1 Les Accouplements

7/23/2019 1 Les Accouplements

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Lesaccouplements

1Cours Chapitren1:Lesaccouplements


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1.Fonctiontechnique:

Lesaccouplementspermanentssontdesorganesmcaniques,destinsrunir,demanireermanente deuxarbres lacsboutboutcom ortantventuellementdesdfautsdali nement.



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2.Dterminationdesaccouplements:

Lechoixdelaccouplementestfonctionde:Lecouplemaximaltransmettre

La

v tesse

e

rotat on

max ma eLanaturedesdfautsdalignementdesdeuxarbresLescaractristiquesdumoteuretdurcepteuretdesconditionsdefonctionnement(frquencededmarrages,chocsetvibrations,tempraturedeservice,) encom rement



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2.1Dfautsdalignement

Remar ue:

Pourunepremireinstallation,ledsalignementenmarchevautdedeuxtroisfoislavaleurspcifieaumontage.

2.2Couplemaximaltransmettre

max= K

s. M

nom

o

Mnomestlecouplenominal(enrgimepermanent)transmisparlaccouplementquivaut :

m

mP

nomM

=

avec Pmestlapuissancedumoteur

mestlavitesseangulairedelarbremoteurenrgimepermanent

4

s ,

les

caractristiques

du

rcepteur

et

les

conditions

de

fonctionnementCours Chapitren1:Lesaccouplements


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Priodededmarrage(sanscouplersistant)

DterminationdufacteurdeserviceKsparlecalcul

Si

le

dmarrage

seffectue

sans

couple

rsistant,

le

moment

de

torsion

est

dpens

totalement

lamiseenvitessedusystme.

Priodededmarrage(aveccouplersistant)

Dtermination approchedufacteurdeserviceKsparunabaque



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3.Diffrentstypesdaccouplement



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3.1Lesaccouplementsrigides

Ils transmettent dun arbre lautre toutes les composantes du torseur des actions mcaniques(Mx, My, Mz, Rx, Ry et Rz).

Afin de compenser au maximum les forces supplmentaires ( sauf le moment de torsion), ces

accouplements seront placs prs des paliers des arbres.

Ils exigent un alignement parfait entre les deux arbres.

Manchondouille

Manchon coquillesboulonnes

Manchon plateaux Manchon frettes



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Montage pargoupille Montageparclavette

3.1.1Lesmanchonsdouille

Lalongueurdelaclavette(enmm)estdtermine parla

condition

de

rsistance

au

matage

de

la

surface

de

contact

delaclavetteaveclarbreetlemanchon:l3D ; bl.5D; l1 0.75D

Lediamtredelagoupille(enmm)estdterminparlaconditiondersistanceauglissement:

p pmad do

o:

Rpg do

D : diamtredelarbre(mm) Pmad :estlapressionaumatageadmissibledela

clavette (Mpa) b : lalargeurdelaclavette(mm)

o:

Rpg :estlarsistancepratiqueauglissementde

Mmax:estlemomentdetorsionmaximalappliqusurlarbre(N.mm

lagoupille(MPa) D : diamtredelarbre(mm) Mmax:estlemomentdetorsionmaximal

appliqusurlarbre(N.mm)

Montagefrett(serr)

Calcul(voirAccouplementrigidefrettes)



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3.1.2LesManchons coquillesboulonnes

Descri tion:

Lemanchoncoquillesboulonnesestcomposdeuneoudeuxcoquillesserrespardesboulons Lemomentdetorsionesttransmisuniquementparadhrenceentrelarbreetlescoquilles Onpeutintercaleruneclavetteentrelarbreetlacoquillecommemoyendescurit

flpd2Couple transmissible:

est la ression de contact entre arbres et co uilles su ose uniformeo:

f

tk4

=

f est le coefficient de frottement ( de lordre de 0,2 0,25) kf est un coefficient de scurit (entre 2 et 2,5)

l est la longueur de la coquille

d est le diamtre de larbre

Pressionminimale

a li uer : kM fmax4=

tMM maxLemomentmaximalappliqusurlaccouplementdoitvrifier:

fldm n

Cettepressiondoitvrifierlaconditiondersistanceaumatage ppmad

Manchon et arbre en Fonte: pmad = 50 (Mpa) Manchon en fonte et arbre en acier pmad = 60 80 (Mpa)9Cours Chapitren1:Lesaccouplements


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3.1.2LesManchons coquillesboulonnes

Dimensionsdu

manchon

La longueur l de laccouplement est dtermine par la condition de rsistance au matage ppmad

kmax4Pourp=pminonaura:

fdpmad2min

= Habituellement,

lalongueur(l=3,5d5d)lediamtreextrieurdesmanchons(b=2d4d).

