Dimensions standard des engrenages hélicoïdaux — Série de modules ISO, diamètre primitif et largeur de face de référence

Le choix du module approprié pour un engrenage hélicoïdal est la première étape du dimensionnement et détermine toutes les dimensions suivantes. Ce guide de référence présente la série de numéros préférentiels ISO 54 qui normalise les valeurs des modules à l'échelle mondiale, le calcul du diamètre primitif à partir du module et du nombre de dents pour tout angle d'hélice, ainsi que les recommandations relatives à la largeur des faces qui garantissent un taux de recouvrement suffisant pour bénéficier pleinement des avantages des engrenages hélicoïdaux en termes de bruit et de capacité de charge.

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La série de numéros préférentiels ISO 54 pour les modules d'engrenages hélicoïdaux

Module Mn dans un engrenage hélicoïdal La norme ISO 54 définit le module en deux séries de valeurs préférentielles. L'utilisation d'un module préférentiel garantit la disponibilité des fraises-mères, des meules et des arbres de contrôle standard pour la production. Spécifier un module non standard (par exemple Mn = 3,7) nécessite un outillage sur mesure, ce qui augmente les délais et les coûts. La série ISO 54 :

Premier choix (obligatoire pour les nouveaux modèles) Deuxième choix (uniquement lorsque le premier choix ne fonctionne pas)
Module Domaine d'application typique Module Quand le second choix est utilisé
M1 Instruments, mécanismes de précision M1.125 Rarement ; outillage non standard requis
M1.25 Entraînements de petits mécanismes, électronique M1.375 Contraintes d'espace uniquement
M1.5 Instruments de précision, mécanisme de haute précision M1.75 contraintes de distance centrale
M2 Automatisation légère, machine alimentaire, servomoteur M2.25 Remplacement des engrenages impériaux 10 DP
M2.5 Industrie légère, petites boîtes de vitesses M2,75 Contraintes d'espace
M3 Industrie légère générale, emballage M3.5
M4 Industrie générale, servo moyen M4.5
M5 Module industriel standard — le module le plus courant pour les boîtes de vitesses fermées M5.5
M6 Entraînements industriels moyens pour pompes et ventilateurs M7
M8 Industrie lourde, grue, convoyeur M9
M10 auxiliaires de laminoirs pour l'industrie lourde M11
M12 Boîtes de vitesses industrielles et marines fermées de grande taille M14
M16 Entraînements robustes, étages fermés au four M18
M20 Pignons de broyeur à ciment très robustes M22
M25 grands engrenages ouverts M28
M32, M40, M50 très grandes roues dentées ouvertes, engrenages cylindriques et annulaires M36, M45

Référence du diamètre primitif — Module × Nombre de dents à β = 20°

Pour un engrenage hélicoïdal Avec un module normal Mn à un angle d'hélice β = 20°, le diamètre primitif d = Mn × z / cos 20° = Mn × z / 0,9397 = Mn × z × 1,064. Le tableau ci-dessous présente les combinaisons de module et de nombre de dents les plus courantes :

z (dents) M3 d (mm) M4 d (mm) M5 d (mm) M6 d (mm) M8 d (mm) M10 d (mm)
18 57.5 76.7 95.9 115.0 153.4 191.7
20 63.9 85.2 106.5 127.8 170.3 212.9
24 76.7 102.2 127.8 153.3 204.4 255.5
30 95.9 127.8 159.8 191.7 255.5 319.4
36 115.0 153.4 191.7 230.0 306.7 383.4
48 153.4 204.4 255.5 306.7 409.0 511.0
60 191.7 255.5 319.4 383.4 511.0 638.8
80 255.5 340.7 425.9 511.0 681.4 851.7

d = Mn × z / cos β à β = 20°. Toutes les valeurs sont en mm.

Directives relatives à la largeur du visage — Règles b/d et b/Mn

La largeur de face b d'un engrenage hélicoïdal doit satisfaire deux exigences indépendantes : (1) il doit fournir un rapport de contact de recouvrement adéquat ε_β pour bénéficier pleinement du bruit et de la capacité de charge de la forme hélicoïdale ; (2) il ne doit pas dépasser le rapport pratique b/d₁ que la déflexion de l'arbre et la rigidité du corps d'engrenage peuvent supporter sans charge de bord inacceptable.

