Engrenages à double hélice industriels — Angle d'hélice de 30° pour grues, pompes à fluides et propulsion navale

Engrenages hélicoïdaux doubles industriels — Aperçu

La transmission de puissance industrielle générale couvre une gamme remarquablement large de conditions de fonctionnement : de la rotation stable à couple élevé et à faible vitesse d'un réducteur de palan de grue, au service continu à vitesse modérée d'un réducteur de compresseur centrifuge multi-étagé, jusqu'à la puissance élevée et soutenue d'un réducteur de propulsion principal de navire commercial. Ces applications ont en commun l'exigence d'une configuration d'engrenages alliant capacité de charge élevée, fonctionnement silencieux et régulier, et longue durée de vie, pour des équipements qui doivent fonctionner de manière fiable avec un minimum de maintenance imprévue. Engrenages industriels à double hélice — également connues sous le nom d'engrenages à chevrons dans l'usage industriel courant — sont spécifiquement conçues pour ces entraînements : la forme de la dent à double hélice offre les caractéristiques de bruit et de vibration d'un grand angle d'hélice tout en éliminant complètement la force de poussée axiale qui est la principale limitation des engrenages à simple hélice dans les applications à service continu de forte puissance.

Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd fabrique engrenages industriels à double hélice Avec un diamètre extérieur maximal de 1 370 mm (54 pouces) et une largeur de face de 250 mm (10 pouces), l'angle d'hélice de 30° constitue le paramètre de conception industriel standard. Cet angle d'hélice représente l'optimum technique pour les entraînements industriels : il permet d'améliorer considérablement le rapport de contact total et de réduire le bruit par rapport aux angles d'hélice inférieurs, tout en maintenant la poussée axiale à un niveau que la configuration à double hélice annule totalement au niveau du corps de l'engrenage. Korea Ever-Power dispose d'une large gamme de fraises à pas variable pour répondre aux besoins de production de toute la gamme de modules utilisés dans les réducteurs industriels. Tous les matériaux, diamètres, largeurs de face et modifications de profil de dent sont disponibles sur plan ou échantillon client, y compris le décalage de profil, le dégagement en bout de dent, le bombage des dents et le dégagement d'extrémité en tant qu'options de personnalisation standard.

Spécifications techniques

Spécifications du produit — Engrenage à double hélice industriel

Pourquoi un angle d'hélice de 30° est la norme industrielle

Le choix de l'angle d'hélice d'un engrenage à double denture hélicoïdale résulte d'un compromis entre trois facteurs antagonistes : l'amélioration du rapport de contact (un angle d'hélice plus élevé est préférable), la complexité de fabrication (un angle d'hélice plus élevé exige un outillage et un réglage plus complexes) et l'intensité de la force axiale (un angle d'hélice plus élevé engendre des forces plus importantes dans chaque moitié, nécessitant une gorge centrale et un phasage précis pour une compensation optimale). L'angle d'hélice de 30° représente l'optimum industriel reconnu pour les transmissions courantes.

Rapport de contact à 30°

À un angle d'hélice β = 30°, une paire d'engrenages dont la largeur de face est égale au diamètre primitif atteint un taux de recouvrement (ε_β) d'environ 1,7 à 2,2, soit un taux de contact total de 3,0 à 3,7, composante transversale incluse. Concrètement, à tout instant, 3 à 4 paires de dents se partagent la charge simultanément, réduisant ainsi la contrainte de flexion maximale des dents d'environ 40% par rapport à un engrenage droit de même module et de même diamètre. C'est pourquoi les concepteurs de réducteurs industriels ont standardisé l'angle d'hélice à 30° pour les transmissions industrielles lourdes : il offre le meilleur compromis entre bruit et capacité de charge, compte tenu des équipements de taillage standard et de la géométrie de profil de dent standard.

Annulation de la double hélice à 30°

À β = 30°, la poussée axiale par demi-hélice = F_t × tan(30°) = 0,577 × F_t. Pour un réducteur de palan de grue industrielle transmettant 500 kNm, cela représenterait une force axiale proche de 200 kN sur chaque demi-hélice – une force qui nécessiterait un système de butée à billes volumineux et coûteux dans une conception à hélice simple. Dans la configuration à double hélice, ces forces égales et opposées s'annulent exactement au niveau du corps de l'engrenage. L'arbre, le carter et les roulements ne subissent que les composantes tangentielles et radiales. C'est la principale raison économique et technique pour laquelle… engrenages industriels à double hélice sont conçues pour un fonctionnement continu à haute puissance : la simplification des roulements permet de réaliser des économies nettement supérieures au surcoût requis pour la denture en chevrons.

