Une transmission à vis sans fin est composée d'une vis sans fin et d'une roue hélicoïdale, la vis sans fin étant généralement la partie active. La vis sans fin possède les mêmes filetages à droite et à gauche, appelés respectivement vis sans fin à droite et vis sans fin à gauche. Une vis sans fin est un engrenage à une ou plusieurs dents hélicoïdales qui s'engrènent avec la roue hélicoïdale pour former un engrenage à arbre décalé. La surface d'indexation peut être cylindrique, conique ou circulaire. Il existe quatre catégories : vis sans fin d'Archimède, vis sans fin à développante de cercle, vis sans fin à profil droit normal et vis sans fin cylindrique enveloppante conique.
Avantages de la transmission à vis sans fin.
✦ Le rapport de transmission à un étage est élevé, généralement i = 10 à 100. Dans le mécanisme d'indexation pour la transmission de puissance, le maximum peut dépasser 1 500.
✦ Le même maillage est un contact linéaire, qui peut supporter une grande puissance.
✦ Structure compacte, transmission fluide et faible bruit.
✦ Lorsque l'angle de levage de la vis sans fin est inférieur à l'angle de frottement équivalent entre les engrenages, elle est autobloquante avec contre-course, c'est-à-dire que seule la vis sans fin peut entraîner la roue à vis sans fin, pas la roue à vis sans fin.
Inconvénients de la transmission par vis sans fin.
✦Avec deux axes perpendiculaires, la vitesse linéaire des deux nœuds de roue est perpendiculaire, donc la vitesse de glissement relative est grande, facile à chauffer et à porter.
✦Faible efficacité, généralement de 0,7 à 0,8 ; les engrenages à vis sans fin avec engrenages à vis sans fin autobloquants sont encore moins efficaces, généralement inférieurs à 0,5.
Est-ce qu'unmoteur pas à pas à vis sans finont-ils nécessairement des performances autobloquantes ?
Non, il y a des prérequis. Lorsque l'angle d'attaque est < angle de frottement,moteur pas à pas à vis sans finpeut être autobloquant.
Habituellement, lorsque le moteur pas à pas à réduction de vitesse est sélectionné, l'utilisateur doit utiliser une protection contre les pannes de courant ou un moteur de frein, de sorte que le moteur à réduction de vitesse sera sélectionné avec un frein pour atteindre l'objectif d'arrêt, mais cela ne signifie pas un arrêt absolu, une petite inertie est toujours là.
Qu'est-ce que l'autobloquant ?Le principe de l'autoblocage repose sur le principe que, quelle que soit la force de démarrage ou l'inertie, l'ensemble de la machine peut être freiné dès que la partie active cesse de fonctionner. Les moteurs pas à pas à engrenages à vis sans fin présentent cette caractéristique. Les moteurs pas à pas à engrenages à vis sans fin ne présentent pas de caractéristique d'autoblocage, tandis que les réducteurs à vis sans fin avec des rapports de vitesse de 1:30 et plus présentent une caractéristique d'autoblocage fiable. Plus le rapport de réduction est élevé, meilleure est la caractéristique d'autoblocage.
Comment choisir le rapport de réduction pour assurer les performances autobloquantes du moteur pas à pas à vis sans fin ?
1. Le coefficient de frottement de l'engrenage à vis sans fin est de 0,6, l'angle de guidage de l'engrenage à vis sans fin est inférieur à 3°29′11″ qui est autobloquant, et vice versa.
2. Le coefficient de frottement de l'engrenage à vis sans fin est de 0,7, l'angle de guidage de l'engrenage à vis sans fin est inférieur à 4°03′57″, ce qui est autobloquant, et vice versa.
3、Lorsque le coefficient de frottement de la roue à vis sans fin est de 0,8, l'angle d'attaque de la vis sans fin est inférieur à 4°38′39″, c'est-à-dire autobloquant, et vice versa.
