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LES ENGRENAGES

COURS

CENTRE D'INTERET CI – 5 – Transmission de puissance, transformation de mouvement Thème(s) abordé(s) : E11 : étude de la fonction transmission de puissance entre deux arbres parallèles

I - INTRODUCTION :
Les transmissions par engrenages entre deux (ou plus) arbres sont les transmissions les plus utilisées. Elles présentent de très nombreux avantages : nombreusespossibilités d'utilisation, excellentes fiabilité et longévité, très bons rapports puissance/coût et puissance/encombrement.

II : PRÉSENTATION GÉNÉRALE DU PROBLÈME :
La transmission de l'énergie mécanique entre deux (ou plus) arbres relativement proches, animés de mouvements de rotation, est assurée par un engrenage comportant toujours au moins deux éléments : - une roue dentée de la plus petitetaille désignée sous le terme de pignon, - une roue dentée identique ou plus grande désignée sous le terme de roue dentée. Arbre moteur Pe en W ωe en rad.s-1 Ce en N.m TRANSMISSION PAR ENGRENAGE Rapport de transmission : i = ωe / ωs Rendement : η = Ps / Pe Arbre récepteur Ps en W ωs en rad.s-1 Cs en N.m

III : LES FONCTIONS TECHNIQUES À ASSURER :
FP : TRANSMETTRE L'ENERGIE MECANIQUE ENTRE DEUXARBRES PROCHES FT1 : Assurer la liaison démontable arbre moteur – roue dentée et FT2 : Assurer la liaison démontable arbre récepteur – roue dentée FT3 : Assurer la transmission de l'énergie mécanique : ou FT 31 : entre deux arbres parallèles* FT 31 : : entre deux arbres concourants (souvent perpendiculaires) FT 31 : entre deux arbres de position quelconque (souvent orthogonaux) FT3 : Assurer lesconditions d'un engrènement correct FT 31 : établir la continuité de la conduite sans phénomène d'interférence

et

FT 31 : assurer la précision du guidage des arbres FT 31 : assurer les conditions de longévité et de fiabilité de l'engrenage

* Ce cas comporte également la transmission de puissance par pignon – crémaillère puisque la crémaillère est
considérée comme une roue dentée de rayoninfini. Dans ce cas, il y a transformation d'un mouvement de rotation en mouvement de translation avec réversibilité.

IV : LA TYPOLOGIE DES ENGRENAGES :
Les engrenages sont classés en différentes catégories caractérisées par : - la position relative des axes des arbres d'entrée et de sortie ; - la forme extérieure des roues dentées ; - le type de denture. Lycée Sud Médoc – 33320 LeTaillan-Médoc Page 1 sur 10

LES ENGRENAGES
Position relative des axes ∆1 et ∆2 parallèles Type d'engrenage Schéma de principe Rapport de transmission

∆1

Cylindrique à denture droite ou hélicoïdale ou chevron à contact extérieur
∆1

∆1

i = 1 /2 = - Z2 / Z1 Sens de rotation inversé Z : nombre de dents i = 1 /2 = Z2 / Z1 Sens de rotation non inversé

∆2

∆2

a

Cylindrique à denturedroite ou hélicoïdale ou chevron à contact intérieur

∆2

1 et 2 perpendiculaires et concourants
∆1

1

∆2

Conique à contact extérieur De nombreuses dentures spéciales disponibles

∆1

i = 1 /2 = Z2 / Z1
∆2



1 et 2perpendiculaires et non concourants
∆1 a ∆2

Roue et vis sans fin Roue à denture hélicoïdale normale, creuse Vis simple ou globique

∆1

i = 1 /2 =Z2 / Z1
∆2

Z1 : nombre de filets de la vis Z2 : nombre de dents de la roue dentée

V : LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DES TRANSMISSIONS PAR ENGRENAGES :
AVANTAGES
● ● ● ● ● ● ●

INCONVÉNIENTS
● ● ● ● ● ●

Transmission de puissances élevées sous fréquences de rotation élevées. Transmission à rapport rigoureusement constant (transmission synchrone). Transmission parfaitementhomocinétique. Possibilités de transmissions entre plusieurs arbres. Bon rendement général, suivant classe de qualité. Durée de vie importante. Bonne fiabilité.

Nécessité d'un entraxe précis et constant. Niveau sonore variable suivant type d'engrenage. Transmission des à-coups et vibrations. Nécessité d'une lubrification, souvent par fluide. Réversibilité possible suivant type d'engrenage. Coût très...
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