2.1 La denture

Les engrenages réalisent la transmission de puissance entre des corps rigides grâce à l'interaction des dents progressivement en contact. La circonférence sur laquelle le couple d’engrenages dentés est mis en contact est appelée circonférence primitive. La distance entre les centres des cercles primitifs qui composent un couple d'engrenages s'appelle distance de fonctionnement.

Les dents peuvent avoir différents types de profils. Les profils les plus répandus ont la forme d'une développante, une courbe obtenue comme une trajectoire d'un point appartenant à une ligne qui roule sans glisser sur une circonférence.

Généralement, les dents se développent dans une direction radiale en suivant la surface primitive. La tête de la dent est définie comme la partie faisant saillie de la surface primitive et comprise entre la circonférence primaire et la circonférence de la tête. La partie qui tombe entre la circonférence primaire et la circonférence de base s'appelle la base de la dent. Chacune des surfaces latérales de la dent est appelée profil. Il est divisé en deux parties de la circonférence primitif: l'une extérieure à elle est appelée la côte, celle qui est placée à l'intérieur est appelée le côté.

Le profil d'une dent (Fig.1) peut être divisé en deux parties: l'addendum (h_a) qui est défini comme la distance prise dans la direction radiale entre la circonférence primaire (d) et la circonférence de la tête (d_a); le dedendum (h_f) qui est défini comme la distance, également radiale, entre la circonférence primitive et la circonférence de base (d_f), qui délimite la dent inférieure. La somme de ces deux grandeurs constitue la hauteur de la dent (h).

Le pas des dents (p) ou module est défini comme la distance entre deux points homologues de deux dents consécutives, mesurée le long de la circonférence primaire. L'espace des dents (e) est la longueur de l'arc d'une circonférence primaire entre deux dents consécutives. L'épaisseur de la dent (s) est la longueur de l'arc de circonférence primaire limitée par une dent. Enfin, la largeur de la dent (b) est définie comme la dimension axiale de la dent.

Pour que deux engrenages dentés, dont le rayon de la primitive est égal à r₁ et r₂, soient correctement maillés, ils doivent avoir le même pas p. Le pas des dents est donc lié à la circonférence primaire par la relation suivante:

où z est le nombre de dents présentes sur l’engrenage. A partir de là, une dimension fondamentale peut être obtenue dans l'utilisation des engrenages dentés, c’est-à-dire le module de la denture (m):

Pour que deux engrenages puissent s’entraîner correctement, ils doivent avoir le même pas (p), il en résulte qu’ils doivent également avoir le même module (m).

Le nombre de dents peut être lié au rapport de transmission (τ) par la formule suivante:

Une autre condition nécessaire est qu'ils aient le même angle d'inclinaison de l'hélice. Les dents de l’engrenage moteur transmettent aux dents de l’engrenage entraîné une poussée (F) qui a une direction propre à former un angle de pression (α) avec la tangente commune aux deux circonférences primitives. La valeur de l'angle de pression α influe sur le nombre minimum de dents qu'un engrenage peut avoir de sorte que le profil de la dent entière ait une forme en développante. Les éléments de transmission ELESA ont des angles de pression de 20°.