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TN01 TN01 Hocine KEBIR Hocine KEBIR Automne 2004 Automne 2004 1 1 /31 /31 É É l l é é ments de dessin technique ments de dessin technique (TN01 : Automne 2004) (TN01 : Automne 2004) Hocine KEBIR Maître de Conférences à l’UTC Poste : 7927 [email protected] Transmission de mouvement

transmission De Mouvement - Bboy78.free.frbboy78.free.fr/Cours TN01/C13_Transmissiondemouvement.pdf · Les engrenages roue et vis sans fin permettent ... Trains d’engrenages Les

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 11/31 /31

ÉÉllééments de dessin techniquements de dessin technique(TN01 : Automne 2004)(TN01 : Automne 2004)

Hocine KEBIRMaître de Conférences à l’UTC

Poste : [email protected]

Transmission de mouvement

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 22/31 /31

Translation en Translation

Rotation en Translation - Translation en rotation

Transmission de mouvementTransmission de mouvement

Rotation en RotationTr

ansm

ission

de

mou

vemen

tTr

ansm

ission

de

mou

vemen

t

Poulies de frictionEngrenages Poulies - courroies

Vis - écrouCrémaillèreBielle - manivelle

came

Plans inclinés

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 33/31 /31

Transmission de mouvement Rotation Transmission de mouvement Rotation -- RotationRotation

Par engrenages Par poulies et courroies

Par roue de friction

Transmission de mouvementTransmission de mouvementRotation Rotation -- RotationRotation

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 44/31 /31

EngrenagesEngrenages

Un engrenage est un mécanisme élémentaire composé de deux roues dentées mobiles autour d'axes de position fixe.

L’une des deux roues entraîne l'autre par l'action de dents successivementen contact: on dit que les deux roues sont conjuguées.

pignon

roue

La plus petite roue est appelée pignonet la plus grande roue

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 55/31 /31

Ils font partie des systèmes de transmissions de mouvement et de puissance les plus utilisés, résistants et durables.

EngrenagesEngrenages

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 66/31 /31

Les engrenages sont des éléments normalisés, facilement interchangeables et permettant des processus de fabrication relativement économique.

Fabrication des engrenagesFabrication des engrenages

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 77/31 /31

Fabrication des engrenagesFabrication des engrenages(Taillage par fraise m(Taillage par fraise mèère)re)

Taillage par fraise mère

Outils de taillageFraise mère

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 88/31 /31

Vidéo : Taillage d’engrenage conique

Fabrication des engrenagesFabrication des engrenages(Taillage par couteau)(Taillage par couteau)

Outils de taillage(Couteau pour taillage conique)

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 99/31 /31

Engrenages gauches(Axes dans des plans différents)

Engrenages concourants(Axes concourants )

Engrenages parallèles(Axes parallèles)

Types dTypes d’’engrenagesengrenages

Suivant la position des axes des roues, on distingue trois types d’engrenage

Denture droite Denture hélicoïdale

Roue et vis sans finengrenages coniques à dentures en spirale

Engrenage coniques à denture droite

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1010/31 /31

1 1 -- Engrenages parallEngrenages parallèèlesles

Les engrenages cylindriques sont les plus courants.

Les dentures hélicoïdales, plus silencieuse, sont utilisées lorsqu'il

s'agit de transmettre de la puissance.

Les dentures droites sont utilisées pour les petits appareils et les engrenages intérieurs.

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1111/31 /31

Engrenages parallEngrenages parallèèles les àà denture droitedenture droite

Cylindre primitifs de fonctionnement

V

A A B BV R Rω ω= =

A B

B A

RR

ωω

=A B

B A

dd

ωω

=

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1212/31 /31

CaractCaractééristiques dristiques d’’une roue une roue àà denture droite normaledenture droite normale

un engrenage est complètement défini par la connaissance de son

module m et son nombre de dents Z

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1313/31 /31

Module (m)Module (m)

Le module est déterminé par un calcul de résistance des matériaux

vidéo

Dans un engrenage, le mouvement est transmis par des obstacles, les dents, ce qui garantit l’absence de glissement pendant le fonctionnement. Pour fonctionner, les dents ont besoin d’être de même «pointure» : le module.

Dans un engrenage, la roue et le pignon ont le même module.

.p mπ=

.d m Z=

P : pasd : diamètre primitifm : moduleZ : nombre de dents

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CrCréémaillmaillèèrere

Une crémaillère est un engrenage de diamètre primitif infini. Par conséquent, les remarques qui s'appliquent pour les engrenages s'appliquent également pour les crémaillères.

