Un motoréducteur est un dispositif d’entraînement intégrant un moteur et un réducteur. Il se caractérise par sa capacité à fournir une puissance à faible régime et à couple élevé, impossible à obtenir avec un moteur seul, le tout dans une structure peu encombrante.Ils sont utilisés dans un large éventail de secteurs industriels, allant des équipements de grande taille tels que les convoyeurs, les machines agroalimentaires et les robots industriels, jusqu’aux appareils de précision de petite taille tels que les appareils médicaux, les équipements optiques et les serrures électroniques. Il existe différents types de modèles en fonction des applications, et le choix d’un modèle adapté aux performances requises et à l’environnement d’installation est un élément essentiel pour garantir un fonctionnement stable.
Dans cet article, nous vous présentons le fonctionnement et la structure de base des motoréducteurs, les principaux types de réducteurs, ainsi que les critères de sélection à prendre en compte lors de leur mise en place. Si vous envisagez d’adopter des motoréducteurs, nous vous invitons à vous y référer.
| Sous la supervision du groupe commercial des composants électroniques de C.I. Takiron Co., Ltd. Nous supervisons la rédaction de cet article en nous appuyant sur les compétences techniques de pointe et l’expertise acquises depuis notre création en 1919 en tant qu’entreprise leader dans le domaine de la transformation des matières plastiques.Au sein de notre département, nous analysons en permanence les tendances du marché et les dernières technologies relatives aux micromoteurs ultra-compacts et de haute précision, et nous nous attachons à fournir des informations à forte valeur ajoutée aux concepteurs et développeurs. En tant qu’équipe d’experts maîtrisant parfaitement les caractéristiques des produits, nous vous accompagnons dans la résolution de vos défis et dans l’innovation technologique grâce à la diffusion de contenus précis et concrets. |
Fonctionnement et structure de base d’un motoréducteur
Les performances d’un motoréducteur dépendent de sa structure, qui associe un moteur et un réducteur. Nous allons vous expliquer successivement son fonctionnement, sa structure et le principe de réduction.
Contenu abordé dans cette section
- Mécanisme permettant d’obtenir un couple élevé à bas régime tout en occupant peu d’espace
- Structure interne composée d’un réducteur et d’un moteur
- La relation entre le régime et le couple, déterminée par le rapport de transmission
Une fois que l’on comprend la structure qui résout les problèmes inhérents aux systèmes d’accouplement traditionnels, ainsi que les principes fondamentaux de la réduction, les avantages des motoréducteurs apparaissent clairement.
Mécanisme permettant d’obtenir un couple élevé à faible régime tout en occupant peu d’espace
La principale caractéristique des motoréducteurs réside dans leur capacité à offrir un couple élevé à faible régime tout en occupant un espace réduit. Avec le système de couplage traditionnel, le moteur, le réducteur et le couplage constituent des dispositifs indépendants les uns des autres, ce qui nécessite un espace d’installation important.Le motoréducteur résout ce problème d’encombrement grâce à une structure dans laquelle le réducteur dédié est directement couplé au moteur.
Par ailleurs, bien que le contrôle de vitesse à l’aide d’un variateur permette de réduire la vitesse de rotation, il n’entraîne pas d’augmentation du couple. En revanche, comme le motoréducteur effectue une réduction mécanique de la vitesse à l’aide d’engrenages, il permet d’obtenir à la fois une faible vitesse de rotation et un couple élevé.
Structure interne composée d’un réducteur et d’un moteur
La structure interne, composée d’un réducteur et d’un moteur, se divise globalement en deux parties : la « partie réducteur » et la « partie moteur ». L’intérieur du réducteur comprend les composants suivants.
[Principaux composants de la partie réductrice]
- arbre de sortie
- Différents types d’engrenages
- Roulement
- Joint d’étanchéité à l’huile
L’arbre de sortie du moteur est équipé d’un pignon conçu pour s’engrener directement avec celui du réducteur. Le moteur et le réducteur étant intégrés sans passer par un accouplement, les pertes de transmission sont réduites et la structure est compacte.
La relation entre le régime et le couple, déterminée par le rapport de transmission
La relation entre le régime et le couple, qui dépend du rapport de réduction, constitue une connaissance fondamentale pour le choix d’un motoréducteur. Le rapport de réduction désigne le rapport entre le nombre de dents des engrenages côté entrée et côté sortie ; plus ce rapport est élevé, plus le régime de sortie diminue, tandis que le couple augmente.
Par exemple, avec un motoréducteur présentant un rapport de réduction de 1/10, la vitesse de sortie est réduite à 1/10 de la vitesse d’origine, tandis que le couple est multiplié par environ 10. La réduction par variateur de fréquence ne permet pas d’obtenir une augmentation du couple.Pour concilier une vitesse de rotation faible et un couple élevé, la réduction mécanique par moteur à engrenages s’avère efficace.
