Les réducteurs : moins de volume, plus de couple

Les réducteurs :
sans
frontière moins de volume, plus de couple
INDUSTRIE
Quatre bonnes raisons d’employer
ces transmissions !
1. Pour transmettre
la puissance
du moteur
2. Pour adapter
la vitesse aux besoins
de l’application
3. Pour augmenter
le couple
4. Pour protéger
les installations et
encaisser les chocs
© REDEX
Tout banal et ancestral qu’il soit, le réducteur reste un pilier des systèmes
mécaniques. Même des équipements plus modernes comme les servomoteurs
n’ont pu le remplacer. Et, aujourd’hui, il progresse en compacité.
L
e réducteur de vitesse est l’organe
mécanique à base d’engrenages le
plus utilisé dans l’industrie. Il entraîne
aussi bien de grosses installations que de
petits matériels. Le réducteur – ou multiplicateur si l’on inverse l’e ntrée et la
sortie – n’a pas son pareil pour fournir la
vitesse régulière et le couple exigés dans
un processus. Bien que concurrencé par
les moteurs à attaque directe, les servomoteurs et la variation de vitesse sous
toutes ses formes, il garde de nombreux
atouts, surtout lorsque les constructeurs
apportent leur expertise pour proposer
1. Guide réalisé par François-Xavier Lenoir, extrait
de la revue Industrie et Technologies no 840, septembre 2002.
des solutions globales aux problèmes de
leurs clients.
Mieux, tout en restant discret, cet
organe ne cesse de progresser. Il fournit aujourd’hui davantage de capacité,
c’est-à-dire plus
de couple de sortie, dans des ensembles
moins encombrants. Ce gain s’obtient par
un meilleur choix des matériaux, par des
calculs plus précis et des taillages plus
fins auxquels s’ajoutent des traitements,
des finitions et une métrologie qui progressent aussi. Résultat : pour une taille
donnée, un réducteur passe davantage de
puissance et accepte des charges radiales
plus fortes. L’avantage pour l’utilisateur :
il pourra parfois se contenter d’une taille
inférieure, qu’il payera moins cher, tout
LES CRITÈRES DE CHOIX
 Le rapport de réduction
 Le couple à obtenir
Ces deux paramètres fixent la puissance
du moteur et la taille du réducteur.
Mais il faut aussi considérer :
 Les modes de fixation (arbres pleins ou
creux, à clavettes, cannelés ou frettés)
 Les positions des arbres
 Les exigences en précision
 L’encombrement
 L’environnement
 La longévité
en bénéficiant de matériels plus fiables,
moins bruyants et plus faciles à mettre
en œuvre.
MARS 2003 ■ TECHNOLOGIE 124 ■ 5
TROIS FAMILLES TECHNIQUES
La différenciation… en standard
Silencieux, vertical ou inusable, il y a un réducteur pour chaque contrainte.
Sans parler des modèles spécifiques pour l’agroalimentaire ou la chimie.
L
e roi des ventes ? C’est le réducteur
coaxial. Mais le réducteur à roue
et vis sans fin reste très diffusé,
notamment parce qu’il est silencieux. De
plus, c’est le seul qui permette de grands
rapports de réduction. Question bruit, les
réducteurs jouent sur plusieurs tableaux :
des pignons cémentés et trempés, la rectification de précision, une géométrie de
denture « faible bruit », des paliers et roulements spécialement étudiés, des carters
et pignons arbrés rigides. Chacun de ces
éléments contribue à abaisser le niveau
sonore. S’ajoute à cela la réduction de
bruit des moteurs de motoréducteurs : 5
à 7 dB en une génération.
Les utilisateurs, qui optimisent les
cadences et font appel à des moteurs plus
dynamiques (servomoteurs ou moteurs
asynchrones régulés), choisissent parfois
des réducteurs à couple conique pour des
questions d’usure. Les roues des réducteurs à roue et vis sans fin sont en effet
en bronze ; ils résistent donc moins.
Des gammes de rapports
de réduction plus larges
Certains motoréducteurs à couple conique,
dotés d’un train d’engrenages cylindriques, atteignent des rapports de réduction similaires aux roues et vis sans fin
avec un meilleur rendement au démar-
rage et à 1 500 tr/min. Le moteur étant
moins puissant, il est plus économique.
