

• Moteurs d'avions : Connexions entre les rotors et les disques.

• Machines lourdes : Arbres d'entraînement pour les excavatrices, les grues.

• Systèmes 4x4 : Connexions entre les arbres d'hélice et les différentiels, les boîtes de transfert.