Une usine de conditionnement a remplacé la même courroie de distribution trois fois en six semaines avant que quiconque ne mesure la poulie. La poulie d'entraînement présentait un voile radial de 0,35 mm et un fond de rainure usé, et chaque nouvelle courroie tombait en panne en quelques jours. La ceinture n'a jamais été le problème.
Si vous souhaitez un système de poulies d'entraînement par courroie qui maintient la vitesse, fonctionne silencieusement et donne une durée de vie prévisible à la courroie, traitez les poulies et la courroie comme un seul ensemble assorti. Fixez le profil de rainure, le rapport de diamètre, l'entraxe et la méthode de tension avant de commander quoi que ce soit, puis maintenez les tolérances d'alignement et de faux-rond sur les arbres. Travailler dans cet ordre élimine la plupart des pannes observées sur les lignes d'emballage, de textile et d'impression à grande vitesse.
Faites d'abord correspondre la poulie, puis choisissez la courroie.
Les poulies règlent le rapport de vitesse, l'angle d'enroulement et la contrainte de flexion que la courroie subit à chaque révolution. Une poulie usée ou mal profilée détruira une courroie correctement spécifiée bien avant qu'elle n'atteigne ses heures nominales. En termes pratiques, une poulie qui coûte une petite fraction du prix de la courroie décide si cette courroie dure 8 000 heures ou 800 heures.
Deux mesures vous en disent plus que n'importe quel catalogue : le profil de rainure de la poulie et le diamètre primitif ou de référence. Les deux doivent être vérifiés avec la courroie retirée et l’arbre à l’arrêt. Si l’un ou l’autre n’est pas conforme aux spécifications, le remplacement de la courroie n’est qu’une solution temporaire.
Ce que contient un système de poulie à entraînement par courroie
Une chaîne cinématique complète comporte normalement quatre éléments :
- Poulie motrice, clavetée ou douille sur l'arbre du moteur, qui définit la vitesse d'entrée
- Poulie menée sur l'arbre de la machine, qui règle la vitesse de sortie grâce au rapport des diamètres
- Poulie folle ou tendeur, utilisée pour régler la tension ou pour augmenter l'angle d'enroulement
- La courroie elle-même, dimensionnée en fonction de l'entraxe et de la puissance requise
N’importe lequel des quatre peut faire échouer le système. L'usure d'une bague, un roulement de renvoi grippé ou une poulie usinée selon le mauvais angle de rainure se manifesteront tous par une usure des bords de la courroie, du bruit ou une courroie qui descend de la poulie sous charge.
Poulie synchrone pour systèmes d'entraînement par courroie de distribution Poulie synchrone destinée aux systèmes d'entraînement synchrone ; la vérification du profil des dents et de l'appariement de la courroie permet d'éviter l'usure, le bruit et les défaillances de charge. Voir le produit → Le profil de rainure et le type de courroie doivent correspondre
Les familles de courroies ne sont pas interchangeables, et leurs poulies non plus. Une courroie trapézoïdale classique dans une rainure profilée étroite est trop profonde, glisse sous la charge et surchauffe. Une courroie de distribution fonctionnant sur une poulie avec une forme de dent incorrecte use les flancs des dents et dérive en pas effectif en quelques centaines d'heures. Le tableau ci-dessous présente les combinaisons qui fonctionnent en service industriel normal.
Combinaisons de courroies et de poulies pour les entraînements industriels courants, avec la défaillance qui apparaît lorsqu'elles ne correspondent pas. | Type de ceinture | Profil de poulie | Vitesse de surface typique | Symptôme de non-concordance |
| Courroie trapézoïdale classique, section A à C | Angle de rainure 34 à 38 degrés | Jusqu'à 25 m/s | Sièges de ceinture trop profonds, glissent et glaçent |
| Courroie trapézoïdale étroite, SPZ à SPB | Rainure étroite avec largeur de référence adaptée | Jusqu'à 40 m/s | Usure des bords et retournement de la courroie dans la rainure |
| Ceinture plate | Poulie plate couronnée, couronne de 0,5 à 1 degré | Jusqu'à 60 m/s | Traces de ceinture décentrées, bords effilochés |
| Courroie nervurée ou multi-V | Pas de nervure assorti, 3,56 mm pour PJ | Jusqu'à 50 m/s | Cisaillement des côtes, bruit et accumulation de chaleur |
| Courroie synchrone, HTD ou GT | Forme des dents adaptée au pas de la courroie | Jusqu'à 80 m/s | Usure des flancs de dents, dérive de pas, cliquetis |
| Courroie de distribution en PU | Poulie en acier ou en aluminium, forme de dent assortie | Jusqu'à 80 m/s | La ceinture grimpe sous une charge de choc |
Lors des travaux de réparation, le pas de la courroie et le profil des dents de la poulie doivent être confirmés par paire, idéalement à partir de l'impression du support de la courroie et du marquage de la poulie plutôt que de mémoire. Les courroies synchrones en caoutchouc restent le choix par défaut pour les entraînements industriels généraux car elles tolèrent un léger désalignement et amortissent bien les vibrations, tandis que leur forme de dent conserve toujours un rapport précis.
