Transm Poulies Chaines Engrenages Vc

L-T- ER-RAZI El jadida CI : TRANSMETTRE Classe :

CONCEPTION TRANSMISSION DE PUISSANCE AVEC

MODIFICATION DE VITESSE

Prof : M.LEMSYEH

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1- TRANSMISSION PAR POULIES-COURROIES

11- Généralités

Un système à entraxe réglable ou un dispositif annexe de

tension (galet enrouleur) est souvent nécessaire pour régler la

tension initiale et compenser l’allongement des courroies au

cours du temps.

A l’exception des courroies crantées, en fonctionnement

normal, il existe un léger glissement de la courroie sur les

poulies amenant une imprécision du rapport de transmission;

celui-ci n’est pas exactement égal au rapport des diamètres

des poulies.

12- Calcul du rapport de transmission:

Pour une approche théorique du rapport de transmission, on considère qu’il n’y a pas de glissement entre la

poulie et la courroie.

Si la grande poulie (D) est motrice : ………………………………………………………………….

13- Types de courroies

Courroies plates:

Elles ont un très bon rendement (≈ 98 %, comparables aux engrenages ).




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Courroies trapézoïdales:

Les courroies trapézoïdales sont les plus utilisées. A tension égale, elles transmettent une puissance plus élevée

que les courroies plates (conséquence de la forme en V augmentant la pression de contact et par là, l’effort

transmissible).

Si une puissance élevée doit être transmise, on peut utiliser plusieurs courroies en parallèles sur la même

poulie ( avec 1,2,3, ... 10 gorges).

Courroies crantées (ou synchrones):

On peut les considérer comme des courroies plates avec des dents. Elles fonctionnent par engrènement, sans

glissement,

comme le ferait une chaîne mais avec plus de souplesse.

Contrairement aux autres courroies, elles supportent bien les basses vitesses et exigent une tension initiale plus

faible.

2- TRANSMISSION PAR ROUES ET CHAINES:

21- Principales caractéristiques:

- Rapport de transmission constant (pas de glissement ).

- Longues durées de vie.

- Aptitude à entraîner plusieurs arbres récepteurs en même temps à

partir d’une même source.

- Sont essentiellement utilisées aux basses vitesses (moins de 13m/s

pour les chaînes à rouleaux, moins de 20 m/s pour les chaînes

silencieuses).

- Montage et entretien plus simples que celui des engrenages et prix

de revient moins élevé.




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En général, le rapport entre le nombre de dents de la roue menée et la roue menante ne peut dépasser 8, ce

qui limite le rapport de transmission possible par ce type de transmission.

Un dispositif de tension modéré de la chaîne est nécessaire. Il s'agit d'une transmission plus bruyante que

les transmissions par courroies.

22- Comparaison avec les autres moyens de transmission:

Les transmissions par pignon et chaîne permet de transmettre la puissance entre deux arbres plus éloignés

qu'avec des engrenages, mais à des fréquences de rotation souvent moins élevée.

Contrairement à un engrenage, le sens de rotation n’est pas inversé.

Le mouvement est transmis par des obstacles (les dents) et non par adhérence, ce qui garantie l’absence de

glissement durant le fonctionnement.

3- TRANSMISSION PAR ENGRENAGES

31- Définition:

On appelle engrenage, l’ensemble de deux roues dentées

engrenant l’une avec l’autre.

Pignon : la plus petite des deux roues.

Roue: la plus grande des deux roues.

32- Différents types d’engrenages.

Engrenages droits a denture droite Engrenages droits a denture hélicoïdale

Simples - Economiques.

Plus performants que les précédents - Silencieux.

k=ω2/ω1 = Z1/Z2 = n1/n2




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Engrenages coniques Engrenages roue et vis sans fin

Pour arbres concourants.

Rapport de réduction très important.

33- Représentation des engrenages.

· Sur un plan d'ensemble :

Engrenage extérieur Engrenage à roue et vis sans fin Engrenage à roues coniques

· Dans un schéma cinématique :




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34- Caractéristiques géométriques d’une roue à denture droite.

35- Caractéristiques géométriques d’une roue à denture hélicoïdale.

