cours transmission de mouvements et1
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Construction des structures materielle appliqus lelectrotechnique Page 1/17 - Approche structurelle dune chaine daction
Chapitre 2
TRANSMISSION DE PUISSANCE
SANS
TRANSFORMATION
DE
MOUVEMENT
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Etude des diffrentes solutions technologiques
permettant de transmettre un mouvement
1/ LES ACCOUPLEMENTS.
Les accouplements sont utiliss pour transmettre la vitesse et le couple, ou la puissance, entre deux
arbres de transmission en prolongement lun de lautre comportant ventuellement des dfauts dalignement.
Il existe une tonnante diversit de solutions aux diffrents cas poss.
Dfinitions :
Accouplement permanent: il est dit permanent lorsque laccouplement des deux arbres est permanent dans
le temps.
Accouplement temporaire: il est dit temporaire lorsque laccouplement ou le dsaccouplement peuvent tre
obtenus nimporte quel moment, sans dmontage du dispositif.
Accouplement homocintique: il est dit homocintique lorsque la vitesse de rotation de larbre dentre est
rigoureusement identique celle de larbre de sortie.
1.1/ Les accouplements rigides pour arbres parallles aligns.
Ils doivent tre utiliss lorsque les arbres sont correctement aligns (ou parfaitement coaxiaux)
Manchon plateau
Les arbres sont monts avec serrage dans les plateaux.
Les boulons sont ajusts.
La bague 3A 3B assure le centrage de 1 et 2 et la position axiale de
1 par rapport 2.
Les ttes et les extrmits des boulons ne dpassent pas les faces
latrales des plateaux ; cela satisfait la condition de scurit.
MOTEUR
ACCOUPLEMENT
MOTEUR
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1.2/ Accouplements rigides pour arbres non parallles ou non aligns.
1.2.1/ Joint de Oldham.
1.2.2/ Accouplements denture bombe.
La transmission du couple est assure par des
dentures bombes. Ces accouplements autorisent de
lgers dsalignements radiaux et angulaires ainsi
qu'un dcalage axial, au cours du fonctionnement.
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1.2.3- Joint de cardan
Point commun :
Permettent de transmettre intgralement la vitesse de rotation du
moteur au rcepteurOn dit quils sont HOMOCINETIQUES
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1.3/ Les accouplements lastiques.
1.3.1/ Description.
1.3.2/ rle. Intercal entre un arbre moteur et un arbre rcepteur, il permet:
- La transmission dun couple
- La transmission dune vitesse -
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1.3.3/ Particularits.
Souvent limits en vitesse par manque dquilibrage dynamique.
1.3.4/ Exemples.
Manchon gaine flexible Manchon broche
Permet de grand dplacements angulaires Les manchons 4 sont en caoutchouc
(cas de la photo)
Manchon RADIAFLEX Manchon MINIFLEX
Permet de dsaccoupler rapidement les arbres en Les blocs 3 sont en caoutchouc
dmontant les tampons en caoutchouc permet des dplacements axiaux importants
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2/ TRANSMISSIONS PAR COURROIES ET CHAINES:
2.1/ Transmission par poulies et courroies
2.1.1/ Les avantages
Un systme entraxe rglable ou un dispositif annexe de tension (galet enrouleur) est souvent ncessaire
pour rgler la tension initiale et compenser lallongement des courroies au cours du temps.
A lexception des courroies crantes, en fonctionnement normal, il existe un lger glissement de la courroie
sur les poulies amenant une imprcision du rapport de transmission; celui-ci nest pas exactement gal au
rapport des diamtres des poulies.
2.1.2/ Reprsentation cinmatique
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2.1.3/ Le montage
2.1.4/Calcul du rapport de transmission:
Pour une approche thorique du rapport de transmission, on considre quil ny a pas de glissement entre la
poulie et la courroie.
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2.1.5/Les diffrents types de courroies:
2.1.5.1/ Courroies plates:
Elles ont un trs bon rendement ( 98 %, comparables aux engrenages ).
2.1.5.2/ Courroies trapzodales:
Si une puissance leve doit tre transmise, on peut utiliser plusieurs courroies en parallles sur la mme
poulie ( avec 1,2,3, ... 10 gorges).
Le montage ncessite un bon alignement des poulies et un rglage de lentraxe pour le montage et le
dmontage.
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2.1.5.3/ Courroies crantes (ou synchrones):
Calcul du rapport de transmission
Il est analogue celui des autres courroies.
