Eng Ren Ages

7/27/2019 Eng Ren Ages

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LES ENGRENAGES COURSCENTRE D'INTERET CI 5 Transmission de puissance,

transormation de mou!ementThme(s) abord(s) :

E11 : tude de la fonction transmission de puissance entre deux arbresparallles

I - INTRODUCTION :

Les transmissions par engrenages entre deux (ou plus) arbres sont les transmissions les plus utilises. Ellesprsentent de trs nombreux avantages : nombreuses possibilits dutilisation! excellentes fiabilit et longvit!trs bons rapports puissance"co#t et puissance"encombrement.

II : PRSENTATION GNRALE DU PROBLME :La transmission de lnergie mcani$ue entre deux (ou plus) arbres relativement proches! anims demouvements de rotation! est assure par un engrenage comportant tou%ours au moins deux lments :

& une roue dente de la plus petite taille dsigne sous le terme de pignon,& une roue dente identi$ue ou plus grande dsigne sous le terme de roue dente.

Peen Ween rad.s-1Ce en N.m

Rapport de transmission: i = e/ sRendement : = Ps/ Pe

Psen Wsen rad.s-1Csen N.m

III : LES FONCTIONS TECHNIQUES ASSURER :

*Ce cas comporte galement la transmission de puissance par pignon crmaillre puisque la crmaillre estconsidre comme une roue dente de rayon infini. Dans ce cas, il y a transformation d'un mouvement derotation en mouvement de translation avec rversibilit.

IV : LA TYPOLOGIE DES ENGRENAGES :

Les engrenages sont classs en diffrentes catgories caractrises par :& la position relative des axes des arbres dentre et de sortie '& la forme extrieure des roues dentes '- le tpe de denture.

L"c#e Sud $#doc %%%& Le Tai((an)$#doc *a+e sur

Arbre moteur TRANSMISSION PAR ENGRENAGE Arbre r!e"#e$r

et

FP : TRAN!"TTR" #$"N"R%&" !"CAN& (" "NTR" )"(* AR+R" PR,C-"

FT% : A&&$rer '( ')()&+ ,-+#(b'e (rbre -#e$r . r$e ,e+#e

FT/ : A&&$rer '( ')()&+ ,-+#(b'e (rbre r!e"#e$r . r$e ,e+#e

FT. : Assurer /es 0onditions d$un engrnement 0orre0t

FT 0% : #(b')r '( !+#)+$)# ,e '( !+,$)#e &(+& "1+-2+e ,3)+#er4re+!e

FT 0% : (&&$rer '( "r!)&)+ ,$ 5$),(5e ,e& (rbre&

FT 0% : (&&$rer 'e& !+,)#)+& ,e '+56)# e# ,e 4)(b)')# ,e '3e+5re+(5e

ou

FT. : Assurer /a transmission de /$nergie m0ani2ue :

FT 0% : e+#re ,e$7 (rbre& "(r(''2'e&*

FT 0% : : e+#re ,e$7 (rbre& !+!$r(+#& 8&$6e+# "er"e+,)!$'()re&9

FT 0% : e+#re ,e$7 (rbre& ,e "&)#)+ $e'!+$e 8&$6e+# r#15+($79

et


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LES ENGRENAGES

Position relative des axes Type d'engrenage Schma de principeRapport de

transmission

%e# /"(r(''2'e&C"(indri-ue . denture

droite ou /#(ico0da(eouc/e!ron

. contact e1t#rieur

i 2 3&2 ) 4&3 4

Sens de rotationin!ers#

4 nom6re de dents

C"(indri-ue . denturedroite ou /#(ico0da(e

ou c/e!ron. contact int#rieur

i 2 3&2 4&3 4

Sens de rotation nonin!ers#

%e# / "er"e+,)!$'()re&e# !+!$r(+#& Coni-ue . contact

e1t#rieurDe nom6reuses

denturessp#cia(es disponi6(es

i 2 3&2 4&3 4

%e# /"er"e+,)!$'()re&e# ++ !+!$r(+#& Roue et !is sans in

Roue . denture/#(ico0da(e

norma(e, creuse

7is simp(e ou +(o6i-ue

i 2 3&2 4&3 4

4 nom6re de i(ets

de (a !is

4& nom6re de dents

de (a roue dent#e

V : LES PRINCIPALES CARACTRISTIQUES DES TRANSMISSIONS PARENGRENAGES :

A7ANTAGES INCON78NIENTS Transmission de puissances leves sous fr$uences

de rotation leves.

