Cours mécanique les systèmes de transmission

Pages: 8 (1918 mots) Publié le: 12 mars 2013
I – INTRODUCTION
En construction mécanique, on est souvent confronté au problème de transmission de puissance entre un arbre moteur et un arbre récepteur parfois éloigné l’un de l’autre : par exemple, lors de la transmission du mouvement de rotation entre le vilebrequin d’un moteur de voiture et ses roues.

De plus, on souhaite également pouvoir moduler les caractéristiques dynamiques (couple, vitesse de rotation ) entre l’élément moteur et l’élément récepteur en fonction du contexte souhaité : pour une voiture, prise en compte du poids du véhicule, de la pente de la route, de l’aérodynamisme…
Les engrenages, les systèmes poulies-courroie, les chaînes.. permettent de remplir ces fonctions et plus particulièrement la suivante : augmenter le couple transmis entre l’élément moteur etl’élément récepteur tout en diminuant la vitesse de rotation.

II – LES ENGRENAGES
II–I CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES ET CINEMATIQUES
Un engrenage est un ensemble de deux roues munies de dents assurant un entraînement dit positif (sans glissement possible) entre deux axes peu éloignés l’un de l’autre.
Les schémas ci-dessous présentent les engrenages classiques à denture droite.Un engrenage est donc constitué d’un PIGNON ( plus petit élément ) et d’une ROUE
( plus grand élément ). Chacun de ces éléments que l’on peut nommer ROUE DENTEE est basé sur le même principe de construction et de fonctionnement.



Les figures suivantes montrent les principales caractéristiques géométriques d’une roue à denture droite.Le rapport de réduction
On appelle k le rapport de réduction d’un engrenage.
Il est défini comme le rapport de la vitesse de rotation de l’élément mené ( en général la ROUE ) avec la vitesse de rotation de l’élément menant ( en général le PIGNON ).
On rappelle que la vitesse de rotation du pignon est plus élevée quecelle de la roue.






































































Les relations à retenir sont donc :


- relation entre diamètre primitif, module et nombre de dents : d = m . Z
- relation entre le rapport de réduction, les vitesses et le nombre de dents : k = w2/w1 = Z1/Z2
-relation entre l’entraxeet les diamètres primitifs : a = ( d1 + d2 ) / 2















II-2 RENDEMENT ET PUISSANCE TRANSMISSIBLE PAR UN ENGRENAGE



















Le couple récepteur ou résistant C2 mesuré en N.m est le couple qui va s’opposer à l’entraînement de l’élément récepteur.
Ce couple provient du poids ( ou de l’inertie ) des pièces à entraîner et des éventuels effortsrésistants ( par exemple, la résistance au roulement lors d’un contact entre la chaussée et le pneu d’une voiture ).

La fonction d’un engrenage est de transmettre la puissance entre 2 arbres, c’est à dire de permettre à la puissance motrice de vaincre la puissance résistante qui s’oppose au mouvement.
La puissance à transmettre s’exprime par la relation : P1 = C1 . w1
Où :
P1 est la puissance àtransmettre en Watts ( W )
C1 est le couple à transmettre en N.m
W1 est la vitesse de rotation de l’élément moteur en rad / s.
A noter que w1 et C1 sont orientés dans le même sens.


La puissance transmise pour  « vaincre les efforts résistants appliqués à l’élément 2 »
s’exprime par la relation : P2 = C2 . w2
Où :
P2 est la puissance transmise en Watts ( W )
C2 est le couplerésistant en N.m
W2 est la vitesse de rotation de l’élément à entraîner en rad / s.
A noter que w2 et C2 ne sont pas orientés dans le même sens.

On sait que le rendement caractérise la perte d’énergie d’un composant, c’est à dire la perte de puissance lors du passage à l’intérieur d’un composant de transmission.

Pour un engrenage, le rendement s’exprime par la relation : ( = P2 / P1

On en...
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