Engrenage à biseau de l'industrie du forgeage

Types de pignons coniques

Un pignon conique est un ensemble de pignons en forme de cône qui est fixé en position perpendiculaire pour aider à transférer la puissance de l'arbre. Dans l'industrie de la forge, les pignons coniques sont fabriqués en chauffant le métal à une température supérieure à la température ambiante, inférieure au point de fusion, puis en le pressant en forme à l'aide d'une matrice ou d'un marteau. Les pignons coniques se déclinent en formes de pignon conique droit, hypoïde, spiral et à couronne.

• Pignons coniques droits : La plupart des pignons droits ont des dents similaires à celles des pignons droits. Ils sont réglés pour rencontrer l'arbre à un angle de 90 degrés. Bien qu'ils soient faciles à fabriquer, ils sont rarement utilisés en raison de leur fonctionnement bruyant.
• Pignons coniques spiraux : Les pignons coniques spiraux ont des engrenages qui s'incurvent vers le haut, créant un fonctionnement silencieux. Ils produisent également plus de dents en prise, ce qui augmente la capacité de charge. Cependant, ils sont plus difficiles à fabriquer que les pignons coniques droits.
• Pignons coniques hypoïdes : Les pignons hypoïdes sont similaires aux pignons spiraux mais avec l'arbre décalé. Ils ont des dents courbes qui offrent un engagement plus doux similaire à celui des pignons coniques spiraux. Ils permettent également des rapports de vitesse plus importants entre les engrenages et sont largement utilisés dans les industries automobiles.
• Pignons coniques à couronne : Le pignon conique à couronne ressemble à un pignon conique dont les dents sont disposées perpendiculairement, ressemblant à un pignon droit. Ce sont de grands engrenages avec des dents qui donnent un angle de 90 degrés. Le rapport d'engrenage est presque de un pour un. Le pignon conique à couronne est principalement utilisé dans un système différentiel dans une automobile.

Spécification et entretien des pignons coniques

Les pignons coniques sont disponibles dans une large gamme de tailles, d'angles d'arbre et de compatibilités d'équipement. Voici quelques spécifications spécifiques aux engrenages.

• Taille

  La taille globale d'un pignon conique affecte principalement la qualité de son engrènement avec les autres engrenages et sa capacité de charge. Les pignons coniques sont disponibles en différentes tailles selon leur type. Par exemple, les petits pignons à couronne ont un diamètre d'environ 1 à 2 pouces et sont plus petits que les pignons coniques, qui ont une largeur d'environ 2 à 6 pouces. Les grands pignons à couronne et les pignons coniques peuvent avoir un diamètre de 10 pouces ou plus. Pour les grandes machines des industries lourdes comme les mines, l'extraction pétrolière ou les applications maritimes.

• Angle de l'arbre

  L'angle de l'arbre dans un pignon conique fait référence à l'angle formé par les arbres des deux engrenages en question. Les angles d'arbre de 90 degrés sont fréquents car ils créent des arbres perpendiculaires. Les arbres d'engrenage avec des angles autres que 90 degrés, comme 60 degrés, permettent de modifier la position et la direction de la force dans les machines.

  Les angles d'arbre des pignons coniques affectent la facilité avec laquelle un arbre peut communiquer avec l'autre et l'efficacité de la transmission.

• Nombre de dents

  Le nombre de dents des pignons coniques est le nombre de dents d'un pignon conique. Il est le même pour tous les engrenages. Les pignons coniques sont fabriqués en différents modules et nombres de dents afin de créer une transmission de force spécifique dans une machine. En règle générale, un plus grand nombre de dents augmente la résistance d'un arc, ce qui permet à une machine de fonctionner plus en douceur.

• Matériau de l'engrenage

  Tous les arbres d'engrenage sont principalement en acier, en plastique, en laiton ou en fibre de carbone. Des calculs mathématiques avancés et des expériences permettent de déterminer le matériau qui convient le mieux à chaque engrenage afin d'obtenir des performances optimales de la machine. Par exemple, l'acier est préféré pour les grandes machines industrielles avec une transmission de force importante en raison de sa grande résistance, de sa résistance et de sa capacité de charge.

  Plus précisément, l'acier pour l'industrie lourde se décline en différents types. L'acier allié est souvent utilisé pour augmenter la dureté, la résistance à la traction et la résistance aux chocs. En ingénierie, le chrome, le manganèse et le molybdène sont des éléments d'alliage courants. Ils peuvent affecter les propriétés physiques du matériau de l'engrenage.

Comme tout composant mécanique, les ensembles de pignons coniques nécessitent un entretien régulier pour garantir un bon fonctionnement. Voici quelques conseils d'entretien des pignons coniques :

