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Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 25 août 2025, 19:48
par GuyFr
Bonjour à Tous,

J'ai essayé de réaliser en Lego un mécanisme que j'avais réalisé en Meccano.

Cela fonctionne très bien en Meccano mais mal en Lego.

J'ai essayé de modifier beaucoup de paramètres du modèle Lego sans succès : taille, proportions, poids, jeux, qualité de la géométrie, rien n'y fait.

J'en viens à soupçonner une possible différence de rendement entre les engrenages Meccano et les engrenages Lego.

Le cœur de mon mécanisme est un renvoi d'angle :
- Implémenté en Meccano par une roue de champ N° 29 (25 dents) engrenant un pignon N° 25 (25 dents).
- Implémenté en Lego par un engrenage entre 2 pignons coniques N° 6589 (12 dents seulement)

J'ai lu que :
- le rendement des engrenages Lego était au mieux de 90 %, en l' occurrence sans doute bcp moins car ce sont des roues coniques
et que le nb de dents est faible
- le rendement d'un bon engrenage métal pouvait être de plus de 95 % 

MA QUESTION : Qu'en est il du rendement des engrenages Meccano en général et de l'engrenage que j'utilise en particulier ?

20250825_193600.jpg
1000005427.jpg

Le mécanisme en question : viewtopic.php?f=20&t=1346

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 25 août 2025, 20:27
par GuyFr
Merci Froboz pour le merge des messages, j'ai essayé de faire de même mais je n'arrive pas à supprimer celui-ci ni le précédent

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 25 août 2025, 22:36
par Froboz
GuyFr a écrit :
25 août 2025, 20:27
Merci Froboz pour le merge des messages, j'ai essayé de faire de même mais je n'arrive pas à supprimer celui-ci ni le précédent
Tu ne peux pas supprimer un message mais tu peux l'éditer avec l'icone "crayon" pour le modifier ou ajouter quelque chose. 
Ne t'inquiète pas, je passe de temps en temps pour faire un peu de ménage. 😋

Tu peux aussi afficher une vidéo si elle provient de youtube. Voir ICI (Mais ça ne fonctionne pas avec les vidéos 'short').

 

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 25 août 2025, 23:17
par GuyFr
Thank's  !   🙏😌  🙏😌

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 26 août 2025, 11:16
par Rouletabille
Je pense qu'une partie du mauvais rendement des engrenages Lego vient du matériau utilisé (plastique). 
Mais il y a aussi le profil des dents qui n'est peut-être pas optimisé (en Meccano aussi d'ailleurs...).

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 26 août 2025, 14:02
par Adrien
C'est peut être une question de poids ?
Le modèle en Lego est sûrement beaucoup plus léger que celui en Meccano donc l'effort nécessaire pour changer de direction n'est pas plus important que celui pour faire avancer le véhicule.
Cette hypothèse peut être vérifiée facilement en rajoutant du poids sur le modèle en Lego, par exemple avec des pièces... en Meccano 😉

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 27 août 2025, 11:05
par Camille
Le problème vient aussi, me semble-t-il, de deux paramètres. Les engrenages meccano montrés en photo figurent une roue de champ et un pignon classique, donc une orientation de 90°des dents de la roue de champ par rapport à la roue elle même et des dents parallèles à l'axe pour le pignon. Donc un moment différent et sans doute plus favorable que pour les engrenages coniques de l'assemblage lego (dentures à 45°par rapport à l'axe de chaque engrenage).
L'autre paramètre est peut-être, tout simplement les frottements qui sont loin d'être inexistants en lego comme en meccano. Parfois, selon l'ajustement plus ou moins bien réalisé des briques lego, cela crée un petit décalage qui crée des frottements aux passages d'axes... 

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 27 août 2025, 12:02
par GuyFr
Rouletabille a écrit :
26 août 2025, 11:16
Je pense qu'une partie du mauvais rendement des engrenages Lego vient du matériau utilisé (plastique). 
Mais il y a aussi le profil des dents qui n'est peut-être pas optimisé (en Meccano aussi d'ailleurs...).
Merci pour les précisions précieuses.

En fait, je voudrais être conforté sur le fait que c'est bien celà (le mauvais rendement de l'engrenage ou autrement dit les frottements entre dents, le matériau pas terrible, le profil approximatif - loin du roulement sans glissement - ...) qui cause la rotation intempestive du modèle.

Je cherche à savoir si il est "de notoriété" que les engrenages Lego sont vraiment beaucoup moins performants que les engrenages Meccano. Car ça marche bien en Meccano et très mal en Lego.

Même si mes soupçons portent sur la qualité des engrenages, je n en ai pas la certitude.
 

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 27 août 2025, 12:03
par GuyFr
Rouletabille a écrit :
26 août 2025, 11:16
Je pense qu'une partie du mauvais rendement des engrenages Lego vient du matériau utilisé (plastique). 
Mais il y a aussi le profil des dents qui n'est peut-être pas optimisé (en Meccano aussi d'ailleurs...).

