Qu'est-ce qu'un rapport d'engrenage?
Un rapport d'engrenage est la relation entre le nombre de dents de deux engrenages maillés. Cette relation est exprimée mathématiquement. Par exemple, si un engrenage à 13 dents est entraîné par un engrenage à 21 dents, le rapport de transmission est de 1 / 1,62 ou de 1: 1,62. Presque tous les types de machines mécaniques, tels que les véhicules, les machines agricoles et les machines industrielles, utilisent des engrenages d'une manière ou d'une autre, et les rapports d'engrenage sont utilisés pour aider à définir les performances de la machine.
L'idée d'un rapport de réduction est basé sur la circonférence des cercles. Lorsque deux engrenages de circonférences différentes sont reliés par des dents sur le bord extérieur, le mouvement de l’un se traduit par un mouvement plus ou moins grand par l’autre. Si un engrenage avec une circonférence importante tourne moins de moitié, le plus petit engrenage tournera deux fois plus vite que le plus grand. Le même concept fonctionne à l'inverse.
Les rapports de démultiplication sont spécifiquement conçus par les fabricants de moteurs et d’autres machines pour obtenir un certain résultat. Dans certains contextes, tels que les transmissions automobiles, les rapports de démultiplication peuvent être modifiés pour s'adapter aux besoins de la voiture à différentes vitesses. Le rapport le plus bas dans la transmission d'une voiture aura un rapport élevé, tel que 2: 1 ou 3: 1. Cela donne à la voiture la possibilité de commencer facilement à bouger à partir d'un arrêt complet, par exemple à un feu de signalisation. Cependant, comme le moteur doit faire deux ou trois tours pour chaque tour de transmission, un moteur ne peut pas faire rouler très vite une voiture.
En deuxième vitesse, le rapport de transmission est plus faible, ce qui signifie que le moteur n'a pas à travailler autant pour donner à la voiture des accélérations supplémentaires. Dans les rapports plus élevés, les rapports de démultiplication diminuent progressivement. Celles-ci sont utiles pour les accélérations modérées et la réduction du nombre de tours du moteur nécessaires pour maintenir la voiture à une vitesse de croisière confortable. Les engrenages d'une transmission servent donc à amplifier ou à réduire le rendement d'un moteur, en fonction de la vitesse de la voiture à ce moment-là.
Les engrenages peuvent parfois être reliés par des courroies ou par d'autres moyens, mais la plupart sont reliés par des dents. Cet arrangement offre des avantages distincts. D'abord, tant qu'aucune des dents ne se casse, il n'y a pas de glissement entre les engrenages, ce qui entraînerait une perte d'efficacité. Ils permettent également de concevoir des rapports de transmission exacts. Même si les circonférences des engrenages sont légèrement imparfaites, les dents font en sorte que ces imperfections n'aient pas d'importance. Comme ils synchronisent exactement les vitesses, ils leur donnent également un rapport de transmission exact.