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Complément du dictionnaire des arts et manufactures / par Ch. Laboulaye
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ENGRENAGES A COIN.

ENGRENAGES A COIN.

pour objet d’assurer des rotations d’angles voulus,comme dans les appareils d’horlogerie, le rend aucontraire extrêmement précieux pour les applicationsdans lesquelles la force résistante peut éprouver desvariations considérables, cause perpétuelle de ruptureavec les roues dentées. Cette similitude avec les sys-tèmes d’embrayage, connus sous le nom de cônes de fric-tion , doit être soigneusement observée et constitue unepropriété importante du nouveau système.

Du frottement. — Il semble que le frottement de glis-sement qui s’exerce sur les faces en contact, surtoutau délit des circonférences primitives, doit être unecause d’infériorité pour ce système ; mais il est à remar-quer que dans le pivotement instantané des surfaces decontact autour du point moyen qui définit les circonfé-rences primitives, les parties les plus éloignées de cepoint s’usent beaucoup plus vite que celles qui roulentseulement, et par suite la face du coin tend à prendreune forme convexe qui tend à. réduire beaucoup la va-leur du travail du frottement (fig. 3527).

D’après le calcul, le nouveau systèmeoffrirait une supériorité notable sur l’en-grenage h dents, quand l’angle au som-met du coin demeure au-dessous de20 degrés sexagésimaux.

De plus, l’auteur, M. Minotto, a ob-servé que le graissage, qui diminue beau •coup le frottement, n’a que peu d’in-fluence sur l’adhcrence au contact, cequi s’explique par l’expulsion presquecomplète de l’enduit interposé au point où s’exerce laplus grande pression.

De l’usure. — La rapidité de l’usure dans ce systèmed’engrenage, et la nécessité du rapprochement gra-duel des axes pour proportionner toujours la pressionet l’adhérence à la résistance à surmonter, paraissentles obstacles les plus notables à l’adoption de ce sys-tème pour les grandes machines. Cette condition derapprochement est parfois facile à remplir. Quant àl’usure, bien que l’auteur ait fait des expériences quilui fassent admettre qu’elle est peu rapide, elle nousparait la partie faible du système toutes les fois qu’iln’est pas possible de multiplier le nombre des rouesplacées sur les deux axes, ce que le tour permet d’exé-cuter avec facilité. De la sorte, la pression en chaquepoint de contact pouvant être toujours très-inférieure hcelle pour laquelle la désagrégation du métal est rapide,on peut employer pendant longtemps ce système,pourvu que l’on puisse rapprocher les axes et que lagorge tronconique soit assez profonde pour correspon-dre aune usure considérable.

Au reste, M. Minotto, l’inventeur de ce système, aproposé, pour remédier à l’usure, l’emploi de disquesconstituant des roues par leur réunion à l’aide de bou-lons et entre lesquels on interpose une rondelle dontil est facile de varier l’épaisseur.

Toutefois, puisque la pression exercée au contactde deux roues d’engrenages à coin doit changer enraison des forces à transmettre par les roues, la dis-tance des axes varie quelque peu en raison de cespressions comme de l’usure du coin par le travail;or, en général, la position des axes d’un mécanismedoit être invariable, car chacun ale plus souvent à con-duire diverses autres pièces. Cette condition limitaitdonc beaucoup la possibilité d’employer les engrenagesà coin. M. Minotto y a remédié en employant des rouesintermédiaires par une disposition analogue à celle desrouleaux de tension usités dans les transmissions demouvement par courroies.

En munissant les deux axes, celui qui est conduitet celui qui conduit, chacun d’une roue à gorge, uneToue à coin intermédiaire suffit pour effectuer la trans-mission de movvement. Cette roue étant mobile dans 1

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le coulisseau qui la guide seulement de manière à cequ’elle reste dans le plan des deux premières roues,elle pourra se déplacer au besoin, s’il se produit quel-que usure, de manière à ce que le mouvement con-tinue toujours à se transformer.

Mais c’est surtout dans l’analyse des positions lesplus convenables que doit occuper la roue intermédiaireet de la faible charge qu’il suffit de lui faire supporterlorsqu’elle occupe ces positions, que M. Minotto a faitpreuve d’une grande finesse d’observation, qu’il amontré un esprit exercé à lutter avec les problèmesles plus délicats de la cinématique. Supposons que laligne des centres des roues soit horizontale et que laroue conductrice tourne de gauche à droite et soit si-tuée à gauche de la roue conduite, on voit facilementqu’une roue intermédiaire, placée en dessous de laligne des centres ou sur cette ligne, n’agira qu’en rai-son de la pression exercée directement sur son axe parun poids ou un ressort, pour presser le coin dont soncontour est formé dans les couronnes des deux roues,et que, par suite, ce poids sera considérable, s’il s’agitde grandes résistances à surmonter. Mais, si le centrede la roue intermédiaire est placé au-dessus de la lignedes centres, il n’en est plus ainsi. La roue conductrice,entraînant la roue intermédiaire, tendra à l’appliquersur la roue conduite ; il se produira un arc-boutementtendant à diminuer la longueur de la ligne qui joint lespoints de contact de la roue conique avec les deuxroues à gorge, pour peu que son axe, comme on a lesoin de le faire, puisse prendre du j eu, et la roue à con-duire sera bientôt entraînée, bien que le poids dontl’axe de la roue intermédiaire est chargé soit peu consi-dérable. Si l’on considère le triangle formé par les li-gnes qui joignent les deux points do contact de la roueintermédiaire entre eux et avec le centre de cette roue,et aussi la perpendiculaire abaissée de ce centre sur laligne qui réunit les deux points de contact; si on ap-pelle x l’angle près du contact, P la pression exercéesur la roue conique pour l’appliquer sur les autresroues, R son rayon , que l’on représente par R sin a,par la longueur de la perpendiculaire, la pression P,les deux rayons R représenteront les composantesqui exerceront, à l’aide de la roue formant coinentre les deux autres, les pressions donnant la ré-sultante P. Le rapport de ces forces sera donc celui de

s K a Rsmx; d ou -- = rr— : -.

Z P 2 sin a

On voit comment une faible pression peut suffirepour transmettre des efforts considérables, en faisant

diminuer l’angle a, la valeur de ~—:-devenant alors

a * 2 sin a

très-grande. On voit que la roue intermédiaire agit, enquelque sorte, doublement comme coin entre les deuxroues à gorge.

Ce système n’est pas à retour, le sens du mouvementde la roue conductrice venant à changer, l’arc-bou-tement de la roue intermédiaire contre la roue à con-duire ne sc produit plus, et celle-ci, en général,n’aura plus que peu d’effet. M. Minotto propose de pla-cer symétriquement deux roues intermédiaires, l’uneen dessus, l’autre en dessous de la ligne des centres.Celle qui sert peu pour l’autre sens du mouvement quecelui produit, occasionne peu de résistance, la pressionqui l’applique sur les roues étant peu considérable, etle frottement est en raison de l’effet qu’elle produit pouraider au mouvement.

Les dispositions que décrit l’inventeur, pour mainte-nir dans le plan convenable les roues intermédiaires etles laisser libres de se déplacer latéralement et vertica-lement, nous semblent laisser quelque chose à désirer,et nous croyons que l’auteur ferait bien d’imiter les dis-positions des rouleaux de tension qui se meuvent dans