Transmission rapport rigoureusement constant(transmission s3n04rone).

Transmission parfaitement homocinti$ue.

*ossibilits de transmissions entre plusieurs arbres.

+on rendement gnral! suivant classe de $ualit.

,ure de vie importante. +onne fiabilit.

-cessit dun entraxe prcis et constant.

-iveau sonore variable suivant tpe dengrenage.

Transmission des &coups et vibrations.

-cessit dune lubrification! souvent par fluide.

versibilit possible suivant tpe dengrenage.

/o#t trs variable suivant tpe dengrenage etclasse de $ualit.

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VI : LES ENGRENAGES CYLINDRIQUES DENTURE DROITE :

6& - a : )7initions, terminoogie :

6& 8 b :Tabeau des prin0ipaes 0ara0tristi2ues d$une roue 9 denture droite

)signation 3mboe 6aeur!odue m dtermin par un calcul de rsistance des matriaux

Nombre de dents nombre entier positif li aux conditions de fonctionnement et de fabrication

Pas p p = . maillie de la dent 4a ha2 m

/reux de la dent 47 hf2 1!03 m

4auteur de la dent 4 h 2 0!03 m

Largeur de denture b b 2 5 m (5 compris entre 6 et 17! souvent 17)

)iamtre primiti7 d d = m . ,iamtre de t8te da da2 d 9 0 ha2 m ( 9 0 )

,iamtre de pied d7 df 2 d & 0 h f2 m ( ; 0!3 )

"ntra;e de $engrenage a a = / 5 = m < 1 5> / 5

6& 8 0 : ";empe de dtermination des 0ara0tristi2ues :

Cara0tristi2ues Roue 1 Roue 5m ? mm ? mm

1@ dents 07 dentsp 10!3A mm 10!3A mm4a ? mm ? mm47 3 mm 3 mm4 B mm B mmb ?7 mm ?7 mmd A6 mm 67 mmda @0 mm 66 mmd7 36 mm @7 mma @? mm

07> 07>i i 2 07 " 1@ 2 1!1@A

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LES ENGRENAGES

Le module se dtermine par deux relationsprenant en compte de nombreux facteurs :tpe de denture! matriaux utiliss!traitements thermi$ues adopts! rapport detransmission! nombre de dents! vitesse

priphri$ue! facteurs de services! etc.Cne premire relation permet de calculer lemodule la limite de lusure admissible

pour lengrenage.Cne deuxime relation permet de calculerle module la rupture de lengrenage.

6& 8 d : Cara0tristi2ues et proprits du pro7i en d?eoppante de 0er0e :Le profil en dveloppante de cercle est le plus utilis ' il est insensible aux variations dentraxes et sonusinage est relativement simple.Le profil ccloDdal! galement utilis est surtout emplo en micromcani$ue.

VII : LES ENGRENAGES CYLINDRIQUES DENTURE HLICO;DALE :

6&& 8 a : @ments de 0omparaison entre dentures droites et dentures 4i0odaes :

A?antages &n0on?nients Transmission plus progressive et sans &coups Transmission avec vibrations moins importantes Transmission de couples importants sous

fr$uences de rotation leves -iveau sonore rduit ,ure de vie plus importante alisation possible de tout entraxe avec une

grande prcision

*rsence defforts axiaux dans la denture serpercutant sur les paliers

endement lgrement infrieur Engrnement par baladeur impossible : les roues

doivent tou%ours rester en prise.