Types de réducteurs utilisés dans les moteurs à engrenages
Il existe plusieurs types de réducteurs, dont la structure diffère, et qui déterminent les performances des motoréducteurs.
Contenu abordé dans cette section
- La tête d’engrenage à axes parallèles est un modèle de base très polyvalent
- Les réducteurs à engrenages planétaires sont compacts et offrent un couple élevé
- Les réducteurs à axes orthogonaux sont adaptés aux conceptions peu encombrantes
Les caractéristiques de sortie, le silence de fonctionnement, la précision et les dimensions varient en fonction de la structure des engrenages et de la disposition des axes ; il est donc nécessaire de choisir un modèle adapté à l’application.
La tête d’engrenage à axes parallèles est un modèle de base très polyvalent
Le réducteur à axes parallèles est un modèle courant qui assure la réduction de vitesse grâce à un ensemble d’engrenages droits. L’axe d’entrée et l’axe de sortie étant disposés parallèlement, il offre une excellente compatibilité avec les équipements et convient particulièrement à une installation à plat. Il s’agit d’un réducteur polyvalent, largement utilisé dans divers équipements industriels, tels que les convoyeurs et les systèmes de manutention.
En revanche, le jeu (écart intentionnel entre les faces des dents) qui se produit lors de l’engrènement des roues dentées a tendance à être relativement important, ce qui peut entraîner des vibrations et des bruits de fonctionnement. Pour les applications exigeant un fonctionnement silencieux ou un positionnement de haute précision, il convient de comparer ce type de roue dentée à d’autres modèles.
Les réducteurs à engrenages planétaires sont compacts et offrent un couple élevé
Un réducteur à engrenages planétaires est un réducteur dont la structure se caractérise par la rotation de plusieurs engrenages planétaires autour d’un engrenage central (engrenage solaire). Les engrenages s’engrènent simultanément en plusieurs points, ce qui permet de répartir la force ; cela confère à ce type de réducteur les avantages suivants, que ne présentent pas les réducteurs à axes parallèles classiques.
[Avantages des réducteurs à engrenages planétaires]
- Couple de sortie élevé par rapport aux modèles à axes parallèles de taille équivalente
- Un positionnement de haute précision grâce à un jeu minime
- Amélioration de la résistance et de la durée de vie grâce à la répartition des efforts
Grâce à leur structure compacte qui permet d’allier un couple élevé et une grande précision, ces dispositifs sont largement utilisés dans des applications exigeant des performances dans des espaces restreints, telles que les équipements de précision ou les articulations de robots.
Les réducteurs à axes orthogonaux sont adaptés à une conception peu encombrante
Un réducteur à axes orthogonaux est un réducteur dans lequel l’axe de sortie du moteur et l’axe de sortie du réducteur se croisent à angle droit. Les types les plus courants sont les réducteurs à vis sans fin et les réducteurs hypoïdes, qui présentent chacun des caractéristiques différentes.
| Rubrique | Engrenage à vis sans fin | Engrenage hypoïde |
| Mode de contact | Contact glissant | Engagement à faible glissement |
| Silence de fonctionnement | supérieure | Silence de fonctionnement supérieur à celui des engrenages coniques |
| Rendement de transmission | Légèrement faible | Élevée |
| Tendance à la fièvre | Peut survenir | Relativement rare |
Cette disposition à angles droits permet une conception peu encombrante, réduisant la profondeur de l’équipement. Il convient de choisir entre un engrenage à vis sans fin et un engrenage hypoïde en fonction des conditions d’installation et des exigences en matière de rendement.
Exemples d’applications des motoréducteurs et critères de sélection
Les motoréducteurs sont des dispositifs d’entraînement utilisés dans un large éventail de domaines, allant des équipements industriels aux appareils de précision.
Contenu abordé dans cette section
- Utilisation dans le secteur industriel, notamment pour les convoyeurs et les machines agroalimentaires
- Utilisation dans les domaines de haute précision, tels que les dispositifs médicaux et la robotique
- Trois critères de sélection à vérifier avant la mise en place
Étant donné que la vitesse de rotation, le couple, les dimensions et l’environnement d’utilisation varient selon les applications, le choix du modèle constitue la base d’un fonctionnement stable.
Utilisation dans le secteur industriel, notamment pour les convoyeurs et les machines agroalimentaires
Dans les secteurs industriels tels que les convoyeurs et les machines agroalimentaires, les motoréducteurs sont largement utilisés comme éléments centraux des systèmes d’entraînement. Parmi les applications industrielles typiques, on peut citer les suivantes.