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2.2/ TRANSMISSIONS PAR ROUES ET CHAINES:
2.2.1/ Principales caractristiques:
2.2.2/Reprsentation cinmatique
En gnral, le rapport entre le nombre de dents de la roue mene et la roue menante ne peut dpasser 8, ce
qui limite le rapport de transmission possible par ce type de transmission.
Un dispositif de tension modr de la chane est ncessaire. Il s'agit d'une transmission plus bruyante que
les transmissions par courroies
i=2 / 1 = N2 / N1 = z1 / z2 .
2.2.3/ Comparaison avec les autres moyens de transmission:
Les transmissions par pignon et chane permet de transmettre la puissance entre deux arbres plus loigns
qu'avec des engrenages, mais des frquences de rotation souvent moins leve.
Contrairement un engrenage, le sens de rotation nest pas invers.
Le mouvement est transmis par des obstacles (les dents) et non par adhrence, ce qui garantie labsence de
glissement durant le fonctionnement.
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3/ LES ENGRENAGES
3.1/ Dfinition:
3.2/ Diffrents types dengrenages.
3.2.1/ Engrenages droits a denture droite.
Simples - Economiques.
3.2.2/ Engrenages droits a denture hlicodale.
Plus performants que les prcdents - Silencieux.
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3.2.3/ Engrenages coniques. Pour arbres concourants.
3.2.4/ Engrenages roue et vis sans fin.
Rapport de rduction trs important.
Il est donn par la relation suivante
3.2.5 Caractristiques gomtriques dune roue denture droite :
Condition dengrnement :
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3.3/ Etude cinmatique dun engrenage.
Lorsque la roue 1 engrne avec la roue 2, les cercles primitifs
des deux roues roulent sans glisser lun sur lautre au point I.
Si V1 est la vitesse linaire des points du cercle primitif de la roue 1
et V2 la vitesse linaire des points du cercle primitif de la roue 2
alors:
V1 = V2 = V I Or,
On peut donc crire lgalit:
On obtient donc:
Ce rapport est appel rapport de rduction k=1/k avec k rapport
de transmission
3.4/ Etude cinmatique dun train 2 engrenages.
Premier engrenage roue 1 et roue 2:
Deuxime engrenage roue 3 et roue 4:
Or dans ce cas,
Le rapport de rduction k vaut alors:
Remarque 1 :
Si k 1 le mcanisme est appel multiplicateur de vitesse.
Remarque 2:
Le sens de rotation de larbre de sortie par rapport larbre dentre peut tre connu rapidement en
multipliant le rapport prcdant par (-1)Nbre de contacts extrieurs
La formule gnrale peut donc scrire:
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Exercices dentranement:
Exercice 1
ZB = 24 dents
ZA = 12 dents ZD = 26 dents
ZC = 10 dents
Entre Sortie
Exercice 2:
ZA = 18 dents
ZB = 96 dents
ZC = 41 dents ZE = 17 dents
ZD = 44 dents
Entre
Sortie
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ZA=18 dents ZB =18 dents
ZC =47 dents
Entre Sortie
Exercice 6:
ZA= 12 dents
ZB = 100 dents
Entre
Sortie
ZC= 11 dents
Exercice 5:
Sortie
Entre
ZA = 36 dents
ZB = 32 dents
ZC = 14 dents
Exercice 3:
Exercice 4:
ZA= 20 dents
ZB = 78 dents
Entre
Sortie
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Z 8R2 = 12
Z 9R1 = 28
Z 8R1 = 50
Z7 = 12
Z 9R2 = 12
Z 10R1 = 28
Z10R2=12
Z11 = 60
3.5/ Exemples dapplications:
Application 1 : Agrafeuse REXEL
Complter la chaine denergie du mecanisme :
Calculer le rapport de rduction de ce mcanisme :
4 Piles
lectriques
1,5 Volts
Moteur
Electrique (2-03)
&
Pignon
Moteur (2-07)
Agrafe
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Moteur Arbre de
sortie
Arbre dentre
C B
D A
Application 2 : Moto rducteur NORD
Complter le schma cinmatique de ce mcanisme :
Calculer le rapport de rduction r1 du premier train :
Calculer le rapport de rduction r2 du deuxime train :
Calculer le rapport de rduction global du mcanisme :
A B C D
Nombre de dents Z 25 65 17 43