Quels sont les principes de base de la conception d'engrenages à vis sans fin?
La conception à vis sans fin comprend un engrenage hélicoïdal, dont les dents forment des segments d’hélice, et un autre composant qui ressemble à une vis. Le composant en forme de vis est appelé un ver et ses filets forment généralement une hélice complète. Cette vis est généralement utilisée pour entraîner l’engrenage, qui peut fournir beaucoup de couple. Dans la plupart des cas, si vous essayez d'utiliser l'engrenage pour faire tourner la vis sans fin, les dents se verrouillent. Ces deux bases de la conception d'engrenage à vis sans fin peuvent être exploitées dans les molettes de réglage d'instruments à cordes, qui fournissent le couple nécessaire pour tirer les cordes enseignées, puis se verrouillent automatiquement pour les maintenir ainsi.
Les engrenages hélicoïdaux ressemblent aux engrenages cylindriques, mais ils ont des dents disposées en diagonale. En raison de la nature incurvée des engrenages, chaque dent individuelle ressemble à un segment découpé dans une hélice. Les jeux d’hélices traditionnels utilisent deux vitesses, bien que la conception à vis sans fin soit une variante qui ne le fait pas. Au lieu de cela, ils utilisent un engrenage hélicoïdal et un cylindre ou une tige portant un filetage semblable à une vis. Ce ver peut avoir une seule dent qui enveloppe la circonférence une seule fois, deux dents qui couvrent toute la longueur comme une vis normale ou quelque chose entre les deux.
Le principal avantage de la conception d’engrenages à vis sans fin est qu’il est possible d’atteindre un couple élevé par rapport aux autres engrenages hélicoïdaux. Les rapports d'engrenage pour les ensembles hélicoïdaux sont généralement limités à environ 10: 1, et les ensembles d'engrenages à vis sans fin peuvent atteindre un rapport allant jusqu'à 500: 1. En raison de la nature de la conception de l'engrenage à vis sans fin, chaque rotation complète de la vis sans fin ne fait avancer l'engrenage que d'une dent, de sorte que la réduction de l'engrenage n'est techniquement limitée que par le nombre de dents de l'engrenage entraîné. Un engrenage mené avec 12 dents donnerait un rapport de 12: 1, un avec 120 dents aurait un rapport de 120: 1, et ainsi de suite.
Une autre base de la conception des engrenages à vis sans fin est la manière dont les ensembles ont tendance à s'auto-verrouiller. De nombreux engrenages à vis sans fin ont des dents sur l'engrenage qui ont un très petit angle d'attaque, ce qui signifie qu'elles sont presque parallèles à 90 degrés, comme on peut le trouver sur les engrenages de longeron normaux, à la place des dents diagonales à angle prononcé utilisées par engrenages hélicoïdaux. Si l'engrenage a un petit angle d'attaque, l'engrenage aura tendance à se bloquer contre les dents de la vis sans fin au lieu de le faire tourner. Dans certains cas, il s'agit d'un résultat souhaitable pouvant être exploité au profit d'un appareil. Cette action de verrouillage peut empêcher les mouvements indésirables du système dus à des forces externes sur l'engrenage, telles qu'un cordon sous tension ou par gravité.