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 27 août 2025, 12:21
par GuyFr
Adrien a écrit :
26 août 2025, 14:02
C'est peut être une question de poids ?
Le modèle en Lego est sûrement beaucoup plus léger que celui en Meccano donc l'effort nécessaire pour changer de direction n'est pas plus important que celui pour faire avancer le véhicule.
Cette hypothèse peut être vérifiée facilement en rajoutant du poids sur le modèle en Lego, par exemple avec des pièces... en Meccano 😉

Ah Ah !! Impressionnant !! tu as compris en moins de 2 la logique de fonctionnement du modèle et une cause probable.

J'ai eu la même idée que toi et j'ai essayé de rajouter du poids (juste au dessus du pivot) : ça ne résout pas le problème.

En gros quoi que je modifie : qualité de la géométrie, poids, proportions, il n y a pas d amélioration significative. C'est pour cela que j'en suis arrivé à soupçonner une différence importante de qualité des engrenages Meccano et Lego.

Sur la version Meccano, je sais que la qualité de construction peut avoir un effet négatif (par exemple positionnement imprécis d un axe), je vois rapidement l effet de certains ajustement et ça me semble logique.

Mais en version Lego, je ne "sens" pas du tout la même chose, j'essaye toute sorte de modifs, mais bon en, mal en rien n'y fait, ça marchote un peu mieux en ligne droite et après ça tourne toujours lamentablement, comme si il y avait un truc que je n avais pas du tout compris. :051:

Et ça m énerve :070:
 

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 27 août 2025, 12:38
par GuyFr
Camille a écrit :
27 août 2025, 11:05
Le problème vient aussi, me semble-t-il, de deux paramètres. Les engrenages meccano montrés en photo figurent une roue de champ et un pignon classique, donc une orientation de 90°des dents de la roue de champ par rapport à la roue elle même et des dents parallèles à l'axe pour le pignon. Donc un moment différent et sans doute plus favorable que pour les engrenages coniques de l'assemblage lego (dentures à 45°par rapport à l'axe de chaque engrenage).
L'autre paramètre est peut-être, tout simplement les frottements qui sont loin d'être inexistants en lego comme en meccano. Parfois, selon l'ajustement plus ou moins bien réalisé des briques lego, cela crée un petit décalage qui crée des frottements aux passages d'axes... 
Thank's

Donc un engrenage utilisant une roue de champs serait possiblement plus performant qu'un engrenage à pignon conique. Il faudrait que j'essaye avec d'autres engrenages en Lego qui pourraient avoir un meilleur rendement, ils ont aussi des roues de champ (mais tout de suite ce sont des gros machins très encombrants).

Concernant les frottements, bien d'accord, il y en a et quand il s'agit de pièces toute petites comme ces engrenages Lego, les tolérances sur les pièces et les ajustement ont sans doute beaucoup plus d'effet.
 

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 27 août 2025, 13:15
par Adrien
Tu peux aussi tester l'inverse et mettre des pignons coniques sur le modèle Meccano et voir si ça fonctionne moins bien. Ou encore les pignons "universels" en plastique qui doivent être encore pire que ceux en Lego en terme de tolérance et de rendement.

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 28 août 2025, 07:06
par GuyFr
Bonne idée

Les pignons "universels" ce sont les 27f ?

https://www.lejouetdurable.com/engrenag ... -27f-.html

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 28 août 2025, 10:39
par Schengall
GuyFr a écrit :
28 août 2025, 07:06
Les pignons "universels" ce sont les 27f ?

Oui ! Ils ont malgré tout l'avantage d'accepter des entraînements pas rigoureusement orthogonaux…

A227 (27f (1)).JPG

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 29 août 2025, 10:15
par GuyFr
Merci pour ces précisions.

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 11 sept. 2025, 10:10
par GuyFr
Qqs news :

Pas eu le courage de modifier le modèle meccano (lui au moins fonctionne)

Modif du modèle Lego :

  • Décentrement de l axe des roues avant pour creer un couple de rappel, un peu comme sur ce type de roulette : https://d7rh5s3nxmpy4.cloudfront.net/CM ... 21_SZ5.jpg

    => ça ne marche pas : car cela m a obligé à ajouer un engrenage d où augmentation du frotement et donc du couple de rotation du train avant : on perd plus qu on ne gagne : ca semble confirmer le très mauvais rendement des petits engrenages Lego.

  • J ai reessayé d ajouter du poids (mais encore nettement plus) au dessus du train avant et finalement CA MARCHE pas mal : MERCI Adrien pour cette idée !

    Je comprends fondamentalement pas bien pourquoi ça marche, mais ça marche, ça me rappelle cette vieille blague :

    La différence entre un Polytechnicien, un Centralien et un ingénieur des Arts et Métiers : Le Polytechnicien construit un pont, le pont s'écroule, le Polytechnicien sait pourquoi. Le Centralien construit son pont, le pont s'écroule, mais le Centralien ne sait pas pourquoi. L'ingénieur des Arts et Métiers construit son pont, le pont tient mais il ne sait pas pourquoi
    .

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 11 sept. 2025, 12:36
par Adrien
L'essentiel c'est que ça fonctionne 😀
J'ai fait une école d'ingénieurs beaucoup moins prestigieuse que celles que tu as cité et je n'ai jamais construit de pont, mais je me souviens que les équations de mécanique donnaient vite la migraine !

