Réduction du rapport de transmission. … Le couple résultant de la machine rotative est augmenté en multipliant le couple par le rapport de transmission, ce qui réduit considérablement les pertes d'efficacité. Si, dans de nombreuses applications, la réduction du rapport de transmission diminue la vitesse et augmente le couple, dans d'autres, elle est utilisée pour améliorer le rendement et minimiser le couple.
vraiment méchant ?
Dans ce contexte, il pourrait sembler que le nombre ou la taille des engrenages soit réduit, ce qui est en partie vrai. Lorsqu'un dispositif rotatif, tel qu'un moteur thermique ou électrique, nécessite une réduction de sa vitesse de sortie et/ou une augmentation de son couple, des engrenages sont généralement utilisés pour obtenir le résultat souhaité. La « réduction » par engrenage fait notamment référence à l'accélération de la machine rotative : la vitesse de rotation du dispositif est généralement « diminuée » en la divisant par un rapport d'engrenage supérieur à 1:1. Un rapport d'engrenage supérieur à 1:1 est généralement obtenu lorsqu'un engrenage plus petit (de taille réduite) avec moins de dents s'engrène avec un engrenage plus grand, comportant davantage de dents.
La réduction du rapport de transmission a un effet inverse sur le couple. Le couple de sortie de la machine rotative est augmenté en multipliant le couple par le rapport de transmission, ce qui réduit considérablement certaines pertes d'efficacité.
Alors que dans de nombreuses applications, la réduction de vitesse diminue la vitesse et augmente le couple, dans d'autres, elle sert à augmenter l'accélération et à diminuer le couple. Les turbines des éoliennes utilisent ce principe pour convertir une vitesse de rotation relativement faible des pales en une vitesse élevée de production d'électricité. Ces systèmes utilisent des réducteurs dont le fonctionnement est inverse à celui des applications qui réduisent l'accélération et augmentent le couple.
Avantages d'un moteur planétaire
Le moteur planétaire présente de nombreux avantages. Sa conception compacte et son faible niveau sonore en font un excellent choix pour toutes les applications. Parmi ses nombreuses utilisations, on retrouve les motoréducteurs planétaires dans les voitures intelligentes, l'électronique grand public, les robots intelligents, les équipements de communication et les technologies médicales. Ils sont même présents dans les maisons connectées ! Poursuivez votre lecture pour découvrir les avantages du moteur planétaire. Vous serez surpris par sa polyvalence et son utilité !
Les engrenages planétaires auto-centrants assurent une répartition symétrique des forces
Un moteur planétaire est une machine comportant plusieurs engrenages planétaires imbriqués. Le couple de sortie est inversement proportionnel au diamètre des planétaires, et la taille de la transmission n'a aucune incidence sur ce couple. Une analyse des contraintes de torsion de la structure de retenue de ce type de moteur a révélé une contrainte de cisaillement maximale de 64 MPa, ce qui correspond à un coefficient de sécurité de 3,1 pour l'aluminium 6061. Les engrenages planétaires auto-centreurs sont conçus pour assurer une répartition symétrique des forces dans l'ensemble du système de transmission, les pignons étant l'élément le plus fragile.
Un réducteur planétaire est composé d'une couronne et d'un planétaire. Leurs diamètres primitifs sont quasiment identiques. Le nombre de dents de ces engrenages détermine le rapport de transmission moyen par tour. Cette erreur est liée à la précision de fabrication des engrenages et se traduit par des bruits ou des vibrations caractéristiques du réducteur.
Une autre conception de réducteur planétaire repose sur un système à traction. Cette conception élimine le besoin de repères de calage et autres contraintes d'assemblage. La conception de la couronne dentée est similaire à celle d'un taille-crayon. La couronne est fixe tandis que les satellites se prolongent en lames cylindriques. Placé sur l'axe du Soleil, le taille-crayon tourne autour de la couronne pour tailler le crayon.
Le système JDS élimine le besoin de porte-satellites conventionnels et est associé aux engrenages planétaires auto-centreurs par des composants à double fonction. Ces composants synchronisent le mouvement de roulement et la traction des engrenages. Ils suppriment également le besoin d'un porte-satellites et réduisent la répartition des forces entre le rotor et le stator.