Remarques

Il est noter que les plus grandes valeurs de l (cest dire l=4d 5d) sont rserves pour les arbres

faibles diamtres de lordre de d= 25 mm.

Les plus petits valeurs (l=2d 3,5d ) sont choisies pour les arbres diamtres de lordre de d=300 mm.

Force

axiale

exerce

par les

boulons

pour

crer

la

pression

minimale

pmin

dlpF min=

kMF

f

b

max

min

4=Cequiimplique avecZestlenombredeboulons.

33

CoupledeserragedesboulonspourcrerlaforceaxialebF

)'3

**2*583.016.0(22

2

2

RRRpasFC bs

++=

:coefficientdefrottemententrefiletso : :coefficientdefrottementsouslattedelavis



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3.1.3Manchonplateau(oubrides)boulonsajusts

Descri tion:

Laccouplementtransmetlecoupledetorsionparlintermdiairedeboulons ajustsavecprcisiondanslestrousdesplateaux.

Lesboulonsajustssontcylindriquesjusqu16mmdediamtre.Pourlestrousaudessusde16mm,onutiliselesboulonsconiques,avecconicitde0,5oude1%.

.

as e momen s e e orces ransme re r s mpor an es

Silesmomentsetlesforcestransmettresonttrsimportantes,lesplateauxetlarbreconstituesuneseulepice

directementlislarbre(parexemplerouesdentes,paliers,etc.)soientdmontables.

Cas de moments et de forces transmettre moyennes ou faibles

Lesmanchonsplateauxsontmontessurlesextrmitsdesarbres (parfrettage,clavetage,paremmanchementconique,)



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3.1.3Manchonplateau(oubrides)boulonsajusts

Calculdudiamtredesvis:

Lecoupletransmisproduitdanslessectionsdesvisunecontraintedecisaillement:

ZestlenombredesboulonsS1estlasurfacedelasectiondunboulon:

avec:S1= d1

2/4ZaS1

max=

doitvrifierlaconditiondersistanceaucisaillement : Rpg

oRpg estlarsistancepratiqueauglissement(Rpg360Mpa)

Md max1

2do

pga



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3.1.4Manchonplateauxaccouplsparadhrence

Descri tion:

Laccouplementtransmetlecoupledetorsionparadhrencecreauniveaudessurfacesdecontactdesdeuxplateaux.

.Lesboulonssontmontsdansleurlogementavecunjeuradialde12mm.



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3.1.4Manchonplateauxaccouplsparadhrence

Deb 22 Coupletransmissible:

pestlapressiondecontactentrelesplateaux(supposeuniforme)

ft k8=

avec:

festlecoefficientdefrottement(supposconstant)Zestlenombredeboulons. D

m

=2[b3 e3] /[3(b2 e2)]estlediamtremoyendecontact Mt:estlemomenttransmissibleparlaccouplement kf:estlecoefficientdescuritauglissement.

tMM maxLemomentmaximalappliqusurlaccouplementdoitvrifier: fDeb

Mkp

m

f

)(

822

max

k8PressionminimalencessairepourtransmettrelecoupleMmax:

Cettepressiondoitvrifierlaconditiondersistanceaumatage ppmadfDeb

pm)( 22

max

min =

Z

ebpF

b 4

)( 22minmin

=

Forceaxialeexercepar lesboulonspourcrerlapressionminimale pmin:

Cequiimplique

fZeb

Mkeb

ZD

MkF

ff

b )(

)(32

33

max

22

max

min

==

Lacontraintenormaledansunboulon:

avec S1= d/4estlasurfacedelasectiondunboulon.k8

avecZestlenombredeboulons.

1S

b=

Laconditiondersistancedelavisscrit:


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3.1.5Manchonplateauxcentrspardeuxdemibagues

Descri tion:

Lorsquonabesoindisolerrapidementlesdeuxarbresonutilisedesaccouplementsplateauxavecune

rondelleintercalaireamovibleendeuxpices.Lecalculdecesaccouplementsseffectuedelammefaonquelesaccouplementsplateauxprcdents.



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3.1.6Accouplementrigidefrettes

Descri tion:

Cesaccouplementsenacier,ontpourmissiondetransmettredescouplesetdeseffortsaxiauxtrsimportants,partirdunarbrelisse.