Courroie synchrone en caoutchouc pour entraînements de distribution industriels généraux Courroie de distribution en caoutchouc pour la transmission de puissance et le positionnement synchrones ; confirmer le pas et le profil des dents de la poulie comme une paire appariée pendant la réparation. Voir le produit → Rapport de diamètre, vitesse et distance centrale
Le rapport de vitesse est le diamètre entraîné divisé par le diamètre de l'entraîneur, mais la contrainte qui compte vraiment est le diamètre minimum de la poulie. Une petite poulie force la courroie à se plier brusquement, et la fatigue en flexion est ce qui met fin à la durée de vie de la courroie sur les entraînements à rapport élevé. Les entraînements par courroie trapézoïdale nécessitent généralement un enroulement d'au moins 120 degrés sur la petite poulie. Les entraînements de distribution nécessitent suffisamment de dents en prise, généralement six ou plus à pleine charge.
L'entraxe fixe ensuite la longueur de la courroie. Lorsque vous disposez d'une liberté de conception, un entraxe compris entre une et deux fois la somme des deux diamètres de poulie maintient l'angle d'enroulement raisonnable et réduit la charge sur les roulements. Là où l'espace est restreint, une roue libre du côté détendu récupère l'angle d'enroulement sans inverser la direction de la bande.
Pour la séquence complète de calcul du rapport et de l'entraxe, le propre site directives de conception pour les entraînements par courroie synchrone suivez les mêmes étapes.
La tension et l'alignement déterminent la durée de vie de la courroie
La tension est le point où la plupart des installations tournent mal. Une courroie de distribution doit être suffisamment tendue pour ne pas sauter de dents sous un couple maximal, mais suffisamment lâche pour pouvoir toujours être tordue d'environ 90 degrés à la main à mi-envergure sur un trajet court. Les courroies trapézoïdales sont plus lâches. Une tension excessive charge les roulements, use les rainures des poulies et produit un gémissement qui est souvent imputé à la courroie.
Les tolérances d’alignement sont plus strictes que ce à quoi la plupart des gens s’attendent. Le désalignement angulaire doit rester inférieur à environ 0,5 degrés et le désalignement parallèle inférieur à environ 0,5 mm pour chaque 100 mm d'entraxe. Les deux chiffres sont faciles à vérifier avec une règle droite et une jauge d'épaisseur, et les deux sont peu coûteux à corriger avant d'installer la courroie. La procédure de terrain pour installation d'une courroie synchrone en caoutchouc couvre les mêmes contrôles dans l’ordre.
Sur les lignes d'emballage et d'impression à grande vitesse, les courroies dentées en PU conservent mieux leur longueur que le caoutchouc lorsque la température ambiante augmente et qu'un brouillard d'huile est présent, c'est pourquoi elles sont souvent spécifiées pour ces positions.
Courroie synchrone en PU pour entraînements linéaires et de convoyage de précision Courroie dentée en polyuréthane pour un positionnement et un transport précis ; une longueur stable et un faible bruit conviennent à l'emballage, à l'impression et à d'autres positions de conduite exigeantes. Voir le produit → Une liste de contrôle de sélection pratique
- Enregistrez la puissance du moteur, la vitesse d’entrée et la vitesse de sortie dont la machine a réellement besoin.
- Mesurez les diamètres des poulies existantes et comptez les rainures ou les dents.
- Confirmez le profil de la courroie à partir du support de la courroie ou du marquage de la poulie, et non à partir de mémoire.
- Vérifiez l’entraxe disponible et si un tendeur peut être installé.
- Définissez l'environnement : température, huile, poussière, lavage et charge de choc.
- Choisissez entre des longueurs standard et personnalisées avant que le délai de livraison ne devienne une contrainte.
- Commandez la poulie et la courroie ensemble afin que le profil et le pas soient garantis.
Du côté des achats, le principal risque est une offre fractionnée. Une courroie d'une source et une poulie d'une autre peuvent toutes deux se situer dans leurs propres tolérances et ne pas s'engrener correctement. L'achat de la paire auprès d'un seul fabricant supprime ce risque et règle la responsabilité en cas de panne précoce d'un disque.
Pratique d'entretien et de remplacement
Retendez une nouvelle courroie après les premières 24 à 48 heures de fonctionnement, puis notez le réglage. Les courroies glissent et se tassent, et une courroie neuve non tendue est la cause la plus fréquente d'une défaillance répétée au cours du premier mois.
Inspectez la poulie à chaque changement de courroie. Passez un doigt le long du fond de la rainure pour repérer les marches et les arêtes, vérifiez l'usure des flancs des dents et mesurez le faux-rond avec un comparateur à cadran. Il est généralement préférable de remplacer les rainures usées de plus de 0,5 mm environ plutôt que de les réutiliser, car une courroie neuve s'use rapidement pour retrouver son ancienne forme.
Conservez les pièces de rechange du même lot de production là où le variateur est critique et stockez-les à l'abri de la lumière directe du soleil, des sources d'ozone et des virages serrés. Pour les lignes qui fonctionnent en continu, une poulie de rechange posée sur l'étagère coûte bien moins cher qu'un arrêt imprévu.
La plupart des problèmes du système de poulie d’entraînement par courroie sont résolus avant même que la courroie ne soit installée. Faites correspondre le profil de la rainure ou de la dent, maintenez le rapport de diamètre et l'angle d'enroulement dans des limites raisonnables, et réglez l'alignement et la tension sur les valeurs écrites, et le variateur fonctionnera jusqu'à sa durée de vie nominale. Si vous vous trompez, la ceinture devient un consommable. Pour les entraînements hors de la gamme standard, y compris les courroies synchrones à pas long produites dans des moules allant jusqu'à 8 600 mm et les courroies pour les machines d'impression, d'emballage, textiles, photovoltaïques et alimentaires, il est avantageux d'impliquer le fabricant de courroies et de poulies au stade de la spécification plutôt qu'après la troisième panne.