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 11 sept. 2025, 15:15
par GuyFr
:003: :003:

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 13 sept. 2025, 12:53
par GuyFr
Après divers essais, j’arrive à obtenir un modèle qui fonctionne sans ajouter de poids, mais en le répartissant différemment : déplacement du centre de gravité vers l avant, ça donne un engin un peu curieux, mais ça fonctionne.

https://youtube.com/shorts/aBfx1zRo4TU?feature=share

En fait l’objectif était d avoir un modèle suffisament peu cher pour que je puisse l’offrir (la version Meccano coûte en pièces nettement plus de 100 euros)

Je trouve que c’est un des rares défauts du Meccano : son prix.

Moi aussi la méca me donnait mal à la tête, surtout la méca analytique. Dans l’espoir de mieux comprendre le fonctionnement du gyroscope, j’ai cherché un petit topo sur la mécanique du solide, j’ai trouvé ça, ça ne répond pas à tout mais c’est court, pas trop compliqué et on apprend des choses.


Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 13 sept. 2025, 13:29
par MasterChief
Bonjour GuyFr,
C'est vrais que ta construction est un peu "fantastique" 😅
Aurais tu des plans ou des photos un peu plus précis de ton modèle ?

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 13 sept. 2025, 13:43
par Rouletabille
C'est toute la magie du vélo.
A une certaine allure, où l'effet gyroscopique sur la roue avant n'est pas négligeable, il suffit de se pencher à droite pour que le guidon tourne à droite! Et évidemment même chose à gauche. La nature a bien fait les choses...
Il n'y avait pas de bases théoriques au moment de l'invention du vélo, c'est a posteriori qu'on s'est rendu compte de cet effet bénéfique.

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 13 sept. 2025, 20:38
par GuyFr
MasterChief a écrit :
13 sept. 2025, 13:29
Bonjour GuyFr,
C'est vrais que ta construction est un peu "fantastique" 😅
Aurais tu des plans ou des photos un peu plus précis de ton modèle ?

Bien sûr.

Je viens de te faire un petit dossier :  les fichiers .ldr peuvent être consultés sous LDCAD

Autodir pour diff.zip

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 13 sept. 2025, 20:45
par GuyFr
Rouletabille a écrit :
13 sept. 2025, 13:43
C'est toute la magie du vélo.
A une certaine allure, où l'effet gyroscopique sur la roue avant n'est pas négligeable, il suffit de se pencher à droite pour que le guidon tourne à droite! Et évidemment même chose à gauche. La nature a bien fait les choses...
Il n'y avait pas de bases théoriques au moment de l'invention du vélo, c'est a posteriori qu'on s'est rendu compte de cet effet bénéfique.

Oui c'est vraiment magique ce gyroscope et souvent contrintuitif

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 13 sept. 2025, 21:53
par MasterChief
Merci à toi GuyFr

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 09 avr. 2026, 10:41
par GuyFr
Adrien a écrit :
11 sept. 2025, 12:36
L'essentiel c'est que ça fonctionne 😀
J'ai fait une école d'ingénieurs beaucoup moins prestigieuse que celles que tu as cité et je n'ai jamais construit de pont, mais je me souviens que les équations de mécanique donnaient vite la migraine !

Hello Adrien,

Je me demande si finalement, le fait que le modele meccano fonctionne mieux que le lego n est pas du a la "STICTION" (static friction).

En lego,
- les couples moteur et de reaction sont nettement plus faibles
- le plastique génère une stiction a priori plus forte que le metal.

Du coup le frotement statique est proportionnellement plus important dans les modeles lego. En l occurence le couple de redressement du train avant doit lutter contre un couple de stiction qui est bien moins negligeable qu en Meccano

En résumé : Le train ne parviendrait pas à se redresser à cause d un couple de frotement statique (STICTION) bien plus significatif qu en Meccano.

Qu en penses tu ?

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 14 avr. 2026, 17:16
par GuyFr
MasterChief a écrit :
13 sept. 2025, 21:53
Merci à toi GuyFr

Une version boostée avec gyrophares.

https://photos.app.goo.gl/k2pKrCx23j7emQzk9

Re: Question sur le rendement des engrenages Meccano

Posté : 14 avr. 2026, 23:41
par Adrien
GuyFr a écrit :
09 avr. 2026, 10:41
Qu en penses tu ?

Alors j'avoue que je ne m'étais jamais intéressé au sujet des frottements, mais en creusant un peu j'ai découvert qu'il y a toute une science dédiée à l'étude des frottements qui porte un nom rigolo : la tribologie.

Je pense aussi que le plastique a un coefficient de frottement plus élevé que le métal car il a une certaine élasticité au niveau microscopique, mais je n'ai pas trouvé de tableau comparatif plastique sur plastique vs métal sur métal.

D'ailleurs cette info serait utile en Meccano pour comparer les performances des engrenages plastique vs laiton !
Je ne sais pas si quelqu'un s'est déjà penché sur la question ?