Un engrenage droit est le type d’engrenage le plus simple et le plus courant. Il s’agit essentiellement d’un disque avec une série de dents uniformes faisant saillie le long du bord extérieur. L’engrenage droit est utilisé dans de nombreux appareils de tous les jours, des minuscules en plastique des jouets à remonter aux grandes versions en métal utilisées dans les machines à laver industrielles.
Le but de tout engrenage est de traduire la vitesse d’un moteur en force de rotation, ou couple, nécessaire pour faire fonctionner un appareil. Le processus de conversion de la vitesse en couple est connu sous le nom de réduction d’engrenage car la vitesse du moteur est entrée dans les engrenages, puis réduite avant d’être transmise au dispositif de rotation. La force de rotation d’une série d’engrenages est généralement écrite sous forme de rapport.
Au moins deux vitesses doivent fonctionner ensemble pour obtenir une réduction de vitesse. Un petit engrenage et un plus grand engrenage sont mis en place côte à côte avec leurs dents engrenant. Un engrenage droit doit toujours être installé sur un arbre parallèle à l’arbre de son engrenage droit compagnon afin que les dents s’engrènent correctement. D’autres types d’engrenages, tels que les engrenages hélicoïdaux et coniques, peuvent fonctionner sous différents angles.
L’arbre attaché au petit engrenage est entraîné en rotation par un moteur qui fait tourner l’engrenage. Comme les dents du petit engrenage sont verrouillées avec les dents du plus grand engrenage droit, le premier engrenage ne peut pas tourner sans faire tourner également son compagnon. Le point important ici est que, parce que le premier engrenage est plus petit que le deuxième engrenage, il doit tourner plus d’une fois pour que le deuxième engrenage effectue une rotation complète. Ainsi, la vitesse du moteur devient force de rotation. Une série de plusieurs vitesses peut être utilisée pour augmenter encore plus la réduction de vitesse.
Les engrenages droits ont un avantage sur les autres types d’engrenages car ils ont une conception simple et sont peu coûteux à fabriquer. Ils peuvent être fabriqués à partir de n’importe quel matériau dur, du plastique à l’acier, mais ils présentent plusieurs inconvénients en termes de fonctionnalité. Lorsque deux engrenages droits tournent ensemble, ils ont tendance à faire beaucoup de bruit. C’est parce que les dents se heurtent rapidement. À haute vitesse, les engrenages droits font un bruit de gémissement qui les rend impropres à une utilisation dans des appareils pour lesquels le bruit est une considération. L’autre inconvénient des engrenages droits est qu’ils doivent être montés sur des arbres parallèles, ce qui crée certaines restrictions de conception.