Règle Formule Plage typique Pourquoi cette limite
Largeur faciale minimale pour ε_β ≥ 1 b_min = π × Mn / sin β À β=20° : b_min ≈ 9,2 × Mn En dessous de ce seuil, ε_β < 1 et l'avantage hélicoïdal complet n'est pas réalisé.
Largeur de face recommandée b = 10–15 × Mn ε_β = 1,1–1,6 à β=20° Marge confortable au-dessus de ε_β = 1 ; pratique pour la plupart des proportions de boîte de vitesses
Rapport b/d₁ maximal b ≤ 1,5 × d₁ (flanc mou) ; b ≤ 1,1 × d₁ (flanc dur) b/d₁ = 0,5–1,0 typique Au-delà de ce point, la déformation de l'arbre et la torsion du corps de l'engrenage provoquent des contraintes importantes sur les bords, même avec un bombage.
Largeur maximale de la face pour les logements standard b ≤ 0,6 × a (distance au centre) typiquement Déterminé par la largeur du logement et l'écartement des paliers d'arbre Une largeur de face plus importante nécessite une portée d'arbre plus longue, avec une déflexion d'arbre proportionnellement plus importante.

Exemple : M5, z₁=24, β=20° → d₁ = 127,8 mm
b_min (ε_β ≥ 1) = π × 5 / sin 20° = 46,1 mm
b recommandé = 12 × Mn = 60 mm (ε_β = 1,30)
Max b = 1,1 × d₁ = 140,6 mm (flanc dur, avec bombage)
Norme pratique : b = 60–80 mm pour cet engrenage

Directives relatives au diamètre d'alésage standard des ébauches d'engrenages hélicoïdaux

Le diamètre d'alésage d'un engrenage hélicoïdal Elle est déterminée par le couple transmis et la résistance du matériau de l'arbre. Un point de départ pratique pour les arbres en acier transmettant le couple nominal maximal :

d_bore_min ≈ 4,5 × ∛T [mm, où T est en N·m, pour un arbre en acier allié standard]

L'alésage doit être suffisamment large pour garantir une épaisseur de paroi adéquate entre l'alésage et le pied de la dent. Korea Ever-Power exige une épaisseur de paroi minimale de 2,5 × Mn entre l'alésage et le pied de la dent pour assurer l'intégrité structurelle et éviter toute fissuration de l'ébauche d'engrenage à la jonction pied-alésage lors du traitement thermique ou sous charge de service. La tolérance d'alésage pour les clavettes est de H7 ; pour les assemblages serrés, elle est de H7 ou H6 selon l'ajustement requis.

Gamme d'alimentations Korea Ever-Power — M1 à M50

L'usine de fabrication Korea Ever-Power présente des engrenages hélicoïdaux couvrant toute la gamme de modules standard, des engrenages d'instrumentation à pas fin M1 aux engrenages de transmission industriels à grand module M40.

La gamme de production de Korea Ever-Power couvre les diamètres Mn = M1 à M50 et les diamètres extérieurs de 20 mm à 2500 mm, pour les instruments à pas fin. engrenages hélicoïdaux Composants d'entraînement ouverts de grande taille. Toutes les tailles utilisent en standard des modules ISO 54 ; les modules non standard sont acceptés moyennant un délai de fabrication sur mesure.

Korea Ever-Power fabrique engrenages à denture hélicoïdale De Mn = M1 à M50, diamètre extérieur 20 à 2500 mm, classe DIN 3 à 9, dans tous les matériaux standard, du 45# QT au 17CrNiMo6 cémenté et à l'acier inoxydable SS316L. Tous les modules de la série ISO 54 (premier choix) sont des articles de production standard avec outillage disponible ; les modules de second choix et les modules non standard (par exemple, les modules DP impériaux convertis) sont disponibles avec un délai d'outillage de 2 à 4 semaines. fabricant d'engrenages hélicoïdaux, Korea Ever-Power détient des matrices mères et des profils de dressage pour tous les modules ISO 54 de premier choix de M1 à M32 sur un stock d'outillage permanent.

application de l'engrenage hélicoïdal 4

Foire aux questions

Quel est le rapport entre le pas diamétral (DP) utilisé aux États-Unis et le module utilisé à l'international ?