Pour pouvoir engrener, la crémaillère doit être de module identique à l'engrenage. De même, l'angle d'hélice de l'engrenage doit être identique

La roue a un mouvement de rotation la crémaillère a un mouvement de translation

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2 2 -- Engrenages coniquesEngrenages coniques

Les engrenages coniques assurent la transmissionentre arbres concourants.

engrenages coniques à dentures en spirale

Engrenages concourants(Axes concourants )

Engrenage coniques à denture droite

Vidéo

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33-- Engrenages gauches : Roue et vis sans finEngrenages gauches : Roue et vis sans fin

vidéo

Le système (roue - vis sans fin) permet de transmettre et adapter un mouvement de rotation à deux arbres perpendiculaires.

A chaque tour de la vis, chaque filet de la vis pousse la roue d’une dent. Un filet de la vis équivaut àune dent de roue dentée.

Les engrenages roue et vis sans fin permettent l'irréversibilité et offre une grande réduction.

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1717/31 /31

ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages(Repr(Repréésentation dsentation d’’une roue)une roue)

Vue non coupée Coupe axiale

Orientation de la denture

S’il est utile de préciser graphiquement l’orientationde la denture, on utilise les symboles suivant

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1818/31 /31

ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages

Engrenage extérieur de roues cylindriques Engrenage intérieur de roues cylindriques

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 1919/31 /31

ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages

Engrenage de roues coniques Engrenage à roue et à crémaillère

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 2020/31 /31

ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages

Engrenage gauche hélicoïdal Engrenage à roue et à vis sans fin

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SchSchééma cinma cinéématique des engrenagesmatique des engrenages

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Trains dTrains d’’engrenagesengrenages

Les trains d'engrenages sont utilisés dans une grande majorité de machines et mécanismes.

En grande majorité, les trains sont employés en réducteur (réduction de la vitesse et augmentation du couple)

Arbre moteur

Arbre de sortie

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 2323/31 /31

Rapport de transmission (la raison)Rapport de transmission (la raison)

L’utilisation de roues dentées de diamètre primitif différent permet d’obtenir une modification de la fréquence de rotation de l’arbre récepteur n2 (roue menée) par rapport à la fréquence de rotation de l’arbre moteur n1 (roue menante).

V

A A B BV R Rω ω= = B A

A B

RR

ωω

=

B

A

NrN

=

A A

B B

d Zrd Z

= =

Roue menante (A) Roue menée

B B A A

A A B B

N d ZrN d Z

ωω

= = = =ω : vitesse de rotation

Ν : Nombre de tours par minute

Z : Nombre de dents

r : raison (rapport de transmission)

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 2424/31 /31

La raison (le rapport de réduction) d'un train d'engrenages est le rapport du produit du nombre de dents des roues menantes et du produit du nombre de dents des roues menées.

Trains dTrains d’’engrenagesengrenages(La raison)(La raison)

1 3

2 4

Z ZrZ Z

×=

×

Ν : Nombre de tours par minute

Z : Nombre de dents

r : raison (rapport de transmission)1 1

1 1

( ) ( )

( ) ( )

N N

i ii i

N N

i ii i

d menante Z menanter

d menée Z menée

= =

= =

= =∏ ∏

∏ ∏

4

1

23 Arbre moteur

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 2525/31 /31

Rapport de transmission dRapport de transmission d’’un systun systèème (Roue me (Roue --Vis sans fin)Vis sans fin)

A chaque tour de la vis, chaque filet de la vis pousse la roue d’une dent. Un filet de la vis équivaut à une dent de roue dentée.

N(roue) Nombre de filets ( )N(Vis) Nombre de dents de la roue ( )

Z visrZ roue

= = =

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 2626/31 /31

vidéo

Trains dTrains d’’engrenagesengrenages(Sens de rotation)(Sens de rotation)

Le sens de rotation d'un train d'engrenages extérieur est facilementdéterminé en comptant le nombre de couples de contact entre les roues

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Trains dTrains d’’engrenagesengrenages(Sens de rotation)(Sens de rotation)

Dans le cas de trains d'engrenages intérieurs, cette méthode est à inverser.

Deux couples de contactCinq couple de contact

Le sens de rotation d'un train d'engrenages extérieur est facilementdéterminé en comptant le nombre de couples de contact entre les roues :

Si ce nombre est pair, la roue menée tourne dans le même sens que la roue menante.

Si ce nombre est impair, la roue menée tourne en sens inverse de la roue menante.

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Trains planTrains planéétairestaires

Avantages

réduction de vitesse très élevée pour un encombrement réduitexcellent rendement

InconvénientDemande une grande précisiondesign plus complexe

Train d’engrenages dans lequel au moinsun arbre (axe) se déplace dans l’espace

Train planétaire

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Trains Trains àà planplanéétairestaires

Pour calculer le rapport de transmission d’un trainà planétaires, on utilise la formule de Willis

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 3030/31 /31

Transmission de mouvement par poulies et courroiesTransmission de mouvement par poulies et courroies

Courroie plate

Courroie trapézoïdale

Poulies et courroies crantées

( )( )

d menanterd menée

=

Rapport de transmission

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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 3131/31 /31

Fin