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Sciences de l'ingénieur · 2ème Année Bac — Sciences et Technologies Mécaniques

Engrenages Gauches

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Les engrenages gauches (roues et vis sans fin, engrenages hélicoïdaux à axes non parallèles) permettent de transmettre un mouvement de rotation entre deux arbres dont les axes ne sont ni parallèles, ni concourants.

  • Rapport de transmission ($r$) : Pour une roue et vis sans fin, $r = \frac{N_2}{N_1} = \frac{Z_1}{Z_2}$, où $Z_1$ est le nombre de filets de la vis et $Z_2$ le nombre de dents de la roue.
  • Entraxe ($a$) : Distance entre les axes des deux arbres.
  • Condition de fonctionnement : Le module normal ($m_n$) doit être identique pour les deux roues.
  • Angle d'hélice ($\beta$) : Il permet de compenser le décalage angulaire des axes.

Méthodes à maîtriser

  1. Calcul du rapport de réduction : Identifier le nombre de filets de la vis ($Z_1$) et le nombre de dents de la roue ($Z_2$).
  2. Calcul de l'entraxe : Utiliser la formule $a = \frac{d_1 + d_2}{2} = \frac{m_n}{2} \left( \frac{Z_1}{\cos \beta_1} + \frac{Z_2}{\cos \beta_2} \right)$.
  3. Détermination du sens de rotation : Utiliser la règle de la main droite ou le schéma cinématique.

Exemples corrigés

Soit une vis sans fin ($Z_1=1$) engrenant avec une roue ($Z_2=40$).

  • Calcul du rapport : $r = \frac{1}{40} = 0,025$.
  • Si la vis tourne à 1500 tr/min, la roue tourne à $N_2 = 1500 \times 0,025 = 37,5$ tr/min.

Erreurs fréquentes

  • Confondre le nombre de filets de la vis ($Z_1$) avec le nombre de dents d'une roue classique.
  • Oublier que pour les engrenages gauches, les axes ne sont pas dans le même plan (gauche).
  • Négliger l'angle d'hélice dans le calcul du diamètre primitif.
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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Engrenages Gauches

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Quel est le rôle principal d'un engrenage gauche ?

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre engrenages droits et gauches ?
  1. Les engrenages droits ont des axes parallèles.
  2. Les engrenages gauches ont des axes qui ne sont ni parallèles ni concourants (ils ne se croisent jamais dans l'espace).

💡 À retenir : La géométrie des axes définit la classification.

kifach n7seb rapport de transmission dyal vis sans fin ?
  1. Tu comptes le nombre de filets de la vis ($Z_1$).
  2. Tu comptes le nombre de dents de la roue ($Z_2$).
  3. Tu appliques $r = \frac{Z_1}{Z_2}$.

💡 À retenir : $Z_1$ est souvent égal à 1 ou 2 pour une vis sans fin.

Est-ce que le module est le même pour les deux roues ?

Oui, pour que l'engrènement soit possible, le module normal ($m_n$) doit être identique pour la vis et la roue.

💡 À retenir : L'identité du module est la condition sine qua non de l'engrènement.

wach darouri nst3mlo cos beta f l'entraxe ?

Oui, car dans les engrenages gauches, les dents sont inclinées d'un angle $\beta$ par rapport à l'axe. Le diamètre primitif dépend donc de cette inclinaison.

💡 À retenir : $d = \frac{m_n \cdot Z}{\cos \beta}$.

Comment savoir si le système est irréversible ?

Un système vis-roue est irréversible si l'angle d'hélice de la vis est inférieur à l'angle de frottement. Cela empêche la roue d'entraîner la vis.

💡 À retenir : L'irréversibilité est une propriété recherchée pour la sécurité (ex: monte-charge).

Est-ce que les engrenages gauches font plus de bruit ?

Généralement, ils sont plus silencieux que les engrenages droits car le contact entre les dents est progressif (glissement).

💡 À retenir : Le glissement réduit les chocs, donc le bruit.

chhal kaykon l'angle d'hélice f l'examen ?

Il est toujours donné dans les caractéristiques techniques du dessin d'ensemble ou du sujet. Tu n'as pas à le deviner.

💡 À retenir : Lis bien le tableau des caractéristiques fourni.

Pourquoi on utilise des engrenages gauches ?

Pour obtenir des rapports de réduction très élevés dans un encombrement réduit et pour transmettre le mouvement entre des arbres perpendiculaires.

💡 À retenir : Compacité et fort rapport de réduction.

Comment calculer la vitesse de sortie ?
  1. Calcule le rapport $r = \frac{Z_1}{Z_2}$.
  2. Multiplie la vitesse d'entrée par ce rapport : $N_{sortie} = N_{entrée} \times r$.

💡 À retenir : La vitesse de sortie est toujours plus faible que celle d'entrée.

Est-ce que le sens de rotation change avec l'angle d'hélice ?

Oui, le sens dépend de l'orientation de l'hélice (droite ou gauche) et du sens de rotation de la vis.

💡 À retenir : Vérifie toujours le schéma cinématique.

Le diamètre primitif est-il le même que pour les engrenages droits ?

Non, il faut diviser par le cosinus de l'angle d'hélice. $d = \frac{m \cdot Z}{\cos \beta}$.

💡 À retenir : N'oublie jamais le $\cos \beta$.

Est-ce que le cisaillement est lié aux engrenages ?

Le cisaillement est une sollicitation subie par les axes ou les clavettes qui maintiennent les engrenages, mais c'est un chapitre distinct.

💡 À retenir : Chaque chapitre a ses propres lois de calcul.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un réducteur à vis sans fin possède une vis à 1 filet ($Z_1=1$) et une roue à 30 dents ($Z_2=30$). La vis tourne à 1500 tr/min. Calculez la vitesse de rotation de la roue.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Soit une vis sans fin de module $m_n = 2$ mm, angle d'hélice $\beta = 15^\circ$, $Z_1 = 2$. Calculez le diamètre primitif de la vis.

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Exercice 3

Un système vis-roue a un entraxe $a = 60$ mm. La vis a $Z_1=2$ filets, la roue $Z_2=40$ dents, $m_n=2,5$ mm. Calculez l'angle d'hélice $\beta$ (supposé identique pour les deux).

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