La maintenance est plus aisée et la durée
de vie de la denture plus élevée que celles
des roues et vis sans fin.
Pour répondre à la spécificité des
applications horizontales et verticales, des réducteurs sont fournis dans
chaque taille avec des carters horizontaux et verticaux. Les parties assurant
la manipulation et la fixation sont elles
aussi étudiées spécialement.
À encombrement identique, les couples
maximaux sont beaucoup plus importants.
« Du modèle R73 précédent au R77 actuel,
on passe de 600 Nm à 820 Nm, chiffre
Bernard Rémy, de SEW Usocome. Pour
un prix identique, on gagne parfois une
taille de réducteur. D’une génération sur
l’autre, tous ces appareils ont progressé
dans une proportion de 10 à 30 % quant
au couple transmis. »
Les fabricants ont standardisé au maximum pour simplifier la gestion de leur
offre et livrer rapidement. Ils proposent
un étagement des rapports de réduction
plus fin, et davantage de rapports disponibles. Néanmoins, certains secteurs
exigent des protections spécifiques, en
raison de leur conditions d’exploitation
en conditions agressives ou corrosives
(voir plus loin « En chimie »).
© LEROYSOM
À engrenages cylindriques
Avantages
4.10 6 Nm
Couple maximal
6
■
Parallèles
Épicycloïdaux
planétaires
ER
Réducteur à
engrenage conique
de chez Leroy-Somer
À roue et vis
tangente
À engrenages
coniques
orthogonaux
Rendement élevé, résistance Rendement très élevé, Compacts, rigides, rap- Rapport très élevé, silen- Rendement élevé, puisde la denture, puissance mas- fonctionnement en port élevé, faible jeu, cieux
sance, élément de renvoi
sique élevée, maintenance continu
maintenance aisée
d’angle
aisée, faible jeu
Inconvénients
Domaines
Par ailleurs, les niveaux de couples à
transmettre varient de façon importante
selon les applications. En micromécanique par exemple, où l’on a besoin de faibles couples, il existe des solutions qui
répondent à ce besoin en tenant compte
d’un encombrement réduit. Ainsi, dans les
petites tailles, les motoréducteurs réalisés à partir de moteurs à courant continu, courant alternatif, brushless ou pas
à pas, fournissent des couples de sortie
de 0,1 Nm (voire 0,03 Nm) à 100 Nm. On
trouve ces composants chez MDP, Crouzet,
Parvalux. Muvmo est parvenu à associer
un réducteur de 1,9 mm de diamètre à un
moteur de même taille pour des applications médicales. Il propose également un
motoréducteur de 4,4 mm de diamètre
délivrant 16 Nm en permanent…
Réducteur à roue
et vis de chez
Galat Motorisation
Réducteur à engrenage
cylindrique de chez SEW
Coaxiaux
Pour pouvoir comparer plusieurs
offres, il est important de préciser
la norme à laquelle on se réfère
dans le cahier des charges.
 Il faut par exemple mentionner :
« facteur de service suivant Iso »
(la méthode de calcul Iso est basée sur
la résistance à la pression superficielle).
 En effet, pour ce même facteur,
les mesures ne donneront pas le même
résultat selon le référentiel choisi
(Din, Afnor, Is, AGMA…).
T
© GALA
© SEW
Types
ATTENTION !
encombrement
limite thermique
limite thermique
6.10 6 Nm
5.10 6 Nm
1,3.10 6 Nm
Manutention, sidérurgie, Chariots, engins mobiles, Manutention, broyage, Grues, ponts roulants,
sucrerie, cimenterie, pro- cimenterie, énergie, con- agroalimentaire, verrerie, treuils, levage
duction d’énergie, traite- voyage, manutention
chimie, sucrerie
ment des eaux
TECHNOLOGIE 124 ■ MARS 2003
280 000 Nm
GROS ÉQUIPEMENTS ET MANUTENTION
De la puissance, oui, mais service compris
La manutention veut
des solutions personnalisées.
