Projet d'art cinétique : Création d'un engrenage à vis sans fin - Partie 3

Merci de revenir sur ma série de projets d'art cinétique. L'article d'aujourd'hui porte sur la création d'un engrenage à vis sans fin. Si vous avez manqué les parties 1 et 2, vous trouverez les liens au bas de cet article.

J'ai opté pour un engrenage à vis sans fin, car il fallait que le moteur soit perpendiculaire à l'engrenage afin de minimiser l'encombrement de ce projet. Cela m'a permis d'appliquer des solutions originales.

L'avantage de la vis sans fin est qu'elle me permet de convertir le mouvement du moteur aux engrenages de manière compacte, avec en plus un aspect esthétique exceptionnel. Boîte à outils SOLIDWORKS ne contenant pas de vis sans fin, j'ai dû créer la mienne.

Étude

Il existe de nombreux styles et méthodes pour créer des engrenages à vis sans fin ; j'en développerai trois. Le premier peut être simplifié par deux cylindres perpendiculaires l'un à l'autre, comme illustré à la figure 1, DÉTAIL A. Le second consiste à utiliser une roue à vis sans fin, comme illustré à la figure 1, DÉTAIL B ; dans ce cas, l'engrenage récepteur présente une bague extérieure concave afin d'augmenter la surface de contact. Finalement, la figure 1, DÉTAIL C, utilise une roue à vis sans fin et un engrenage à vis sans fin hyperbolique, qui offre la plus grande surface de contact.

Figure 1 – Styles d'engrenages à vis sans fin

Pourquoi la surface est-elle importante ? Elle permet à l'engrenage de supporter un couple plus important. Plus la surface est grande, plus la capacité de supporter des couples plus élevés est grande. Je ne prévois pas de forces importantes pour mes engrenages, et je veux un engrènement direct avec mes engrenages droits créés précédemment. J'ai donc choisi le DÉTAIL A.

Modélisation de l'engrenage à vis sans fin

Mon engrenage à vis sans fin ne sera utilisé qu'à basse vitesse et avec une charge minimale ; il sera donc plus décoratif qu'efficace. Je n'ai pas cherché à le rendre identique à celui d'un engrenage à vis sans fin commercial.

Figure 2 – Croquis du profil de la dent

Pour créer mon engrenage à vis sans fin, j'ai commencé avec un cylindre de la longueur et du diamètre souhaités. J'ai ensuite ajouté un Hélice/Spirale avec le pas de l'engrenage. J'ai ensuite copié le profil de dent de l'engrenage auquel il sera accouplé. Avec ce profil et l'hélice comme trajectoire, j'ai réalisé Coupe balayée.

Figure 3 – Après la coupe balayée

Figure 4 – Profil et trajectoire de la coupe balayée

J'ai ajouté un trou pour recevoir l'arbre du moteur et une tige pour s'insérer dans le support de l'autre côté. Finalement, j'ai effilé les bouts avec un Couper-Tourner pour lui donner une forme supplémentaire.

Figure 5 – Engrenage à vis sans fin final

Prochainement dans cette série de blogues : Modélisation de la nageoire.

Figure 6 – Tous les engrenages

Si vous avez besoin d'assistance technique avec SOLIDWORKS, veuillez appeler notre service d'assistance. Nous sommes à votre disposition au 1-888-559-6167.

Partie 1 : Projet d'art cinétique : introduction

Partie II : Projet d'art cinétique : Boîte à outils à engrenages