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Réducteur coaxial – qu'est-ce que c'est ?
Pour des réducteurs, le terme coaxial signifie que l'arbre d'entraînement et l'arbre de sortie du réducteur se trouvent sur un axe de rotation.
Il existe de nombreuses formes de réducteur coaxial. On retrouve par exemple des réducteurs planétaires à un étage qui fonctionnent de manière coaxiale, mais également des réducteurs planétaires à plusieurs étages. Des réducteurs elliptiques et excentriques (réducteurs cycloïdes) peuvent aussi être configurés de cette manière.
Sans parler des engrenages. Généralement, les arbres d'entraînement et de sortie sont liés par deux paires de roues dentées, puis disposés sur un axe de rotation grâce à une configuration adaptée.
La plupart des réducteurs coaxiaux sont des réducteurs planétaires
Le réducteur coaxial le plus étendu est le réducteur planétaire. Il peut être réalisé sous forme de réducteur à un étage ou de réducteur planétaire à plusieurs étages. Le principe de fonctionnement d'un réducteur coaxial de ce type est rapide à expliquer :
- avec un réducteur planétaire coaxial, plusieurs engrenages (les roues planétaires) fonctionnent dans une couronne à denture intérieure.
- Elles décrivent alors une trajectoire circulaire concentrique.
- Le porte-satellite maintient les engrenages sur leur trajectoire.
- Les roues planétaires sont entraînées par un engrenage central doté d'une denture externe, que l'on appelle la roue solaire.
- Ce principe est celui d'un système solaire – d'où les termes de roue solaire, roue planétaire et réducteur planétaire.
Comment un réducteur coaxial transmet-il le couple ?
Tous les réducteurs coaxiaux convertissent le régime et le couple avec leur rapport. Prenons par exemple un rapport i=10:1. Dans ce cas, le régime dans le réducteur est réduit d'un facteur de 10. Le couple est augmenté du même facteur de 10.
Il est intéressant de noter ici que des réducteurs à un étage comme à plusieurs étages sont possibles. Même dans un seul boîtier. Pour y parvenir, on couple plusieurs étages planétaires. La sortie du premier étage devient alors l'entraînement de l'étage suivant. Ainsi, il est possible d'atteindre des rapports de réduction importants (jusqu'à i > 500) avec des réducteurs planétaires coaxiaux. Cette configuration est un véritable point fort des réducteurs planétaires et elle n'est possible que dans leur version coaxiale.
Où la couronne est-elle fixée dans le réducteur planétaire ?
Dans la plupart des cas, la force en sortie agit directement sur le porte-satellites en rotation, qui est intégré dans l'arbre de sortie. Généralement, la couronne est fixée et ne tourne pas.
Il existe cependant des solutions pour lesquelles ce n'est pas la couronne qui est fixée, mais le porte-satellites. L'une de ces solutions est bien connue : le moyeu d'entraînement d'un vélo. Ce moyeu est comparable à un réducteur coaxial pour lequel le couple n'est pas détecté via le porte-satellites, mais via la couronne.
Le sens de rotation des réducteurs coaxiaux
La rotation dans le même sens ou dans le sens inverse d'un réducteur coaxial est généralement une simple question de conception. Car avec une configuration adéquate, ce point peut être maîtrisé individuellement en fonction des exigences de conception des machines et de l'utilisation prévue. Dans la plupart des cas, les réducteurs coaxiaux tournent cependant dans le même sens.
Où les réducteurs coaxiaux sont-ils utilisés ?
On trouve des réducteurs planétaires coaxiaux de manière générale dans la construction de machines, qui met en œuvre des mécanismes d'entraînement et des réducteurs. Les réducteurs planétaires et excentriques coaxiaux sont essentiellement utilisés dans la robotique. Ce domaine requiert en effet des rapports élevés dans des espaces réduits. Les concepteurs en robotique misent aussi la rigidité extrême de ces réducteurs coaxiaux.
Quels sont les avantages les plus importants des réducteurs coaxiaux ?
- Ils disposent d'un très bon rendement.
- Ils offrent une densité de puissance très élevée.
- Ils sont particulièrement compacts.
- Ils sont compatibles avec de très nombreuses applications.
- Il est très facile de réaliser des réducteurs coaxiaux à plusieurs étages et ainsi d'atteindre des rapports de réduction élevés.
- Les réducteurs coaxiaux peuvent aussi être réalisés dans une version Hygienic Design.
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