E
n cimenterie, sucrerie ou métallurgie, on a besoin de beaucoup de
puissance et d’un fort couple. Les
réducteurs restent la solution la moins
chère et la plus sûre. Les gros réducteurs à attaque directe sont maintenant
tous réalisés en acier cémenté trempé,
ce qui accroît leur longévité. De même,
l’attaque latérale est toujours d’actualité,
mais avec une couronne plus dure, également en acier cémenté trempé.
Pensez à soulager
les transmissions
Les méthodes de calcul ont pris une place
importante et ont permis des avancées
notables. Pour calculer la puissance et le
couple nécessaires, on ne multiplie plus
les valeurs d’utilisation classique par le
« facteur de service » mais souvent par
un « facteur d’application et de sécurité »
qui reflète mieux les conditions d’utilisation. Il tient compte des éléments menés
et menants, du fonctionnement continu
ou réversible. Pour un moteur de grosse
puissance, la norme conseille une valeur.
Il faudra cependant tenir compte du contexte : bien sûr, on fera les calculs de pression et à la rupture, mais l’on ajoutera une
marge de sécurité d’autant plus large que
les risques humains seront importants.
Pour éviter de trop charger la transmission, CMD divise le couple en deux,
grâce à un système planétaire constitué
de pignons à chevrons, puis le reconstitue. On en retire des avantages de coût :
les engrenages et les roulements sont plus
Pour ce tunnel
de cimenterie, on utilise
une transmission
planétaire à pignons
à chevrons de CMD
petits et moins chers. En
cas de besoin, le démontage se fait en 30 minutes,
contre plusieurs journées
pour les entraînements
directs classiques.
Points clés :
la maintenance
et l’instrumentation
Pour la plupart des utilisateurs dans la production
d’énergie ou les cimenteries, la première préoccupation est la fiabilité. © CMD
Le moindre arrêt sur la
station de pompage d’une plate-forme
offshore coûte des fortunes. Il n’est donc
pas pensable de prendre un risque sur
le réducteur.
Pour obtenir la fiabilité et la longévité, tout doit être largement dimensionné.
« Le souci des fabricants de réducteurs
CONCEPTION INTÉGRÉE
Préférez les solutions globales
On ne parle plus d’organes de transmission mais de solution d’entraînement quand il s’agit
d’équiper un engin ou des installations automatisées de manutention. Le constructeur de
motoréducteurs propose alors une solution globale répondant au problème posé.
La performance vient de la cohérence
En confiant leur cas à un seul bureau d’études, à un seul maître d’œuvre qui fournit toute
la chaîne cinématique (moteur, réducteur, variateur, frein, embrayage et accessoires,
système de commande, motion control…) les clients ont plus de chances que l’ensemble
soit cohérent et la solution performante. Cependant, les problèmes sont souvent mal
définis et les constructeurs doivent disposer de personnel spécialisé pour poser les bonnes
questions sur les points clés : couple au démarrage, inversions de sens, inerties, conditions
de démarrage, ambiance. Nord Réducteurs, SEW Usocome, Lenze, Demag, Sermes, KEB,
Rexnord ou encore Hansen jouent clairement cette carte.
est de bien se conformer au cahier des
charges… et de prendre un bon cabinet
juridique », note Jacques Boisset, PDG de
BCSA, une entreprise qui fournit notamment des multiplicateurs pour les turbines
et des réducteurs pour cimenterie. « Pour
rester dans la compétition, nous devons
nous intégrer dans le process, et savoir
ce qui se passe en amont et en aval, poursuit Jacques Boisset. Il faut intégrer les
transmissions mécaniques à un ensemble,
offrir des prestations associées, déve
lopper les services comme l’installation,
l’expertise ou la maintenance. »
Aujourd’hui, les gros réducteurs sont
truffés de capteurs. Les fabricants n’hésitent pas à s’appuyer largement sur
l’instrumentation pour mieux suivre
leurs produits en ajoutant des capteurs
de vitesse, de déplacement, de vibrations,
de température. Car certaines cimenteries,
par exemple, demandent des garanties de
cinq ans, ce que beaucoup de fabricants
redoutent. Ils ne s’engagent en effet que
sur deux ans ou demandent à être associés
à l’exploitation et à la maintenance.