6&& 8 b : #es ments 0ara0tristi2ues des dentures 4i0odaes :

: ange d$4i0ept: pas apparentpn: pas re

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LES ENGRENAGES

6&& 8 0 :Tabeau des 0ara0tristi2ues parti0uires d$une roue 9 denture 4i0odae

)signation 3mboe 6aeurAnge d$4i0e aleur comprise entre 13> et F7>ens de $4i0e i le pignon une hlice gauche! la roue aura une hlice droiteNombre de dents

-ombre entier positif li aux conditions de fonctionnement et defabrication

!odue re mn,termin par un calcul de rsistance des matriaux et choisi parmiles valeurs normalises

Pas re pn pn2 . mn!odue apparent mt mt 2 mn" cos Pas apparent pt pt2 . mt)iamtre primiti7 d d = mt. = mn. / 0os "ntra;e de $engrenage a a = / 5 = mt / 5 = mn / 50os

VIII : LES ENGRENAGES ROUE ET VIS SANS FIN :

6&& 8 a : Cara0tristi2ues de a transmission par roue et ?is sans 7in :

La transmission est ralise laide dune vis un ou plusieurs filets de forme trapGoDdale engrenant avecune roue clindri$ue denture hlicoDdale. La vis et la roue ont des sens dinclinaison identi$ues. Le frottementimportant tabli au contact roue et vis entraHne les cons$uences dcrites dans le tableau suivant :

A?antages &n0on?nients Transmission sans &coups ni vibrations. -iveau sonore le plus faible des engrenages. Transmission de couples importants sous

fr$uence de rotation leves ,ure de vie plus importante Irrversibilit trs fr$uente apport de transmission trs important sous un

encombrement trs rduit.

Cn rendement plus faible $ue pour les autres tpesdengrenages : 7!F


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6&&& 8 0 :Tabeau des 0ara0tristi2ues parti0uires d$une roue 9 denture 4i0odae

Cara0tristi2ues de a ?is :

)signation 3mboe 6aeurNombre de 7iets 6


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LES ENGRENAGES

I= : LES ENGRENAGES CONIQUES OU A=ES CONCOURANTS :

La transmission est ralise laide de deux roues dentes coni$ues dont les axes sont gnralementconcourants et forment un angle (I=


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)signation 3mboe 6aeur!odue m ,termin par un calcul de rsistance des matriauxNombre de dents -ombre entier positif li aux conditions de

fonctionnement et de fabricationPas p p 2 . mAnge entre es arbres fonction de larchitecture du sstmeRapport de transmission i i = N1/ N5= 1/ 5= 5/ 1 = d5/ d1)iamtre primiti7 d d = m . Ange primiti7 tan 1= 1/5= N5/N1 tan 5= 5/1= N1/N5aillie de la dent 4a ha2 m/reux de la dent 47 hf 2 1!03 m4auteur de la dent 4 h 2 0!03 mJpaisseur de la dent s s 2 p " 0 2 . m " 0Intervalle de la dent e e 2 p " 0 2 . m " 0Largeur de denture b b 2 5 m ( 5 compris entre 6 et 17! souvent 17),iamtre de t8te da da2 d 9 0 ha. cos 2 m ( 9 0 cos ),iamtre de pied d7 df 2 d & 0 h f. cos 2 m ( ; 0!3 cos )Etc

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LES ENGRENAGES

"*"RC&C" )$APP#&CAT&N

";er0i0e FLe schma ci&dessous reprsente la transmission par deux engrenages dans le rducteur dun tambour moteur :

1 : /omplteG le tableau ci&dessous en dterminant les rapports i1! i0 et i .rifieG si les entraxes a1et a0des deux engrenages sont identi$ues.

epres -ombre de dents odule m apports apport i EntraxesPignon 1 1GRoue 5 H

1,I i12 i 2a12

Pignon 51Roue F 5

i02 a02

0 : Le rducteur du tambour & moteur est maintenant dot dengrenages denture hlicoDdale.*our des raisons conomi$ues! il est impratif de conserver les m8mes valeurs pour le rapport detransmission gnral i et pour les entraxes a1et a0.

/omplteG le tableau ci&dessous en dterminant les rapports i1! i0 et i . /onclueG.

epre-ombrede dents

odule mn


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E7er!)!e& ,3APPLICATION

L"c#e Sud $#doc %%%& Le Tai((an)$#doc *a+e sur

";er0i0e I

";er0i0e J

";er0i0e G

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