La rigidité torsionnelle - également appelée rigidité en torsion - indique la résistance de l'engrenage à une rotation autour de l'axe longitudinal. Si la rigidité à la torsion est élevée, les déformations élastiques qui se produisent en cas de contrainte de torsion sont extrêmement faibles. Il en résulte une très grande précision.
Détermination de la rigidité en torsion
La rigidité à la torsion, tout comme le jeu de torsion, est déterminée en parcourant l'hystérésis. L'arbre de sortie est soumis à un couple - d'abord croissant, puis décroissant, puis croissant à nouveau - alors que l'arbre d'entraînement est fixe. Ensuite, la pente de la ligne droite à la fin de la courbe d'hystérésis est déterminée dans une plage de 50 à 100 % du couple nominal. Cette pente correspond à la rigidité en torsion. La rigidité en torsion est indiquée en Nm/arc.min. Plus la valeur est élevée, plus l'engrenage est précis. Les engrenages rigides en torsion ne positionnent pas seulement avec une extrême précision, ils permettent également d'obtenir des couples d'accélération plus élevés, car grâce à la rigidité élevée, il n'y a pas d'oscillation, même en cas de dynamique élevée.
La rigidité à la torsion pour les petits couples est appelée Lost Motion. On génère d'abord la courbe d'hystérésis complète jusqu'à ± le couple nominal, puis on lit la valeur de Lost Motion à ± 3 % sur la ligne médiane de la courbe d'hystérésis. Pour les réducteurs cycloïdaux de Nabtesco, la valeur de Lost Motion se situe en moyenne dans une plage très basse de 0,3 à 0,6 arc.min.
Les engrenages cycloïdaux sont particulièrement rigides en torsion
La rigidité à la torsion est étroitement liée au principe de transmission. La technologie des engrenages cycloïdaux offre ici des avantages décisifs. Ce sont surtout les cames décalées les unes par rapport aux autres qui sont déterminantes et qui sont complètement en prise via les rouleaux. Ainsi, la force est répartie uniformément à l'intérieur et, en même temps, le flux de force est dirigé vers l'extérieur dans le matériau du carter. Les engrenages sont ainsi très rigides.
Il existe une autre particularité des réducteurs cycloïdaux : si le couple augmente, la rigidité augmente également. La rigidité réduit l'élasticité dans l'engrenage, ce qui entraîne une augmentation du rendement. Dans le cas des engrenages cycloïdaux, le rendement s'améliore donc lorsque la charge augmente. Cela est également visible dans l'évolution de l'hystérésis : la pente, qui indique le degré de rigidité à la torsion, est plus plate dans le couple supérieur et donc plus rigide et moins élastique.
Positionnement rapide et précis sans oscillation ultérieure
La combinaison d'une grande rigidité à la torsion et d'une faible perte d'hystérésis fait des réducteurs cycloïdaux l'équipement idéal pour les applications hautement dynamiques, comme les applications d'asservissement. Même à grande vitesse et avec des charges élevées, les réducteurs rigides en torsion garantissent un positionnement rapide et précis sans aucune oscillation.
Avantages d'une rigidité torsionnelle élevée :
- Une précision maximale
- Couple d'accélération élevé
- Grandes capacités de charge
- Aucune oscillation