Engrenages métalliques
Un moteur planétaire est un type de réducteur électrique utilisant une série d'engrenages métalliques. Ces engrenages se partagent une charge fixée à l'arbre de sortie pour générer un couple. Le moteur planétaire est souvent commandé par commande numérique (CNC) et possède des arbres extra-longs, ce qui permet son intégration dans des conceptions très compactes. Ces engrenages sont disponibles dans des diamètres allant de 7 à 12 millimètres. Ils peuvent également être équipés d'encodeurs.
Les engrenages planétaires sont largement utilisés dans diverses applications industrielles, notamment les transmissions automobiles, les transmissions pour engins tout-terrain et les moteurs de traction. Ils sont également utilisés dans les bicyclettes pour actionner le mécanisme de changement de vitesse. On les retrouve aussi comme groupe motopropulseur entre un moteur à combustion interne et un moteur électrique. Ils sont également employés dans le secteur forestier, par exemple pour les écorceuses et les scies. Enfin, ils trouvent des applications dans d'autres industries, comme les laveuses de pâte à papier et les malaxeurs d'asphalte.
Un train épicycloïdal est composé de trois types d'engrenages : un pignon solaire, des satellites et une couronne. Le pignon solaire transmet le couple aux satellites, qui s'engrènent avec la couronne. Les porte-satellites sont conçus pour fournir un couple élevé à bas régime. Ces engrenages sont montés sur des supports mobiles autour de la couronne. Les satellites s'engrènent avec la couronne, et le pignon solaire est monté sur un support mobile.
Les motoréducteurs planétaires en plastique sont moins coûteux à produire que leurs homologues en métal. Cependant, les engrenages en plastique présentent une résistance, une rigidité et une capacité de charge moindres. Les engrenages en métal sont généralement plus faciles à fabriquer et présentent moins de jeu. Les corps de motoréducteurs planétaires en plastique sont également plus légers et moins bruyants. Certains des plus grands motoréducteurs planétaires en plastique sont fabriqués en collaboration avec des fournisseurs de renom. Lors de l'achat d'un motoréducteur planétaire en plastique, il est important de prendre en compte les matériaux qui le composent.
Encodeur
Le moteur à courant continu à engrenages et codeur planétaire Mega Torque est conçu autour d'un moteur Mabuchi RS-775WC japonais, un moteur de base de 200 tr/min. Il est capable d'atteindre un couple de blocage à basse vitesse, ce qui est impossible avec un moteur à courant continu classique. Le codeur planétaire génère 5 impulsions par tour, ce qui le rend idéal pour les applications exigeant un couple ou un positionnement précis. Ce moteur nécessite un accouplement hexagonal de 8 mm pour un fonctionnement optimal.
Cet encodeur haute résolution est compatible avec les modèles ZGX38REE, ZGX45RGG et ZGX50RHH. Il est doté d'un disque magnétique, de pôles magnétiques et d'un disque optique pour la rétroaction des signaux. Il compte les impulsions du moteur lors de son passage devant un capteur à effet Hall sur le circuit imprimé. Selon le rapport de réduction, l'encodeur peut fournir jusqu'à 2 millions de transitions par rotation.
Le motoréducteur planétaire utilise un système d'engrenages planétaires pour répartir le couple de manière synchrone. Ceci minimise le risque de défaillance des engrenages et augmente la capacité de sortie globale du dispositif. En revanche, le motoréducteur à engrenages droits est de conception plus simple et moins coûteux à produire. Il est plus adapté aux applications à faible couple, car chaque engrenage supporte la totalité de la charge. De ce fait, sa capacité de couple est inférieure à celle d'un motoréducteur planétaire.
Le réducteur planétaire REV UltraPlanetary est conçu pour FTC et propose trois options d'arbre de sortie. Cet arbre, de forme hexagonale (3/8"), est facilement interchangeable. Ces moteurs offrent un excellent rapport qualité-prix et répondent à une large gamme de besoins en puissance. Le réducteur et le moteur REV UltraPlanetary sont disponibles à des prix très compétitifs et sont compatibles avec un arbre de sortie hexagonal femelle de 5 mm.
