Cours_synthese_poulie_courroies-engrenages

MECANIQUE :

Chapitre n°1 :

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

A.Transmission par poulie courroie et chaîne 1/ Transmission par poulies et courroies. 1.1/ Les avantages Silencieuses, elles sont surtout utilisées aux vitesses élevées avec de grands entraxes possibles entre poulies. La tension initiale des courroies est indispensable pour garantir l’adhérence et assurer la transmission du mouvement. 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.

Récepteur

Moteur

Poulie motrice Poulie réceptrice Courroie 1.2/ Montage:

B. SOUYRIS

Page 2/9

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

1.3/ 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 :

k=

ω entrée ω D d = = ω sortie ω d D

1.4/ Les différents types de courroies : a/ Courroies plates. Très silencieuses, elles permettent de grands rapports de réduction et sont surtout utilisées à grande vitesse sous de faibles couples. Elles ont un très bon rendement ( ≈ 98 %, comparable aux engrenages ). Le bombé des poulies permet un meilleur guidage et une meilleure stabilité de la courroie et compense dans une certaine mesure un désalignement initial.

B. SOUYRIS

Page 3/9

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

b/ 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). Le montage nécessite un bon alignement des poulies et un réglage de l'entraxe pour le montage et le démontage. c/ 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.

Np Nd

=

dp Dp

=

Zd ZD

Pilote AT50 B. SOUYRIS

Page 4/9

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

d/ Application: 5 64

61

Capteur analogique Moteur

43

44 vérin

Caractéristiques :

64 61 59 68

58

68 59

Rapport de réduction :

Poulie 36 dents pas 0.8˝ Poulie Z=14 pas 0.8˝ Poulie Z=36 pas 0.8˝ Poulie Z=14 pas 0.8˝

B. SOUYRIS

Page 5/9

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

2/ Transmission par roues et chaînes. Les chaînes sont utilisées en transmission de puissance mais aussi en manutention et convoyage et dans de nombreuses réalisations. a/ 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. b/ Comparaison avec les courroies. - Elles sont plus bruyantes. - Elles présentent des durées de vie plus élevées. - Elles supportent des forces de tension plus élevées. - Elles "Tournent" moins vite. - Elles supportent des conditions de travail plus rudes (températures plus élevées ....) - Elles nécessitent une lubrification.

B. SOUYRIS

Page 6/9

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

B.LES ENGRENAGES Définition:

1/ Différents types d’engrenages. 1.1/ Engrenages droits à dentures droites.

1.2/ Engrenages droits à dentures hélicoïdales.

Simples - Economiques.

Pousse seringue Plus performants que les précédents - Silencieux. 1.4/ Engrenages roue et vis sans fin

1.3/ Engrenages coniques.

Pousse seringue

Chariot de golf Pour arbres concourants.

2/ Caractéristiques géométriques d’une roue. Module : m Nombre de dents : Z Diamètre primitif : D= Diamètre de tête : Da= Diamètre de pied Df = Pas primitif= Entraxe a = Condition d’engrènement :

B. SOUYRIS

Page 7/9

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles

cours

3/ 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,

On peut donc écrire l’égalité:

On obtient donc:

Ce rapport est appelé rapport de réduction k=1/k’ avec k’ rapport de transmission

4/ Etude cinématique d’un train à 2 engrenages. Premier engrenage roue 1 et roue 2: Deuxième engrenage roue 3 et roue 4: Or dans ce cas,

Le rapport de réduction k vaut alors:

Remarque 1 : Si k 1 le mécanisme est appelé multiplicateur de vitesse. Remarque 2: Le sens de rotation de l’arbre de sortie par rapport à l’arbre d’entrée peut être connu rapidement en multipliant le rapport précédant par (-1)Nbre de contacts extérieurs

La formule générale peut donc s’écrire:

B. SOUYRIS

Page 8/9

cours

C.I.5 transformation de mouvement

E11 Transmission de puissance par arbres parallèles Application au Pousse seringue : Il s’agit de calculer le rapport de réduction du réducteur CROUZET Z entrée= 15dents

Z sortie= 40dents

Z 4= 10dents Z 3= 60dents

Z 2= 12dents

Z 1= 54dents

3/ Comparaison des différents systèmes. Poulies et courroie

Couple transmissible Vitesse limite (m/s)

Engrenages

Roues et chaîne

Très élevé 80 à 100

Rapport de 8 transmission maxi 98 Rendement (%) Tension initiale Elevée Durée de vie Nécessaire Lubrification - Synchronisme Avantages

Inconvénients

B. SOUYRIS

Crantée (Synchrone)

Striée (Poly-V)

Trapézoïdale (en V)

Plate

Elevé

Assez élevé

Modéré

Moyen

Faible

13 à 20

60

60 à 80

40

80 à 100

9

10

40

15

20

< 97 Faible Assez élevée Nécessaire

< 98 Faible Limitée Inutile

< 98 Assez élevée Limitée Inutile

70 à 96 Peu élevée Limitée Inutile

98 Elevée Limitée Inutile

- Précision - Couple élevé - Bon rendement

- Assez bon synchronisme - Supportent des tensions élevées et des basses vitesses

- Entretien réduit - Vitesses angulaires constantes

- Flexibilité. - Economique. - Grandes vitesses - Silencieuse - Encombrement - Bon rendement - Faibles diamètres réduit - Silencieuses d'enroulement

- Lubrification - Entraxe précis

- Bruyantes - lubrification

- Synchronisme non parfait

- Moins économique

- Rendement faible

- Faible couple.

Page 9/9