Un engrenage est constitué de roues dentées fixées à des arbres. Cela crée un avantage mécanique dans une gamme d'applications, par exemple un cycliste utilise des engrenages pour intensifier la puissance de sortie de sa poussée sur les pédales. Les engrenages ont de nombreuses propriétés, dont l'une est le rapport de vitesse, souvent appelé rapport d'engrenage. Il s'agit du rapport entre la vitesse de rotation du pignon d'entrée et celle du pignon de sortie, c'est-à-dire le nombre de fois que le pignon d'entrée doit tourner pour que le pignon de sortie tourne une fois.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Un engrenage est composé de roues dentées ("dents") reliées à des arbres. Pour calculer le rapport de vitesse, également appelé rapport d'engrenage, vous divisez le nombre de dents de l'engrenage d'entrée par le nombre de dents de l'engrenage de sortie.
Définition du rapport de vitesse
Un train d'engrenages se compose de plusieurs engrenages connectés les uns aux autres et leurs dents s'emboîtent. Lorsqu'une machine a deux engrenages de tailles différentes, le plus petit engrenage tourne plus vite que le plus grand. Lorsque le premier engrenage (l'engrenage d'entraînement ou d'entrée) tourne, le deuxième engrenage (l'engrenage entraîné ou de sortie) tourne en réponse. La différence entre les vitesses des deux engrenages est appelée rapport de vitesse ou rapport de démultiplication.
Calcul du rapport de vitesse
Le rapport est déterminé par le nombre de dents sur chaque roue dentée. Calculer le rapport de vitesse de deux engrenages en divisant la vitesse angulaire de l'engrenage de sortie (représenté numériquement par le nombre de dents) par la vitesse angulaire du pignon d'entrée (représentée numériquement par le nombre de dents).
Exemple de rapport de vitesse
Supposons que vous ayez un engrenage d'entrée avec 10 dents et un engrenage de sortie avec 20 dents. Vous trouvez le rapport de vitesse en calculant :
\frac{20}{10}=2
Cette paire d'engrenages a un rapport de vitesse de 2, ou 2/1. En d'autres termes, le pignon d'entrée tourne deux fois pour que le pignon de sortie tourne une fois.
Calcul de la vitesse de sortie
Si vous connaissez le rapport de vitesse et la vitesse d'entrée, vous pouvez calculer la vitesse de sortie en utilisant la formule vitesse de sortie = vitesse d'entrée ÷ rapport de vitesse. Par exemple, si vous avez un rapport de vitesse de 3 et que le pignon d'entrée tourne à 180 tr/min, calculez :
\frac{180}{3}=60
La vitesse de sortie est de 60 tr/min. Vous pouvez inverser cette formule pour calculer la vitesse d'entrée si vous connaissez la vitesse de sortie et le rapport de vitesse. Par exemple, si vous avez un rapport de vitesse de 4 et que le pignon de sortie tourne à 40 tr/min, calculez :
40\fois 4 = 160
La vitesse d'entrée est de 160 tr/min.