Comment obtenir des rapports de démultiplication élevés dans un petit espace?

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J'ai une compréhension très basique du fonctionnement des engrenages, et en essayant d'en savoir plus, j'ai rencontré un petit point de confusion.

Si un rapport d'engrenage de 2: 1 est atteint en ayant deux fois plus de dents sur un engrenage que l'autre, alors comment les rapports de 250: 1 sont-ils atteints? Certes, il n'y a pas d'engrenages avec 2500 dents sur un engrenage et 10 sur l'autre ...

Par exemple, voici un tout petit moteur avec un rapport d'engrenage de 250: 1: Moteur à courant continu avec réducteur

mechanical-engineering gears

— Soviero
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Une façon simple consiste à effectuer l'engrenage en plusieurs étapes dans un train d'engrenages . Un tel système utilise des engrenages qui ont deux tailles d'engrenages différentes sur la même roue. Dans l'exemple illustré dans l'image ci-dessous (de l'article How Stuff Works sur les trains d'engrenages ), chaque engrenage a un rapport de 2: 1, de sorte que le rapport final de l'engrenage magenta à l'engrenage bleu est de 8: 1.

— Chris Mueller
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Merci, mais je suis un peu confus par quelque chose. On m'a appris que les rapports de vitesse sont déterminés par la première et la dernière vitesse d'un ensemble, quel que soit le nombre de vitesses. Alors, qu'entendez-vous par «mise en scène» et comment les engrenages «de mise en scène» augmentent-ils le rapport à plus que le premier et le dernier ne le permettent?

— Soviero

@Soviero Ma réponse originale ne s'explique pas très clairement, je m'excuse. Jetez un oeil à ma réponse modifiée, et je pense que vous comprendrez.

— Chris Mueller

Oh, j'ai déjà vu ce genre d'engrenages auparavant, mais je n'ai jamais su à quoi ils servaient ... Merci de m'avoir expliqué!

— Soviero

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Vous pouvez également monter le train d'engrenages sur deux essieux de sorte que tous les engrenages tournent librement sur chaque essieu (à l'exception du train d'entraînement, qui est fixé à l'un des deux essieux). Voir cette image d'une boîte de vitesses Tamiya à 6 vitesses comme exemple: i.ytimg.com/vi/mXXZMxo5_6k/maxresdefault.jpg

— Paul

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En utilisant un entraînement à vis sans fin, vous pouvez avoir une dent par rotation sur un arbre et avoir cet entraînement avec un engrenage de 250 dents, pour un rapport de 250: 1 en une étape.

— Netduke
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Il convient de noter qu'un entraînement à vis sans fin change l'axe de rotation de 90 degrés.

— GisMofx

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Les ensembles d'engrenages planétaires peuvent fournir une réduction élevée dans un petit espace. En outre, ils peuvent être connectés d'une manière similaire au train d'engrenages pour augmenter encore la réduction. De plus, un avantage est que l'arbre de sortie est coaxial avec l'arbre d'entrée.

— GisMofx
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Ce qui détermine le rapport d'engrenage est le rapport des vitesses angulaires d'entrée et de sortie. Cela se fait traditionnellement en emboîtant des cercles de tailles différentes, mais pour des rapports d'engrenage élevés, d'autres conceptions sont souvent utilisées car elles peuvent réduire suffisamment la vitesse angulaire de sortie sans avoir besoin de plusieurs étages d'engrenages en interaction. L'un des exemples les plus ingénieux est le train harmonique. Il existe de nombreuses vidéos sur leur fonctionnement sur Youtube.

https://www.youtube.com/watch?v=bzRh672peNk

— Brian G
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