Causes courantes de défaillance des engrenages

Lorsqu'un engrenage est endommagé pendant le fonctionnement, il peut perdre sa capacité à fonctionner normalement. C'est ce qu'on appelle une panne d'engrenage. Il existe de nombreux types de pannes d'engrenages, mais il convient de noter que si les engrenages des motoréducteurs sont fabriqués avec des matériaux de haute qualité, les pannes d'engrenages peuvent être réduites dans une certaine mesure.

Les causes d'échec les plus courantes sont les suivantes :

1. Usure de la surface de la dent

Pendant la transmission par engrenage, un glissement se produit entre les surfaces des dents en prise. Lorsque l'engrenage est sous contrainte, ce glissement provoque une usure de la surface de la dent. L'usure finira par détruire la forme de la surface de la dent, entraînant une transmission instable. Cette usure entraîne également un amincissement des dents de l'engrenage, ce qui entraîne une augmentation du jeu latéral des dents et une diminution de la dureté des dents.

2. Engrenages cassés

Pendant le processus d'engrènement, le couple de flexion à la base de l'engrenage est alterné. Les fissures de fatigue sont plus susceptibles de se produire à ce stade, ce qui peut entraîner la rupture des dents d'engrenage. La défaillance des dents d'engrenage est appelée défaillance par fatigue des dents d'engrenage. Un autre type de rupture d'engrenage est connu sous le nom de rupture soudaine qui se produit lorsque l'engrenage est surchargé pendant une longue période ou soumis à une charge d'impact excessive. Ceci est également appelé un échec de surcharge.

3. Déformation plastique des dents

Dans des conditions de travail à basse vitesse et intensives, la surface de la dent de l'engrenage est soumise à une grande quantité de pression et de frottement. En raison de ces forces, la surface de dent locale de l'engrenage plus souple peut produire un écoulement plastique, provoquant une rainure ou une convexité sur la surface de la dent, détruisant ainsi le profil de la dent de l'engrenage et affaiblissant sa capacité à fonctionner normalement. Cette forme de défaillance de l'engrenage est appelée déformation plastique des dents de l'engrenage.

4. Piqûres dans les surfaces des engrenages

Lorsque la surface d'engrènement est soumise à plusieurs reprises à une pression de contact pendant de longues périodes ou à un niveau de force élevé, cela entraînera de minuscules fissures de fatigue sur la surface de la dent. Au fur et à mesure que l'engrenage continue de fonctionner, les fissures continueront de s'étendre le long de la surface, provoquant le décollement de petits morceaux de métal de la surface de la dent, formant des piqûres et des taches. Cette forme de défaillance qui se produit à la surface de la dent est appelée piqûre d'engrenage. Cela se produit principalement dans les transmissions à engrenages fermés avec une bonne lubrification.

5. Colle de surface dentaire

Dans les transmissions à engrenages fermés à grande vitesse et à usage intensif, il est plus difficile d'obtenir une lubrification de la surface de la dent, et la surface d'engrènement génère une température locale élevée sous la lourde charge qui les fait se lier. Lorsque l'engrenage continue à se déplacer, il est déchiré par la surface de la dent plus douce. Ce type de déchirure de la rainure est provoqué par une partie du matériau métallique. La défaillance due au collage et à la déchirure de la surface de la dent d'engrenage est appelée colle de surface de dent d'engrenage. Il se produit fréquemment dans les lecteurs de vis sans fin fermés.