Les dentures hélicoïdales assurent une transmission avec :

- un engrènement continu donc plus souple et plus silencieux.

- un faible frottement d’un flanc sur l’autre donc un meilleur rendement et moins de vibrations.

Module

m

Valeur en mm qui donne la taille de la dent et qui est obtenue par un

calcul de résistance des matériaux.

Nombre de dents Z Déterminé à partir des rapports de vitesses angulaires

Diamètre primitif d d = m Z

Pas p p = m π

Saillie ha ha = m

Creux hf hf = 1,25 m

Hauteur de dent h h = ha + hf = 2,25 m

Diamètre de tête da da = d + 2 m

Diamètre de pied df df = d – 2,5 m

Entraxe entre deux roues a a = (d1 + d2) / 2 = m (Z1 + Z2) / 2

Largeur de denture b b = k m avec k = 8 ou 10 en général.

Deux roues dentées ne

peuvent engrener que si

elles ont même module

Toutes les roues à denture

hélicoïdale de même module (réel

ou apparent) et de même angle

d’hélice engrènent entre elles, mais

les hélices doivent être de sens

contraire (l’une à droite et l’autre à

gauche).

T : effort tangentiel sur la dent

k : coefficient de largeur de denture

Rpe : résistance pratique à l’extension Rpek

Tm

*34.2




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Module réel mn Valeur obtenue par un calcul de résistance des matériaux.

Nombre de dents Z Déterminé à partir des rapports de vitesses angulaires :

Angle d'hélice β Choisi habituellement entre 20° et 30°

Module apparent mt mt = mn / cos β

Diamètre primitif d d = mt Z

Pas apparent pt pt = mt π

Pas réel pn pn = mn π

Saillie ha ha = mn

Creux hf hf = 1,25 mn

Hauteur de dent h h = ha + hf = 2,25 mn

Diamètre de tête da da = d + 2 mn

Diamètre de pied df df = d – 2,5 mn

Entraxe entre deux roues a a = (d1 + d2) / 2 = mt (Z1 + Z2) / 2

36- Etude cinématique d’un engrenage.

Lorsque la roue 1 engrène avec la roue 2, les

cercles primitifs des deux roues roulent sans glisser

l’un sur l’autre au point I.

Si V1 est la vitesse linéaire des points du cercle

primitif de la roue 1 et V2 la vitesse linéaire des

points du cercle primitif de la roue 2 ;

alors: V1 = V2 = V I

or V1 = ω1.r1 , et V2 = ω2.r2

On obtient donc :

k est le rapport des vitesses.

37- Etude cinématique d’un train à 2 engrenages.

- Premier engrenage roue 1 et roue 2 :

ω2/ω1 = Z1/Z2

- Deuxième engrenage roue 3 et roue 4 :

ω4/ω3 = Z3/Z4

Or dans ce cas, ω2 = ω3 donc : ω3/ω1 = Z1/Z2

Le rapport de reduction k vaut alors :

k=ω4/ω1 = (ω4/ω3).(ω3/ω1)= (Z3/Z4).( Z1/Z2)

Le sens de rotation de l’arbre de sortie par rapport

à l’arbre d’entrée peut être connu en multipliant

le rapport précédant

par (-1)n ; (n étant le nombre de contacts

extérieurs).

Formule générale :

Si k <1 le mécanisme est appelé réducteur de vitesse.

Si k >1 le mécanisme est appelé multiplicateur de vitesse.

k=ω2/ω1 = r1/ r2 = d1/d2 = Z1/Z2 = n1/n2

k= ωsortie/ωentrée= (-1)n ( Produit des Zmenantes / Produit des Zmenées )




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38- Efforts sur les dentures – Couple transmis:

Engrenage droit Engrenage hélicoidal

- Effort tangentiel :

T = 2C / d

- Effort radial R:

R = (T / cos β ). tan α

- Effort axial A:

A = T . tan β

39- Lubrification des engrenages:

La forme des dents en développante de cercle favorise la formation d’un coin d’huile durant l’engrènement.

Deux grands principes sont employés en fonction de la puissance à transmettre et de la chaleur à dissiper.

40- Exercices

Lubrification par barbotage Lubrification sous pression

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