• Lubrification : Une bonne lubrification est importante pour que le pignon conique fonctionne en douceur et pour éviter une usure excessive. Lubrifiez l'engrenage régulièrement en fonction du programme d'entretien recommandé pour l'équipement. Nettoyez la zone autour de l'engrenage avant d'appliquer le lubrifiant pour éviter que des contaminants ne pénètrent dans le système.
• Inspection : Une inspection régulière du pignon conique permet d'identifier tout signe de dommage, d'usure ou de désalignement. Vérifiez s'il y a des entailles, des éclats, des fissures ou des ruptures dans les dents de l'engrenage. Recherchez tout signe de motifs d'usure anormaux, comme des points plats ou une usure inégale. Assurez-vous que l'engrenage est correctement aligné avec les autres engrenages en prise et qu'il ne vacille pas ou ne soit pas incliné hors de son axe.
• Propreté : Le fait de maintenir les pignons coniques aussi propres que possible contribue à maintenir leur fonctionnement en douceur. Les débris, la saleté ou les contaminants peuvent se loger entre les dents, ce qui entraîne une augmentation du frottement et de l'usure. Cela rend plus difficile le travail de l'engrenage avec les autres engrenages.
• Installation adéquate : Une installation adéquate des pignons coniques garantit leur bon fonctionnement et une durée de vie prolongée. Suivez attentivement les instructions du fabricant lors de l'installation de nouveaux engrenages. Assurez-vous que les surfaces de contact sont planes, propres et exemptes de bavures ou de défauts. Assurez-vous que les fixations sont au niveau de couple correct et vérifiez l'alignement après l'installation pour vous assurer qu'il est maintenu.

Applications des pignons coniques dans l'industrie de la forge

Les pignons coniques sont largement utilisés dans l'industrie de la forge pour faciliter le mouvement et le fonctionnement des machines lourdes utilisées pour la forge des métaux. Voici quelques cas d'utilisation typiques :

• Machines de forge à l'emporte-pièce

  La première et la plus importante application des pignons coniques dans l'industrie de la forge est dans les machines de forge à l'emporte-pièce. Ces machines sont l'épine dorsale de l'industrie de la forge. De lourds ensembles de pignons coniques sont utilisés pour changer la direction de rotation de l'arbre principal afin de faire fonctionner différents outils. L'arbre principal de la machine doit avoir un pignon conique solide et lourd pour s'assurer qu'il peut supporter le poids de la machine et du métal forgé.

• Marteaux et presses

  Les pignons coniques sont également utilisés dans les marteaux et les presses de l'industrie de la forge. Les marteaux et les presses servent à appliquer une pression sur le métal et à modifier sa forme. Les changements de direction du mouvement de rotation sont la fonction des pignons coniques. Cela signifie que les marteaux et les presses utilisent également des pignons coniques pour changer la direction du mouvement de rotation afin de fonctionner comme des outils d'application de pression pour la forge du métal.

• Machines de brochage rotatif

  Les machines rotatives sont un autre endroit où les pignons coniques sont utilisés dans l'industrie de la forge. Les machines de brochage rotatif sont les machines qui utilisent directement des pignons coniques. En effet, les machines de brochage rotatif doivent être capables de usiner des pièces ayant une forme conique.

• Machines de presse hydraulique

  Enfin, on trouve également des ensembles de pignons coniques dans les machines de presse hydraulique que l'on trouve dans les industries de la forge. Comme mentionné ci-dessus, les machines de presse hydraulique sont souvent utilisées dans l'industrie de la forge. Cela signifie qu'une autre machine de l'industrie de la forge est également utilisée pour fabriquer un ensemble de pignons coniques, qui peut également être d'une taille inconfortable.

Comment choisir des pignons coniques

• Capacité de charge et matériau :

  Déterminez la capacité de charge requise en fonction de facteurs tels que le couple, la transmission de puissance et les conditions de fonctionnement. Sélectionnez des matériaux de pignons coniques qui offrent le bon équilibre entre résistance, durabilité et résistance à l'usure.

• Conception et qualité :

  Choisissez des pignons coniques coupés avec précision pour un ajustement, un fonctionnement et une longévité supérieurs. Envisagez des pignons coniques de haute qualité qui sont livrés avec des capacités de charge bien définies pour garantir un fonctionnement fiable.

• Taille et rapport :

  Évaluez les tailles des pignons coniques pour vous assurer d'un bon ajustement dans l'ensemble. Le rapport d'engrenage détermine les caractéristiques de vitesse et de couple du système. Choisissez le rapport d'engrenage pour obtenir la vitesse et la transmission de couple souhaitées. Tenez compte des implications du pignon conique droit par rapport au pignon conique extérieur ; par exemple, le pignon conique droit offre une conception simple pour les applications à faible couple.

• Environnement de fonctionnement :

  Tenez compte de l'environnement de fonctionnement, y compris l'exposition à l'humidité, aux produits chimiques ou aux températures extrêmes. Les engrenages doivent être sélectionnés pour résister aux conditions environnementales spécifiques.

Q&A

Q1 : Quelle est la tendance de l'industrie de la forge des pignons coniques ?

A1 : La tendance dans l'industrie de la forge des pignons coniques est d'utiliser des technologies de pointe, telles que l'IA et l'IoT, pour améliorer la productivité et l'efficacité.

Q2 : Quelle est la taille du marché des industries de la forge des pignons coniques ?

A2 : La taille du marché mondial des pignons coniques était évaluée à 4,60 milliards de dollars américains en 2022 et devrait se développer à un TCAC de 5,84 % pour atteindre 7,66 milliards de dollars américains d'ici 2032.

Q3 : Quels sont les principaux acteurs de l'industrie de la forge des pignons coniques ?

A3 : Parmi les principaux acteurs du marché mondial des pignons coniques, citons SEW Eurodrive, PTC Inc, David Brown Gear Systems Ltd, Timken, et d'autres.