Cours Transmission de Mouvements Et1

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BTS ELECTROTECHNIQUE Lycée Newton-ENREA Construction des structures materielle appliqués à lelectrotechnique Page 1/17 - Approche structurelle dune chaine daction Chapitre 2 TRANSMISSION DE PUISSANCE SANS TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

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    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 -

    - -

    -

    -

    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