6 Transmission - Courroie

  • View
    133

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

TRANSMISSIONDE PUISSANCEConstruction - 73 -Transmission de Puissance1 - Gnralits: Problme : Un moteur caractris par sa puissance a gnralement un seul sens de marche et une seule vitesse de rotation. certains moteurs peuvent avoir deux sens de marche.Le rcepteur, qui reoit la puissance du moteur doit, selon ses conditions dutilisation :- tourner dans les deux sens- tourner vitesses variablesRemarque : la variation de vitesse saccompagne dune variation de couple si = 1 P = C1.1 = C2.2Selon diffrentes donnes du problme une solution sera retenueVitessesAlignement entre les arbresEfforts transmettreEnergie lectrique Energie mcaniqueMouvement circulaire Mouvement circulaireContinuit du mouvementDistance entre les arbres de transmissionPourtransmettrelapuissancedumoteuraurcepteuretassurerlesconditions dutilisations de celui ci,ilfautentre le moteur et lercepteurlun deslments suivants :Construction - 74 -TRANSMETTRE UN MOUVEMENTMcanismes divers de changement Boite de vitessesde vitesses (poulies-courroie, pignons - chanes...) 1/2=i1,i2,i3,...,in)n valeurs diffrentesRducteur trains de roues dentes - Variateurs- roues cylindriques et coniques - variateurs plateau et galet- roue et vis sans fin - variateur poulies extensibles- train picyclodal 1/2 = {i1 in}1/2 = i une seule valeur pour i - variationcontinueentre2 limites1 > 2Construction - 75 -Moteur (1) Rcepteur (2)LES COURROIESConstruction - 76 -Transmission par courroies Elles sont utilises en manutention ou en transmission de puissance. Ces transmissions sont assez facile concevoir et souples demploi.Elles donnent une grande libert pour positionner les organes moteur et rcepteur. Economiques, elles remplacent de plus en plus souvent les engrenages, les arbres, les paliers et diverses transmissions rigides.Elles rduisent et amortissent les vibrations, attnuent les chocs et les -coups de transmission ce qui augmente la dure de vie des machines.La dure de vie tant limite,il est ncessaire de prvoir un plan dentretien priodique pour surveiller lusure, le vieillissement, la perte dlasticit, et prvoir les remplacements aux premiers signes de dgradation.Leur calcul sefait leplus souvent laidedetableaux, graphes et abaques de constructeur.1- Gnralits :1.1- But : Les poulies et courroies permettant la transmission du mouvement circulaire continu entre deux arbres moteur et rcepteur loigns lun de lautre dont les axes 1et 2 peuvent occuper diverses positions relatives. axes parallles (montage le plus courant, pour utilisation de courroie plate ou trapzodale.) avec brin crois ou non (brins croiss : inversion du sens de rotation, dconseill pour courroie trapzodale)Conditions respecter :longueur courroie b l . 7 (b : largeur de la courroie)entraxe 12 1. . 10dd db e+largeur poulie b : b b b + + 20 ' 10 axes perpendiculaires orthogonaux.Conditions respecter : courroie plate:d b e . . 10 d : plus grand diamtre entre d1 et d2.Courroie trapzodale : ) .( 5 , 5 d b e + axes inclins dun angle quelconque dans 2 plans parallles : utilis pour courroie plate ou trapzodale.Le couple C2transmis larbre rcepteur peut varier en intensit (diamtres diffrents) et en sens ( brins croiss ou pas)Construction - 77 -1.2 - Mode dentranement : Lentranement entre les poulies est obtenu par adhrence (le plus souvent) au moyen dun lien souple sans fin appel courroie.Diffrents types de courroies :- asynchrone : plate - trapzodale - poly V- synchrone : courroie dente ( = chanes)Asynchrone :qui ne se produit pas dans le mme temps, qui na pas la mme priode, la mme vitesse.Homocintique : transmission rgulire des vitesses entre deux arbres non aligns.1.3 - Avantages :- possibilit dune variation dentraxe et de position relative entre moteur et rcepteur- relative souplesse dans la transmission : lasticit de la courroie ( amortisseur)- possibilit de glissement de la courroie / poulie en cas de surcharge ( patinage) fonction de limiteur de couple glissement.- pas de lubrification ( carter = lment de protection)- entretien limit la tension de pose, et rglage priodique- grande dure de vie.- cot dachat et dinstallation faible- bon rendement ( jamais < 95%)1.4 - Inconvnients :- encombrements des paliers (efforts radiaux importants dus la tension des courroies)- la non garantie dune transmission parfaitement homocintique pour les courroies asynchrone (lasticit des courroies , glissement systmatique2 3%)Construction - 78 -2 - Rapport de transmission :2.1 - Glissement de la courroie : En charge, la longueur de la courroie varie de faon rversible suivant lintensit des tensions quelle supporte. Lallongement sur la courroie est plus important sur le brin tendu que sur le brin mou..SurlapoulieentrelepointdentredelacourroieAetlepointdesortiedela courroie B, lallongement de la courroie varie glissement courroie/poulie.On dit que la courroie rampe sur la poulie 2.2 - Rapport de transmission: k12 = (1-g)21dd. (g : valeur du glissement2%)Au glissement prs , on peut crire 1221NNdd Remarques : Ladhrence entre poulie et courroie est dautant plus grande que :- la courroie est plus souple- le coefficient de frottement est plus lev entre poulie et courroie- la vitesse linaire de la courroie est plus faible- langle denroulement est plus grand ( utilisation dun galet tendu sur brin mou pour augmenter cet angle.Construction - 79 -2.3 - Longueur dune courroie : brin non croiss :) cos( . 2. ) . 2 ( 22sin . .) . 2 ( ' '' '' ' ' '2 111 1 1 211 11 2eR RarR R l Le l R ABR B Al BB AABA B B B A AA L+ + + + + brins croiss) cos( . 2) )( . 2 (2sin . . 22sin '' ' ' '2 122 1 222eR Rar avecR R E Le AABA B B B A AA L+ + + + + 3 - Tensions dans les brins de la courroie :Soit C2 le couple rsistant sur la poulie 2.Construction - 80 -3.1 - Tensions dans les brins dune courroie. Pour une courroie plate :quation du moment en projection sur z en O2.T.R2 t.R2 C2 =022RCt T T : tension sur le brin tendut : tension sur le brin mouDe mme on peut crire sur la poulie motrice : PC avecRCt T 1113.2 - quation issue de lquilibre dynamique dun lment de courroie :Elment de courroie de masse dm - Bilan des A.Msur llment de courroie dF F Fmou brin F D entendu brin F C en+ ;' ' ') ( ' :) ( ' ' :enQ:rsultantesdes actionsdecontact courroie/poulie3 2 3 23 2 3 2 3 2) ( + dN f dTtg f dN dT dQ - Appliquons le P.F.D afin de dterminer T et t:Soit ) , , , ( Z Y X Qle repre li la courroieThorme de rsultante:( )' + + + + + +02cos2cos ) ' (. .2sin .2sin ) ' (. . . . . . ) . ( ) (. . 1 . ' ' '3 22222 3 22 22 222 2222220 / 3 ,2 0 / 3 , 3 2dTdFddF Fd R dNdFddF Fd R Y R X R X RdtdQ Odtdd R dm dm dQ F FQQ ''+ +' + + + 2 3 222. 22 3 23 222. 22 3 23 222. 22 3 2.. . . ... . . .inf .0 . ) (. . .2.2) (12cos2 2sin fdFdNd F d R dNdN f dFd R dN d Fpetit iniment d dFdN f F dF Fd R dNdFddF Fd d dpetit est dConstruction - 81 -en intgrant d entre B = 0 et B = 22 22. .222. 2222. 22222. 2222. 22... .. .ln .] . . ln[. .. f fTtoetTadopte on etV TR V pose onR tR TfR FR FdFd f Pour une courroie trapzodale :f . . 322f . .2sin1223 2 3 23 2 3 2 3 2 3 222eV . tV . T32sin140 le trapzoda courroie une pour eV . tV . TdN . f dTsymtrie par2sin . ' dN . 22sin . ' ' dN2sin . ' dN dN

