Pourquoi les pignons peuvent coincer

[jpbou]

Après avoir lu l'intention de passer des pignons 38 dents au papier de verre pour permettre un engrènement sans effort, je me suis demandé qu'est ce qui pourrait éviter ça ! et prétendre que les "made in china" sont responsables est un peu juste .
Alors un quizz : dans les montages ci-dessous  , celui de gauche fonctionne OK, celui de droite coince ; votre opinion pourquoi ?

VM64-pignalign.jpg

Et après l'explication scientifique ?

[Schengall]

À gauche, l'entrainement moteur se fait par le moyeu, à droite par le côté opposé au moyeu. Est-ce la raison ? 

[jpbou]

À gauche, l'entrainement moteur se fait par le moyeu, à droite par le côté opposé au moyeu. Est-ce la raison ? 

Non, pas du tout. il n'y a pas de piège, mais la raison est visible (il faut regarder assez près) . l'explication ne parait pas évidente pour tout le monde .
encore un essai ?

Je rajoute que c'est un problème de géométrie ......
 

[epine43]

le decentrage des pinions....

[epine43]

comprendre :dans le sens d'éloignement par rapport a la manivelle....

[Fred 76]

A gauche, les vis de serrages sont opposées, à droite, elles sont à 90 degrés

[jpbou]

Bon ne cherchez plus .
- Sur le montage à gauche, les angles entre les bandes et le cornières sont bien à 90 degrés , d'équerre. Sur toute leur longueur les tringles ont donc le même écartement que les supports, soit 1 multiple du pas Meccano, ici 1 pouce ou 25,4 mm, puisque le montage est un carré avec ses 4 angles droits. Comme les pignons sont fabriqués pour ce pas, tout tourne OK, il y a un très faible jeu entre le sommet des dents et les creux des pignons en face
- A droite, j'ai mis un léger angle de quelques degrés, entre bandes et cornières, ce qui fait que le carré se transforme en losange ; les tringles tournent toujours, grâce au jeu dans les supports, mais l'écartement entre les tringles à diminué ....en donc les pignons se rentrent dedans !  vous pouvez faire le montage si vous doutez, avec n'importe quels jeux de pignons .

Sur la grue, le montage de la cabine sur la structure de la flèche peut être lui aussi légèrement en biais ; qui a pensè à vérifier que tout était bien d'équerre ? voila une raison supplémentaire, en plus des alignements de paliers, pour avoir des points durs dans les mécanismes.
Il ne suffit pas que les paliers soient alignés, il faut aussi un équerrage correct de la cabine .

vous voyez les angles ?

VM64-pignalign-2.jpg

pour info, pour l'angle droit et le pas de 25.4  mm, l'entraxe vaut :
- pour un angle augmenté ou diminué de 5 degrés : 25,3 mm  (ça ne laisse plus beaucoup de jeu aux pinions)
- pour un angle de 7 degrés : 25,2 mm  (ça force davantage)
- pour 10 degrés : 25.01 mm  (ça coince)

 

[biton]

bonjour Jbou
jolie démonstration chapeau
BILBO

[jpbou]

Grace à ces cotations on peut calculer le jeu existant entre 2 pignons 38 dents. suivez les calculs, vous serez édifiés ....

00109.jpg

1- le sommet des dents par rapport à l'axe se trouve à 1.053 x 25.4 /2 mm  = 13,37 mm
2- la profondeur des dents est de 0.064 x 25.4  = 1,63 mm
3- le creux des dents par rapport à l'axe se trouve donc à 13,37 - 1,63 = 11,74 mm
4- quand on engrène 2 pignons 38 dents (dont les axes sont à 25,4mm) , le jeu existant entre le creux des dents d'un coté et le sommet de celles en face est donc : 25,4 - (13,37 + 11,74)  = 0,29 mm
5- le diamètre des trous de fixation peut varier de 4,04 à 4,14 mm (voir dessin et convertir en mm), soit une tolérance de 0,05 mm . si on n'a pas de chance, il peut donc y avoir un faux rond de 2 fois cette valeur, soit 0,1 mm

Le jeu minimal est donc de 0,19 mm avec ces pignons .... on peut voir pourquoi ils peuvent coincer ou tourner durs au moindre défaut d'alignement ou d'équerrage des paliers . je recommande de les monter sur leurs axes avec 2 vis chacun, pour réduire le faux rond, et de bien les huiler ....

[MeccanoDad]

Superbe démonstration, Jpbou

J'ai trouvé la cause du coincement dans ton cas d'école, mais là, tu nous donnes en plus un luxe d'explications.

Je rajouterais que le problème est un peu moins critique dans les trains d'engrenage "pignon - roue dentée".
Mais dans les montages "pignon - pignon", avec des roues 38, et avec des pignons d'angle, ça se corse.

Je dois dire qu'il m'a fallu pas mal d'années (et le montage de l'horloge de Mère Grand ...) pour passer à l'utilisation systématique d'un "marbre" et d'une équerre lors de mes montages. Le montage "en l'air" et "au pif", ça marche bien pour les petits modèles, et ça permet aux jeunes Meccanos la réalisation de modèles sans trop se prendre la tête, mais dès que les modèles sont plus compliqués et/ou plein de mécanique, il faut être plus attentifs.

L'élimination de ce problème est un point fort de lego technic.  L'emboitement ultra précis des pièces garanti un équerrage  impeccable !!!