MARS 2003 ■ TECHNOLOGIE 124 ■ 7
9 modèles
ABM
Oui
Nogart
Alpha réducteurs
SP, LP, TP, SPK
Boisset et Cie BCSA
BCSA, MAAG (et turbomultiplicateurs)
Berger Lahr Positec
PL 10/50/100, SP 060/100/140/180
Icla DO42/65, RIG39x, RSM, RECM
Oui
Bonfiglioli
A, C, F, VF/W, 300
idem ci-contre avec moteur
Brevini France
7 modèles
Catep Hanssen
Renvois d’angle et multiplicateurs
À renvois
d’angle
Oui
À engrenages
coniques
Oui
Agora Technique
Oui
Oui
TPM
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Motoréducteurs modulaires
Cerclet
CMD
Ermaster, Jumborex, Rollerex, Jumboflex, Duravis Zaflex
Crouzet
6 modèles
Cyclo
10 modèles
David Brown
Weco, David Brown
DEC
15 modèles
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Radicon, Sasi, Benzlers, Conedrive, Accudrive
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
354/355/357
Oui
Oui
D, A, W, S
Oui
Oui
Foc
Atlas, Titan, Levage, Mercure
idem ci-contre avec moteur
Oui
Oui
Galat
FRT, FRT/RT, DD, FRC, FRP
MRT, MRT/RT, MRD, MRC, MRP
Oui
Oui
Gammatic
HFUC, HFUS, HPG, HDGM, CSD, HDUC-mini (1)
FFA, FHA, FPA, FHA-C (1) Harmonic Drive
Gefeg & Neckar
Neckar, Gefeg
idem ci-contre avec moteur
Girard Transmissions
Dynanox
Gudel
AE et autres modèles
HPC
EHD, P, PF, E, BLH, BLHT, D, FF, J, xJ, J27, JHD, xJHD
Demag
Jeambrun
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
IKGN-CWE / GNxK
Oui
Oui
Oui
JET (SITI)
I, OT, U, HL, HO, RAA et RAP
idem ci-contre avec moteur
KEB
Combigear G, F, S, K
idem ci-contre avec moteur
Oui
Oui
Lenze
GST03 à 14, GFL04 à 14, GKR03 à 05, GKS04 à 14, GSS04 à 07, avec ou sans moteur
Oui
Oui
Leroy-Somer
Compabloc, Orthobloc, Manubloc, Planibloc, Minibloc, Multibloc et gamme S, Poulibloc, Dynabloc
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Lufkin Comélor
Réducteurs, multiplicateurs
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
> 50 modèles
MDP
Merger
Uniline, RAV, Unimerger, Universel, Redac 2
Mijno
BDB, MNT, MRA, MRP, MNA
Motovario
NRV / ISW, IH / IHA, IB / IBA, IS
NMRV / SW, CH /CHA, CB / CBA, CS
Muvmo
02/1, 10/1, 12/5, 16/8, 23/1, 26/1, 32/3, 44/1
idem ci-contre avec moteur
Nauder
“VE31 E1, E3, E4 ; Z3 à 20 / SG 80 et 300”
Nord Réducteurs
SK 7, SK 82, SK 90, SK 92…
idem ci-contre avec moteur
Oui
Parvalux
GWS, S, M, LH, SIS, LIS, SWS, MIW, LWS, M3
idem ci-contre avec moteur
Oui
Oui
PIV
L, SMR, AB
Oui
Portescap
R10, R13
Posiva
Posired, Positorque
Oui
Redex
DLA, SR, DLO, DR, DLS, 2SRD
Rexnord Hansen
S3, SP3, SK3, SW3, FlotaxFA, G3
Rexroth Bosch Group Réducteurs hydrostatiques
Uniline, RAV
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
S3, SP3, SK3, SW3, G3
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Motoréducteurs hydrostatiques
RGDH
EH212PD23+D
GR200MLR200 et 6WB
Rockwell
Quantis IHL, RHB, MSM et Tigear
Quantis IHL, RHB, MSM
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Rossi
A99, E01, G02, H02, L99
idem ci-contre avec moteur
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Savoie Transmissions AC, PA, BC, MC, PC
Oui
Segor
V et VP, Engrenor, Bour types NHR, NBR, NVR, F
Sermes