Durabilité
L'une des questions les plus fréquentes lors du choix d'un motoréducteur planétaire est : « Quelle est sa durabilité ? » Cette question revient souvent. La bonne nouvelle, c'est que les motoréducteurs planétaires sont extrêmement durables et peuvent avoir une longue durée de vie s'ils sont correctement entretenus. Pour en savoir plus, poursuivez votre lecture ! Cet article aborde la durabilité et l'efficacité des motoréducteurs planétaires et vous explique comment choisir celui qui correspond le mieux à vos besoins.
Avant tout, les trains épicycloïdaux sont fabriqués en métal, ce qui accroît leur durée de vie. Ils sont généralement composés de métaux tels que l'acier au nickel et l'acier. Certains motoréducteurs épicycloïdaux utilisent du plastique. Les engrenages taillés en acier sont les plus résistants et conviennent aux applications nécessitant un couple élevé. Les engrenages en acier au nickel sont moins résistants, mais retiennent mieux le lubrifiant.
La durabilité du réducteur planétaire est essentielle pour les applications exigeant un couple élevé par rapport à la vitesse. Les réducteurs VEX VersaPlanetary sont conçus pour les moteurs FRC® et offrent une robustesse exceptionnelle. Bien que coûteux, ils sont hautement personnalisables. Le réducteur planétaire est démontable pour la maintenance et le remplacement éventuel des pièces détachées. Ces dernières sont disponibles séparément. Les réducteurs VEX VersaPlanetary sont également équipés d'un pignon fixé sur l'arbre moteur.
La modélisation dynamique d'un système de transmission par engrenages planétaires est essentielle pour comprendre sa durabilité. Des études antérieures ont utilisé des modèles d'engrènement découplés et couplés afin d'analyser l'influence de divers paramètres de conception sur les caractéristiques vibratoires de ce système. Cette analyse nécessite de prendre en compte la rigidité d'engrènement, la rigidité de la structure et le moment d'inertie. De plus, les modèles dynamiques de transmission par engrenages planétaires requièrent la modélisation de l'influence de multiples paramètres, tels que la rigidité d'engrènement et la position de l'arbre.
Coût
Le motoréducteur planétaire possède plusieurs points de contact qui permettent au rotor de tourner à différentes vitesses et avec différents couples. Ce type de moteur est souvent utilisé dans les agitateurs et les grandes cuves de liquide. Son coût initial est faible et il est plus courant pour les applications nécessitant un faible couple. Le motoréducteur planétaire, quant à lui, possède également plusieurs points de contact et est plus performant pour les applications exigeant un couple élevé. On le trouve fréquemment dans les mécanismes d'agitation et les convoyeurs.
Un motoréducteur planétaire est généralement composé de quatre rotors reliés mécaniquement. Il trouve des applications dans divers secteurs, notamment l'automobile et l'automatisation de laboratoire. Les engrenages d'entrée en plastique réduisent le bruit à haute vitesse. Pour les couples élevés, on peut utiliser des engrenages en acier, et un lubrifiant modifié est souvent ajouté afin de réduire le poids et le moment d'inertie. Sa conception économique en fait un excellent choix pour les robots et autres applications.
Il existe de nombreux types de motoréducteurs planétaires. Un motoréducteur planétaire comporte trois engrenages : le pignon solaire et les satellites, chacun contribuant de manière égale au travail. Ils sont idéaux pour les applications exigeant un couple élevé et une faible résistance, mais nécessitent davantage de pièces que les motoréducteurs à un seul étage. Les engrenages en acier taillé sont les plus robustes et sont souvent utilisés dans les applications nécessitant des vitesses élevées. Les engrenages en acier au nickel sont plus absorbants, ce qui améliore leur capacité de rétention du lubrifiant.
Un moteur à engrenages planétaires est un moteur haute performance pour véhicules électriques. Un moteur à engrenages planétaires typique atteint une vitesse de 3 000 tr/min, un couple maximal de 0,32 Nm et est disponible en versions 24 V, 36 V et 48 V. Silencieux et efficace, il nécessite peu d'entretien et offre un couple élevé aux voitures électriques modernes. Si vous envisagez l'achat d'un moteur à engrenages planétaires, il est conseillé de vous renseigner au préalable.