Lorsque l'angle d'attaque de la vis sans fin est inférieur à l'angle de frottement équivalent entre les dents de la roue d'engrènement, le mécanisme du moteur pas à pas réducteur est autobloquant, ce qui permet un autoblocage inverse. Autrement dit, seule la vis sans fin entraîne la roue, mais pas la roue. En général, pour la conception de machines lourdes, les concepteurs ont tendance à utiliser un mécanisme d'engrenage à vis sans fin autobloquant, car son autoblocage inverse joue un rôle essentiel en matière de sécurité.
Formule de calcul de la roue à vis sans fin et de l'engrenage à vis sans fin.
1. Rapport de transmission = nombre de dents de la vis sans fin ÷ nombre de têtes de vis sans fin
2、Entraxe = (pas de la roue à vis sans fin + pas de l'engrenage à vis sans fin) ÷ 2
3、Diamètre de la roue à vis sans fin = (nombre de dents + 2) × module
4、Pas de la roue à vis sans fin = module × nombre de dents
5、Pas de la vis sans fin = diamètre extérieur de la vis sans fin - 2 × module
6、Guide de vis sans fin = π×module×tête
7、Angle d'hélice (angle de guidage) tgB=(module×numéro de tête)÷pas de vis sans fin
8、Plomb de vis sans fin=π×module×tête
9、Module = diamètre du cercle d'indexation/nombre de dents
Le nombre de têtes du ver : ver à une seule tête (il n'y a qu'une seule hélice sur le ver, c'est-à-dire que le ver tourne pendant une semaine et la roue du ver tourne à travers une dent) ; ver à deux têtes (il y a deux hélices sur le ver, c'est-à-dire que le ver tourne pendant une semaine et la roue du ver tourne à travers deux dents).
Le module est la taille de l'hélice sur la vis, c'est-à-dire que plus le module est grand, plus l'hélice sur la vis est grande.
Le facteur de diamètre est l'épaisseur de la vis.
Module : Le cercle d'indexation d'un engrenage est la référence pour la conception et le calcul des dimensions de chaque partie de l'engrenage, et la circonférence du cercle d'indexation de l'engrenage = πd = zp, donc le diamètre du cercle d'indexation
d=zp/π
π étant un nombre irrationnel dans l'équation ci-dessus, le positionnement du cercle d'index comme référence n'est pas pratique. Afin de faciliter les calculs, la fabrication et l'inspection, le rapport p/π est désormais spécifié artificiellement sous forme de valeurs simples, appelées module (m).
Types d'engrenages à vis sans fin
Selon les différentes formes de vis sans fin, on distingue les vis sans fin cylindriques, annulaires et coniques. Parmi ces types, la vis sans fin cylindrique est la plus répandue.
Les engrenages à vis sans fin cylindriques ordinaires sont généralement usinés sur tour à l'aide d'un outil de tournage à lame droite. En fonction de la position d'installation et de l'outil utilisé, quatre types d'engrenages à vis sans fin présentant des profils de dents différents sur la section transversale de l'axe vertical peuvent être obtenus : les engrenages à vis sans fin à développante de cercle (type ZI), les engrenages à vis sans fin d'Archimède (type ZA), les engrenages à vis sans fin à profil droit normal (ZN) et les engrenages à vis sans fin cylindriques enveloppants coniques (ZK).
Ver développante (type ZI)- le plan de la lame est tangent au cylindre de base de la vis sans fin et les dents d'extrémité sont en développante, adaptées à une vitesse plus élevée et à une puissance plus importante.
Ver d'Archimède (type ZA)- Le profil de la dent perpendiculaire au plan de l'axe est une vis d'Archimède, et le profil de la dent dans le plan au-delà de l'axe est droit, simple à traiter et peu précis. (Engrenage à vis sans fin à profil droit axial).
Ver à profil droit normal (ZN)- peut être utilisé pour meuler les dents avec une meule modifiée, le traitement est simple, souvent utilisé pour les vis sans fin multi-têtes, efficacité de transmission jusqu'à 0,9.
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Date de publication : 30 janvier 2023