Le module Mn et le pas diamétral DP (US/impérial) sont inversement proportionnels : Mn = 25,4 / DP. Équivalences courantes : DP 8 = Mn 3,175 (proche de M3) ; DP 6 = Mn 4,233 (proche de M4) ; DP 5 = Mn 5,08 (proche de M5) ; DP 4 = Mn 6,35 (proche de M6) ; DP 3 = Mn 8,47 (proche de M8). Pour le remplacement engrenages hélicoïdaux Grâce à des machines de conception américaine, Korea Ever-Power peut produire des modules DP impériaux précis (par exemple, DP 6 exactement, et non M4.233 arrondi) à l'aide d'outillage sur mesure, ou le module ISO standard le plus proche (M4) avec un léger ajustement de l'entraxe ou du profil. Korea Ever-Power détermine la méthode appropriée après avoir examiné l'entraxe du logement et les spécifications de l'engrenage.

Pourquoi la largeur de la face doit-elle dépasser 9,2 × Mn à β = 20° pour des performances optimales de l'engrenage hélicoïdal ?

Pour bénéficier pleinement des avantages de l'engrenage hélicoïdal, le taux de recouvrement ε_β = b × sin β / (π × Mn) doit être ≥ 1,0, ce qui signifie qu'au moins un pas de dent supplémentaire est en contact en permanence. Pour ε_β = 1,0, b_min = π × Mn / sin β. À β = 20°, b_min = π × Mn / 0,342 = 9,19 × Mn. En dessous de cette largeur de denture, il existe des instants, lors du cycle d'engrènement, où une seule paire de dents supporte la totalité de la charge transmise, comme pour un engrenage droit. Tous les avantages de l'engrenage hélicoïdal en termes de bruit et de capacité de charge dépendent de ε_β ≥ 1. Cette règle relative à la largeur de denture est la plus fréquemment enfreinte lors des études préliminaires d'engrenages, où cette largeur est imposée par des contraintes d'encombrement sans vérification de ε_β.

Existe-t-il un module maximal pour le taillage et la rectification sur les machines à engrenages CNC standard ?

Les machines à tailler les engrenages CNC standard traitent les modules Mn = M1–M50+ sans limitation fondamentale ; les dimensions de la fraise et la puissance de la machine sont proportionnelles au module. La rectification d'engrenages CNC (rectification par génération de type HÖFLER) est pratiquement limitée à environ Mn = M32–M40 par la taille de la meule et la rigidité du profil ; les modules très importants (M40–M50) sont généralement rectifiés par finition à l'aide d'une rectification monopoint ou d'un fraisage de profil plutôt que par génération. Les capacités de rectification internes de Korea Ever-Power couvrent les modules Mn de M1 à M36 en génération et de M36 à M50 en rectification de forme, couvrant ainsi toute la gamme de modules pour les réducteurs fermés. engrenages hélicoïdaux.

Quand un module non standard est-il nécessaire, et comment Korea Ever-Power gère-t-il ce type de situation ?

Des modules non standard sont nécessaires dans deux situations : (1) le remplacement d’un module existant engrenage hélicoïdal (1) Une fraise initialement conçue selon une norme impériale DP (courante sur les machines américaines et britanniques) ou selon une spécification de module non ISO provenant d'équipements plus anciens ; (2) une contrainte d'entraxe très spécifique qui ne peut être respectée avec des modules standard et un décalage de profil. Korea Ever-Power prend en charge les modules non standard en produisant une fraise sur mesure (délai supplémentaire de 2 à 4 semaines et coût d'outillage de 800 à 3 000 USD selon le module) ou en utilisant un décalage de profil sur le module standard le plus proche pour atteindre l'entraxe requis. Dans ce dernier cas, Korea Ever-Power calcule le coefficient de décalage de profil requis et vérifie que le dégagement des dents et le rétrécissement de la pointe restent dans les limites acceptables.

Veuillez confirmer la taille de votre module d'engrenage hélicoïdal.

Indiquez la puissance, la vitesse, l'entraxe et le rapport de réduction. Korea Ever-Power sélectionne le module ISO 54 approprié, calcule le diamètre primitif et la largeur de face, vérifie la conformité ε_β ≥ 1 et confirme la disponibilité de l'outillage – dès l'établissement du devis et avant tout engagement de production.

M1–M50 · Série préférée ISO 54 · Vérification ε_β · Calcul de la largeur de la face · Conversion DP-module · Quantité minimale de commande : 1 pièce

Éditeur : Cxm