[Principales applications industrielles des motoréducteurs]
- Entraînement de transport des convoyeurs à usage général
- Mélange et transport dans les machines agroalimentaires
- Transmission de puissance des machines agricoles
- Entraînement de déplacement des véhicules de transport sans conducteur (AGV)
- Entraînement d’ouverture et de fermeture des portes automatiques et des volets roulants
Les caractéristiques des motoréducteurs varient d’un modèle à l’autre : certains offrent une excellente étanchéité, d’autres un fonctionnement très silencieux. Le choix d’un modèle adapté à l’environnement d’utilisation et aux conditions d’installation est essentiel pour garantir un fonctionnement stable.
Utilisation dans les domaines de haute précision, tels que les appareils médicaux et la robotique
L’utilisation de petits moteurs à engrenages se généralise également dans les domaines de haute précision, tels que les appareils médicaux et la robotique.Dans le domaine des appareils médicaux, ils sont intégrés aux systèmes d’entraînement des endoscopes et des pompes, où un contrôle de rotation de haute précision et un fonctionnement silencieux constituent des exigences indispensables. Dans l’industrie robotique, on utilise des moteurs à engrenages de type planétaire, qui, grâce à leur taille compacte, permettent d’assurer le couple nécessaire pour actionner les articulations des bras et des membres.
De plus, les moteurs à engrenages compacts, pouvant être installés dans des espaces restreints, trouvent de nombreuses applications, telles que les mécanismes de pivotement et d’inclinaison des caméras de surveillance, l’actionnement des serrures électroniques pour le verrouillage et le déverrouillage, ou encore le positionnement de précision des équipements de fabrication de semi-conducteurs.
Trois critères de sélection à vérifier avant la mise en place
En tenant compte des trois critères de sélection à vérifier avant la mise en service, vous pourrez éviter les problèmes après l’installation d’un motoréducteur.
| Critères de sélection | Éléments à vérifier |
| Prévoir un espace suffisant pour l’installation | Les dimensions globales, réducteur compris, étant supérieures à celles du moteur seul, veuillez vérifier au préalable si l’appareil peut s’intégrer dans l’espace prévu à cet effet |
| Adaptation à l’environnement d’utilisation | Étant donné que seuls certains modèles sont adaptés à une utilisation en extérieur ou dans des environnements à température élevée et à forte humidité, veuillez vérifier les performances de résistance aux conditions environnementales dans la fiche technique. |
| Réglage du rapport de réduction | Choisissez un rapport de réduction adapté à la vitesse de rotation et au couple souhaités afin de garantir une puissance ni insuffisante ni excessive |
En définissant au préalable ces trois critères que sont l’espace d’installation, l’environnement d’utilisation et le rapport de réduction, il vous sera plus facile de sélectionner le modèle de motoréducteur le mieux adapté.
Résumé
Un motoréducteur est un dispositif d’entraînement qui, grâce à une structure intégrant le moteur et le réducteur, permet d’obtenir un couple élevé à faible régime tout en occupant un espace réduit.Il existe différents types de réducteurs, tels que les réducteurs à axes parallèles, à engrenages planétaires ou à axes orthogonaux ; leurs caractéristiques de sortie, leur niveau sonore, leur précision et leurs dimensions varient en fonction de la structure des engrenages et de la disposition des axes. Avant leur mise en service, il convient de vérifier au préalable trois points : l’espace d’installation, l’environnement d’utilisation et le rapport de réduction. Le choix d’un modèle adapté à l’application et aux conditions d’installation est un élément essentiel pour garantir un fonctionnement stable.
C.I. Takiron propose principalement deux types de réducteurs : les réducteurs à engrenages droits (à axes parallèles) et les réducteurs planétaires (à engrenages planétaires). Nous mettons également à votre disposition des pages présentant leurs applications dans différents secteurs, notamment le secteur médical, l’outillage, l’optique et la sécurité.
Informations sur les produits et demandes de renseignements
Pour plus d’informations sur les micromoteurs de C.I. Takiron, veuillez consulter le site Web suivant.
- Site du produit : https://cik-ele.com/
- Moteurs sans noyau : https://cik-ele.com/products/list/coreless_motor/
- Moteur sans balais : https://cik-ele.com/products/list/brushless_motor/
- Moteurs à engrenages : https://cik-ele.com/products/list/gearhead/
- Codeur : https://cik-ele.com/products/list/encoder/
Si vous rencontrez des difficultés pour choisir un petit moteur dans le cadre du développement de vos produits, n’hésitez pas à nous contacter via le formulaire de contact. Nos techniciens vous écouteront pour comprendre votre application et vos exigences, puis vous proposeront la solution la mieux adaptée.
- Contact : https://cik-ele.com/contact/