Ilssontcompossdunefrette deserrage composededeuxdisques,dunebaguebiconiquesnonfendueetdesvisdeserrage

Leserragedesvisapoureffetderamenerlesdisquesluneverslautreendformantlabaguebiconiquesquiappliqueunepressionentrelarbreetlemoyeucececi credeladhrencequirendsolidairelemoyeularbre

Lensembleestainsirenduparfaitementsolidaire,lafrettenetransmettantparellemmeaucuncoupleoueffortaxial.

Dmontage

et

remontage

volont.

Diamtres

dalsage

possibles

25

900

mm.16Cours Chapitren1:Lesaccouplements


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Coupletransmissible:

estla ressiondecontactentremo euetarbre

avec:

prt =

festlecoefficientdefrottement restlerayondelarbre

Lest

la

longueur

du

contact

entre

arbre

et

moyeu

tMM maxLemomentmaximalappliqusurlaccouplementdoitvrifier:

PressionminimalepourtransmettreleCoupleMmax

:

Lfrp 2max

min =

Valeurdela ression enfonctiondela ression entrefretteetba uebiconi ue:

RRbrRLRbqR

p

)(2)(12 331332

+

=

estlavitessederotationestlamassevolumique

o

estlecoefficientdePoisson(0.3pourlesaciers)

e=R

1 R



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pressionqentre

frette

et

bague

biconique:

qestlapressionentrecoquilleetfretteetgale :

Festlaforceappliquepartoutlesboulonssurlafrette

o:



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3.2Lesaccouplementsmobilesoulastiques

Enpratique,ilestparfoisdifficiledassurerauxarbresunalignementsuffisammentprcis,pourlutilisationdunaccouplementrigide.

Dautre art lali nement initial eut tre modifi sous laction des dformations rovo ues ar lessurcharges,latemprature,...

Dans

ce

cas

les

accouplements

rigides

ne

sont

pas

applicables,

les

arbres

devant

tre

lis

par

des

accou lements mobiles ou lasti ues.

Lesaccouplementsmobilessesubdivisentendiversescatgories,daprslespossibilitsdedplacementsrelatifsdesarbres :Axial,radial ouangulaires.



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3.2.1Accouplementssanslasticittorsionnelle(flexibles)

Compossdepicesrigides,ilpeuventcorrigerunouplusieursdfautsdalignementparticuliers,mais.

couplestransmispeuventtretrslevs.

Accouplementdenture

etitsdsali nementsan ulaire radialetaxialAccouplementchane

(dsalignementangulaire)



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3.2.1Accouplementslastiquesentorsion

Enplusdespicesrigides,ilssecomposentdepartiestotalementlastiques,ressortsoublocslastomrespermettantlaflexibilitentorsion.

Ilssontconuspourtransmettrelecoupleendouceur(rduisentetamortissentleschocsetlesirrgularitsdetransmission)toutencorrigeantplusoumoinslesdiffrentsdfautsdalignement

Lesralisationsutilisantdeslmentsenlastomre(membrane,blocs.)supportentenmmetempsetdesdegrsdiverstouslestypesdedsalignements.



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Accouplementressorta.Accouplementsmtalliques

Accouplement

Lacet



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Accouplementengrenage(cisaillement)Accouplementpneu(cisaillement)b.Accouplementslastomres

Accouplement

mchoires

(compression)

Accouplementplotslastiques

(cisaillement)

Accouplementtampons

lastiques

(cisaillement)

(cisaillement)



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4.Choixdunaccouplement

Suivantletypededsalignement

Suivantlavitesseetlecoupletransmettre



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4.Choixdunaccouplement

ventualitpeufrquente(casparticuliers).Engnral,cestlaresponsabilitdumanufacturier.Onutiliselesabaquesduconstructeurpourvrifierlecoupletransmissible: tMM max

Lacompatibilitdimensionnelle,entemprature,etc.,esttablielorsduchoixprliminaire.Lacompatibilitenvibrationestplusimportanteetdemandeunevrification

Sikcesttrsfaibledevantlarigiditdespartiesmotriceskmetrceptricekronprend ct kk

26

condition vrifier:

c

2>

Cours Chapitren1:Lesaccouplements


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t

universel

da

n

ccoupleme

JointdeCar

5.5.1



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5.2JointdOldham

JointsdedOLDHAM

(dsalignementradialseulement)

Deux lateaux l et 3 identi ues sont clavets sur les arbres runir.

Leurfaceextrieureestcreusedunerainurediamtrale.

Un dis ue intermdiaire 2 ossde deux lan uettes com lmentaires des rainures ces deux lan uettes tantperpendiculaires.

Lesvitessesinstantanesderotationsontgales.Lejointestdonchomocintique.

Ilssontemployspouraccouplerdesarbresparallleslorsquelhomocincit doittreparfaite


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