Comparaison des types de transmissions par engrenages industriels

Principaux avantages pour les applications d'entraînement industriel

Scénarios d'application industrielle

Entraînements de pont roulant

Les réducteurs de levage et de translation des grues transmettent les couples les plus élevés du secteur industriel à des vitesses relativement faibles : 0,5 à 5 m/s pour les réducteurs de levage et 2 à 10 m/s pour les réducteurs de translation. Le cycle de service intermittent, avec des chocs importants et périodiques lors de la prise de charge, rend le choix du type d’engrenage crucial : le rapport de contact élevé de l’engrenage à double hélice répartit chaque choc sur un plus grand nombre de paires de dents, prolongeant ainsi la durée de vie en fatigue des racines par rapport aux engrenages droits de même dimension. Pour les ponts roulants et portiques de forte capacité utilisés dans les aciéries, les chantiers navals et les terminaux portuaires coréens – applications pour lesquelles Korea Ever-Power est un fabricant coréen –, engrenage industriel à double hélice est la spécification standard.

Réducteurs de pompe à fluide et de compresseur

Les pompes et compresseurs centrifuges multi-étagés utilisent des réducteurs à engrenages hélicoïdaux pour abaisser la vitesse du moteur (généralement de 1 450 à 3 000 tr/min) à la vitesse optimale de la roue. Les exigences critiques sont une distribution de couple régulière (afin d'éviter la fatigue des pales de la roue due à l'excitation des engrenages à la fréquence d'engrènement) et un faible niveau sonore dans l'environnement de l'usine. Les engrenages à double hélice, avec un angle d'hélice de 30°, permettent d'obtenir un rapport de contact d'engrènement qui répartit efficacement l'excitation due aux erreurs de transmission à un niveau indétectable par rapport au bruit de fond de l'usine, répondant ainsi aux exigences acoustiques sans nécessiter de rectifications de précision.

Propulsion principale des navires militaires et commerciaux

Les navires de guerre et les grands navires commerciaux utilisent des réducteurs à double hélice pour abaisser la vitesse des turbines ou des moteurs diesel à celle de l'arbre d'hélice. L'exigence d'un faible bruit rayonné sous-marin (UNR) dans les applications navales et d'un faible niveau sonore à bord des navires commerciaux détermine le choix de l'angle d'hélice et les exigences de qualité du profil des dents. À β = 30°, le rapport de contact élevé permet d'atteindre les spécifications acoustiques sans nécessiter l'extrême précision de fabrication des engrenages de qualité turbine. Korea Ever-Power prend en charge les exigences de documentation des sociétés de classification pour les certifications Lloyd's, DNV, ABS et KR. À titre de comparaison avec d'autres types d'engrenages, engrenage à double hélice Les configurations sont largement documentées dans la littérature sur l'ingénierie de la propulsion marine. Les configurations correspondantes engrenage à vis sans fin Cette série couvre les entraînements auxiliaires à rapport élevé pour les mêmes navires.

Assurance qualité et service

• ✔ Garantie de qualité d'un an minimum à compter de la date de livraison, avec des rapports d'inspection documentés joints à chaque commande
• ✔ Dossier de rapport d'inspectionRapport d'essai des matériaux, rapport sur les propriétés mécaniques et rapport d'inspection dimensionnelle fournis de série ; inspection par un organisme tiers possible
• ✔ Compatibilité des dessinsPRO/E, AutoCAD, SolidWorks, UG — tous les principaux formats de CAO industriels sont acceptés.
• ✔ Service d'échantillonsDes échantillons sont disponibles pour les modèles simples et peu coûteux ; des rapports d'inspection officiels sont fournis avec les échantillons.
• ✔ Service de stockageKorea Ever-Power peut stocker les produits finis pour les clients ayant des exigences de livraison programmées ou des schémas de consommation saisonniers.

Types d'équipements de Corée Ever-Power

Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd fabrique tous les principaux types d'engrenages pour les applications industrielles, marines et de transmission de puissance. Si votre système d'entraînement nécessite un autre type d'engrenage, en complément ou en remplacement de la configuration industrielle à double hélice, les engrenages suivants sont disponibles :

• ⬡ Engrenage hélicoïdal simple : Là où la poussée axiale peut être gérée par des roulements et où le surcoût lié à la double hélice n'est pas justifié. Gamme complète disponible chez notre engrenages à denture hélicoïdale catalogue.
• ⬡ Engrenage droit : Engrenages à denture droite à arbres parallèles pour entraînements auxiliaires à basse vitesse, convoyeurs et engrenages ouverts où le bruit n'est pas un facteur critique.
• ⬡ Engrenage conique : Transmissions par arbre à angle droit — coniques droits et hélicoïdaux pour trains d'engrenages différentiels, transmissions d'angle et sections de virage.
• ⬡ Engrenage à vis sans fin : Rapports de réduction élevés à un seul étage, configuration compacte à 90° et fonction autobloquante. Voir la engrenage à vis sans fin série.
• ⬡ Crémaillère: Entraînements linéaires pour le positionnement industriel, mécanismes de déplacement de grues et systèmes de transfert automatisés pour lignes de production.

Assemblage complet boîte de vitesses hélicoïdale Des réducteurs sont disponibles pour les applications nécessitant une transmission boulonnée. Contactez Korea Ever-Power en précisant vos exigences en matière de couple, de rapport et de montage pour obtenir une recommandation de réducteur ou un devis sur mesure.

Foire aux questions

---

---

---

---

Avis clients

---

---

---

---