G, F, S, RAV, SKA, K
idem ci-contre avec moteur
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
SEW Usocome
> 50 modèles
idem
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
SNT
14 modèles
18 modèles
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Stöber
P, PE, PH, K, F, C
Oui
Oui
TEM
Siti
Oui
Oui
Transtechnik
HP-S / HP-D
TSA
PLE, PS6, PG38
ZSH+PLE, RSH+PS6
Unicum
21 modèles
16 modèles
ZH France
■
Oui
Engel, Yaskawa, Easymotors
8 modèles
Vassal
8
À arbres
coaxiaux
Moto-réducteurs (noms de séries)
À arbres
parallèles
Réducteurs (noms de séries)
À engrenages
cylindriques
Choisissez
votre fournisseur
PG, WT
TECHNOLOGIE 124 ■ MARS 2003
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Appareils
miniatures
Appareils
à grande vitesse
(> 40 m/s)
À arbre
creux
À jeu réduit (jr)
ou sans jeu (sj)
À roue et
vis tangente
Épicycloïdaux
À engrenages
planétaires
Oui
Oui
Couple maximal
de sortie en Nm
M = 1 000 000
2,3 à 6000
Domaines d’application
Manutention, machines spéciales…
Oui
Oui
Oui
jr
Oui
10 000
Oui
Oui
Oui
jr
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
22 000 à 6M
Oui
Oui
9000 à 600 000
Oui
100 à 7950
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Médical, bureautique, génie climatique, machines…
Oui
Oui
Toutes ind.
0,3 à 30
Oui
4 000 à 12 000
Convoyeurs, machines-outils, mouv. à galets…
Oui
8 000 à 350 000
Toutes ind.
Oui
Oui
Oui
35 à 7 700
sj jr
Oui
Oui
jr sj
Oui
jr
Oui
Pos
Oui
15 à 9 180
Oui
0,2 à 160
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
7 920
Oui
0,13 à 320
Machines-outils, automatismes…
Oui
0,12 à 10
Convoyeurs
3,7 à 11 500
Oui
Industrie
Oui
jr
Oui
Oui
jr
Oui
Oui
jr
Oui
Oui
Oui
Oui
2 à 11 600
50 à 70 000
Oui
Oui
jr
Oui
Oui
6 à 6 000
Oui
450 à 8 000
sj
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
jr
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
4,5 à 200
Oui
Oui
Oui
500 000
Oui
Emballage, métallurgie, machines, imprimerie…
200 à 25 000
Mélangeurs, broyeurs, embouteillage, levage, manutention, emballage…
2 000 et 11 300
Oui
Oui
Oui
jr
Oui
Oui
14500
Oui
600 à 40 000
23,5 à 90
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Oui
Assemblage, étiquettage, convoyeurs…
25 à 65 000
Oui
0,09 à 4 600
120 à 12 000
Machines-outils, axes linéaires, emballage…
jr
jr
Oui
Applications mobiles
1 300 à 9 200
jr
Oui
(2) réducteurs de treuils…
Industrie, convoyeurs aériens
Oui
Oui
Toutes ind.
33 à 282 500
Oui
Oui
Toutes ind., médical, emballage, convoyeurs, aérospatial
Manutention, carrières, emballages, machines, toutes ind.
330 000 (2)
Oui
Médical, optique, robotique, équipements
0,25
Oui (2)
Oui
Convoyage, levage
270 à 90 000
Oui
jr
Oui
0,15 10 – 3 à 16
Machines-outils, robots, machines spéciales
3 à 60
Oui
Oui
0,1 à 100
4000 à 1,2M
Oui
Oui
Levage, translation, manutention, emballage, textile, machines spéciales…
Turbines, compresseurs, pompes, cimenterie, papeterie…
Oui
Oui
Oui
Machines-outils, robotique, médical, optique, aéronautique…
2 000
Oui
Oui
Toutes ind.
jr
Oui
Oui
Cimenteries, énergie, manutention, toutes ind.