,_

+Dans la pratique on prendra :Courroie plate : 2 fetTCourroie trapzodales :2. . 3 fetT3.3 - Tension de pose :Le fonctionnement est bas sur ladhrence poulie - courroie ==> la force obtenue est la tension de pose To. Soit Lo longueur libre de la courroie, So : section libre de la courroie qui est constante, L : longueur de pose correspondante la tension de pose To: L>LoHypothse: onconsidrelacourroiecommeconstitudunmatriauparfaitement lastique , on peut donc appliquer la loi de HookeooooLL LEST .Construction - 82 -Lexistence des tensions de fonctionnement T et t est due une tension initiale To effectu larrt, appele tension de pose, qui permet un entranement sans glissement :To =21 (T + t)3.4 - Section de la courroie :a - Condition de rsistance en traction dune courroie : pe MST (courroie)Si T est important, plusieurs brins peuvent tre mis en parallle peTS Si plusieurs brins : pe pebTSTS b .. b - Principales formes de courroies :- Courroie rectangulaire pour poulie plate - Courroie trapzodale pour poulie gorge :- Courroie crans pour poulie crans (ou dents) :Lentranement se faisant par obstacle ilest possible pour certains types de courroies dobtenir un rapport de vitessesrigoureuxentrelarbremoteuret larbre rcepteur.3.5 - Composition de la courroie:La courroie est gnralement forme dune structure fibreuse (nature diverse, corde, tissage, kevlar...), noye dans un corps lastomre obtenu par un coulage en Construction - 83 -moule. Pour former une courroie, les deux extrmits du liens peuvent tre agrafes, colles, cousues (pour courroie en textile ou cuir)Qualit :- bonne rsistance aux agents extrieurs (hydrocarbure, graisse...)- grande flexibilit- aptitude travailler sur deux faces (galet tendeur)- faible masse volumique (effet centrifuge diminu)- non conductibilit lectrique (lectromnager)- bonne rsistance la temprature- bonne rsistance la rupture3.6 - Raison dun quipage de poulies Par dfinition la raison dun quipage de poulies est gale au rapport des produits des diamtres des poulies menantes sur le produite des diamtres des poulies menes.Donc R (raison) = motrice poulie la de tours de nombrereceptrice poulie la de tours de nombremenes poulies des diamtres des produitmenantes poulies des diamtres des produitd dd d 3 12.. Construction - 84 -4 - Comparaison des principaux systmes de transmission de puissance :Transmission par engrenagesTransmission par roues et chanesTransmission poulies - courroiesCourroie crante Courroie strie poly-V Courroie trapzodales Courroies platesCouples transmissibles trs levs levs assez levs modrs moyens faiblesPuissances transmissibles trs leves levs assez levs modrs moyens faiblesVitesses limites (m/s) 80 100 13 20 60 60 80 40 80 100Rapport limite de transmission< 1/8 < 1/

Recommended

View more >