0,5 à 50
Oui
Oui (1)
Oui
Textile, imprimerie, emballage, machines spéciales, pompes, compresseurs…
100 à 4M
24 à 550 000
Oui
Oui
Industrie, engins, treuils…
5
Oui
Oui
Aéronautique, cimenterie, chimie, pétrole…
1 à 1100
10 000 à 485 000
sj
Robotique, machine-outil, emballage
35 à 1 200
Oui
jr
Oui
0,35 à 230
Positionnement…
32 à 4 000
Médical, agroalimentaire, armement…
jr
1 400 à 3 000
Positionnement, chang. d’outil, entraînement…
MARS 2003 ■ TECHNOLOGIE 124 ■ 9
POUR LA MACHINEOUTIL, LA ROBOTIQUE, L’IMPRIMERIE
Pas de jeu s’il vous plaît !
À machine précise, réducteur à faible jeu. Pour ces applications
très exigeantes, le réducteur n’a rien à envier au servomoteur.
E
n robotique, machine-outil ou imprimerie, les réducteurs doivent apporter de la raideur, une absence de
jeu et la reproductibilité nécessaire. Des
constructeurs tels qu’Alpha, Sumer, Stöber,
Redex, Mijno… proposent des réducteurs
sans jeu ou à jeu réduit qui sont soit des
exécutions spéciales dérivées de gammes
standards, soit des appareils pourvus d’un
système de rattrapage de jeu. Ils tiennent
aussi compte du couple au démarrage (2
à 2,5 fois le couple nominal), des surcharges, des cycles de fonctionnement
discontinus, de l’influence des liaisons,
des conséquences des vibrations et évitent les pertes de rendement pour que
l’échauffement reste faible.
Rexnord mise sur le Hansen SP3, un
réducteur à arbres parallèles à jeu nul
pour des positionnements et Redex fabri-
que les différentiels à train épicycloïdal,
à train planétaire ou cycloïdal à double
excentrique qui permettent des réglages
de position.
Deux modèles remarquables
Certains réducteurs pourtant largement
employés ne sont pas réalisés à partir d’engrenages. C’est le cas du Cyclo de Sumitomo basé sur un excentrique entraînant
un disque qui roule dans une couronne. Non
seulement il permet des vitesses lentes,
mais il accepte des charges jusqu’à 500 %
du couple nominal. L’Harmonic Drive de
Gammatic, quant à lui, est un réducteur
différentiel hypocycloïdal. Il présente la
particularité d’utiliser comme engrenage
interne une cage métallique déformable
dont la résistance à l’usure est étonnante.
Ce principe donne un grand rapport de
EN CONCURRENCE
Servomoteur ou
réducteur ?
Les servomoteurs ou moteurs synchrones à aimants permanents, dits
brushless, associés à une électronique
de commande, sont très utilisés pour
faire du pick and place.
Ils conviennent bien aux mouvements
fluides ou discontinus et de précision car
il est facile de programmer une vitesse,
ou une accélération.
Cependant, l’obtention d’un couple élevé
en direct revient cher. Il est moins onéreux de combiner un servomoteur plus
petit et un réducteur. Parvex et Berger
Lahr, par exemple, proposent des servomoteurs ayant déjà un rapport de réduction incorporé, auxquels il est possible de
rajouter des réducteurs du commerce.
réduction, ce qui convient pour des microdéplacements, et laisse éventuellement
libre le passage central.
POUR LES ÉQUIPEMENTS PEU CHARGÉS
Le plastique suffit souvent
On ose rarement utiliser les plastiques
dans les petits motoréducteurs. À tort.
D
ans la course aux petites tailles,
on n’oublie pas de rechercher un
bon couple. Les petits motoré
ducteurs sont réalisés à partir de moteurs
à courant continu ou alternatif, brushless
ou pas à pas. Ils fournissent des couples
de sortie de 0,1 Nm (voire 0,03 Nm) à
100 Nm. On les trouve chez MDP, Crouzet,
Parvalux et Muvmo. Ce dernier associe
un réducteur de 1,9 mm de diamètre à
un moteur de même taille pour des applications médicales et propose un produit
de 4,4 mm de diamètre délivrant 16 Nm
en permanent.
Pignons plastiques :
légers et peu onéreux
Certains réducteurs pourtant largement
eLes roues dentées de petite taille s’autorisent des plastiques comme la résine de
polyacétal (POM), le polyamide (PA) ou
bien le polyéthylène (PE). La solidité des
plastiques est certes inférieure à celle des
métaux, mais elle est compensée par le
comportement à l’abrasion, le glissement
en marche à sec et la résistance à la corrosion. En outre, les plastiques assurent un
10
■
TECHNOLOGIE 124 ■ MARS 2003
très bon amortissement interne et un fonctionnement silencieux. Leur durée de vie
est acceptable, mais on cherche encore à
l’améliorer. Métal et plastique s’entendent
souvent très bien, l’un ayant des propriétés lubrifiantes naturelles, l’autre assurant l’évacuation des calories. Le choix
du plastique est cependant d’abord économique. Pas de recuit, pas de stabilisation, frais de fabrication moins élevés,
surtout en cas de production de masse.
Second argument : la légèreté. La puissance transmise est évidemment limitée,
mais ce n’est pas toujours gênant. Si les
séries l’autorisent, les pignons sont fabriqués par injection ou moulage et prêts à
l’emploi. L’automobile en fait usage pour
des têtes de pompes, le réglage de siège,
de toit ouvrant…, et le bâtiment s’en sert
pour l’équipement de stores et volets. Le
médical l’apprécie aussi du fait de la possibilité de stérilisation. Pour Gérard Hotte,
chef de projet chez Quadrant EPP, l’acier
est souvent surdimensionné. « Dans neuf
cas sur dix, le plastique suffit, mais le
frein est culturel. Je pense notamment
à une grande couronne de 25 m de dia-
©D
EC
Autolubrification et faible niveau sonore
caractérisent les engrenages plastiques
mètre, réalisée en plusieurs morceaux
de polyamide coulé d’un mètre environ,
qui aurait été ruineuse en acier. » Les
produits organiques connaissent cependant un fluage dans le temps, surtout si
la température dépasse 150 °C. Il faut
donc bien connaître les charges.
« Le PEEK, un perfectionnement du
polyéthersulfone (PES), tient bien dans
la durée, mais ne peut cependant pas tout
remplacer », estime Jérôme Viala de Victrex, qui commercialise ce produit. Sa
grande résistance chimique, une température d’utilisation permanente supérieure
à 250 °C et sa résistance à la corrosion et
à l’abrasion en font un matériau de choix
pour les engrenages.
EN CHIMIE
L’environnement est pris en considération
Des transmissions qui ont besoin d’être protégées des agressions
et qui, en même temps, se font moins bruyantes et non polluantes.
L
es marchés de la chimie, de l’agroalimentaire, du traitement des eaux…
ont des demandes particulières. Ainsi
celui de l’agroalimentaire et des boissons
a besoin de motoréducteurs bénéficiant
d’une protection totale contre les détergents et les projections. Des constructeurs ont mis au point des réducteurs
spéciaux : Stöber, le MGS -Foodtech
dont le système de lubrification est clos
et l’huile utilisée de la classe risque 0.
Chez Leroy-Somer, le Multibloc iA dispose également d’une haute protection
contre les aspersions et de lubrifiants ad
hoc qui lui permettront d’être classé H1
ou H2 par l’USDA (ministère de l’Agriculture américain).
Des dentures à « faible bruit »
Pour des industries où les influences chimiques et la chaleur risquent d’avoir des
conséquences importantes sur la longévité des mécaniques, l’utilisation de joint
Viton résout les difficultés, même si l’appareil fonctionne à haute vitesse et en
régime continu. Lenze propose de réduire
la puissance dissipée de ses réducteurs
ou d’augmenter la dissipation calorifique
en jouant sur les lubrifiants, les joints ou
le refroidissement.
Les exigences de protection de l’environnement visent également le niveau
sonore. Grâce aux pignons cémentés et
trempés, à la rectification de précision, à
une géométrie de denture « faible bruit »,
à des paliers et roulements spécialement
étudiés et à des carters et pignons arbrés
rigides, le niveau de bruit diminue.
Il s’y ajoute aussi que les moteurs
des motoréducteurs ont également un
plus faible niveau sonore : 5 à 7 dB de
réduction par rapport aux générations
Le Multibloc de Leroy-Somer
dispose d’une haute protection
aux projections d’eau
© LEROYSOMER
précédentes. Il s’y ajoute aussi que les
moteurs des motoréducteurs ont également un plus faible niveau sonore : 5 à
7 dB de réduction par rapport aux générations précédentes. 
MARS 2003 ■ TECHNOLOGIE 124 ■ 11