Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA FACULTE DES SCIENCES APPLIQUEES DEPARTEMENT DE

UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA FACULTE DES SCIENCES APPLIQUEES DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE Cours Construction Mécanique 2 Licence Académique Génie Mécanique Spécialité: Construction Mécanique Dr: AMEUR Toufik 2017-2018 Programme détaillé Licence Académique Génie Mécanique Spécialité: Construction Mécanique Matière: Construction Mécanique 2 Semestre: 6 Unité d’enseignement: UEF 3.1.1 Volume horaire par semaine: cours: 3h TD: 1h30 TP: 0h Crédits: 6 Coefficient: 3 Mode d’évaluation: Contrôle continu: 40% Examen: 60% Objectifs de l’enseignement: Cette matière constitue la suite de CM1, elle s’intéresse essentiellement aux calculs de dimensionnement des éléments principaux de transmission de mouvement des machines (engrenage, roulements et arbres etc…), comme elle touche l’étude technologique générale des mécanismes e (réducteur, BV, embrayage, frein etc …). Connaissances préalables recommandées: Mécanique rationnelle, Dessin industriel, RDM et CM 1 .. Contenu de la matière : Chapitre 1. Engrenages Engrenage cylindrique (dentures droite et hélicoïdale), Engrenage conique (denture droite et hélicoïdale), vis sans fin. Etude dynamique (Pression superficielle, Résistance à la rupture) Chapitre 2. Arbres Et Axes Calcul du diamètre préalable des axes et arbres, Vérification des arbres et axes Construction mécanique 2 i Programme détaillé Chapitre 3. Transmission de mouvement Paliers et butées lisses, Paliers et butées à roulements, Roues de friction, Courroies et Chaînes…. Chapitre 4. Réducteurs et BV Dimensionnement d’un réducteur de vitesse Etude d’une boite à vitesses Notions sur les Trains épicycloïdaux Chapitre 5. Accouplements, embrayages et freins Construction mécanique 2 ii Table des matières Table des Matières Chapitre 1: Transmission de puissance par poulie et courroie 1. Les courroies ........................................................................................................................ 1 1.1. Composition des courroies ........................................................................................... 1 1.2. Classification des courroies .......................................................................................... 2 1.3. Montage des courroies ..................................................................................................4 2. Calcul des courroies ............................................................................................................. 4 2.1. Rapport de vitesse ........................................................................................................ 5 2.2. Longueur d'une courroie .............................................................................................. 5 2.3. Efforts exercés sur la courroie ...................................................................................... 6 2.4. Puissance transmise ..................................................................................................... 7 2.5. Sollicitation de la courroie ............................................................................................ 8 3. Conception d'une transmission par courroie ..................................................................... 8 3.1. Transmission par courroie plate ................................................................................... 9 3.2. Transmission par courroie trapézoïdale ..................................................................... 10 4. Avantages et inconvénients ....................................................................................... 13 Chapitre 2: Transmission de puissance par pignon et chaîne 1. Les chaînes ........................................................................................................................ 14 1.1. Classification de chaînes ............................................................................................. 14 1.2. Conditions de fonctionnement des chaînes ............................................................... 16 1.3. Lubrification des chaînes ............................................................................................ 16 2. Calcul des chaînes ............................................................................................................ 17 2.1. Rapport de transmission ............................................................................................ 17 2.2. Engrènement .............................................................................................................. 18 2.3. Calcul de la longueur .................................................................................................. 19 2.4. Efforts exercés sur une chaîne ................................................................................... 20 3. Conception d'une transmission par chaîne ...................................................................... 20 4. Avantages et inconvénients des chaînes .......................................................................... 20 Chapitre 3: Transmission de puissance par engrenages 1. Géométrie des engrenages ............................................................................................... 31 2. Classification des engrenages ............................................................................................ 32 2.1. Roues cylindriques à dentures droites ....................................................................... 32 2.2. Roues cylindriques à dentures hélicoïdales ................................................................ 33 2.3. Roues coniques ........................................................................................................... 34 2.4. Roue et vis sans fin ..................................................................................................... 35 3. Fabrication des engrenages ............................................................................................... 37 4. Etude des engrenages à dentures droites ......................................................................... 38 4.1. Etude du mouvement ................................................................................................. 38 Construction mécanique 2 iii Table des matières 4.2. Résistance des engrenages en flexion ........................................................................ 39 4.3. Résistance des engrenages à l'usure .......................................................................... 43 Chapitre 4: Trains d'engrenages 1. Trains simples .................................................................................................................... 46 1.1. Trains à vis sans fin ..................................................................................................... 47 1.2. Calcul des trains simples ............................................................................................. 47 2. Trains planétaires ............................................................................................................. 49 2.1. Composition d'un planétaire ...................................................................................... 49 2.2. Classification des planétaires ..................................................................................... 50 2.3. Calcul des planétaires ................................................................................................. 50 Chapitre 5: Calcul des arbres 1. Critère de résistance ........................................................................................................ 52 2. Critère de déformation .................................................................................................... 54 2.1. Déformation latérale .................................................................................................. 54 2.2. Déformation en torsion .............................................................................................. 55 3. Critère dynamique ........................................................................................................... 55 3.1. Vibration latérale ........................................................................................................ 55 3.2. Vibration en torsion .................................................................................................... 57 Chapitre 6: Accouplements et joints d'arbre 1. Accouplements rigides ..................................................................................................... 58 1.1. Accouplements à plateaux par boulons ..................................................................... 58 1.2. Accouplements à plateaux par frottement ................................................................ 59 1.3. Couple transmissible .................................................................................................. 59 2. Accouplements déformables ........................................................................................... 60 2.1. Accouplements à éléments métalliques ..................................................................... 60 2.2. Accouplements à éléments en caoutchouc ................................................................ 63 3. Accouplement de deux arbres concourants ..................................................................... 65 3.1. Joint de CARDAN ........................................................................................................ 65 3.2. Joint TRIPODE ............................................................................................................. 66 Bibliographie Références Bibliographiques .................................................................................................. 67 Construction mécanique 2 iv Chapitre 1: Transmission de puissance par poulie et courroie Chapitre 1 Transmission de puissance par poulie et courroie Chapitre 1: Transmission de puissance par poulie et courroie Les courroies sont des éléments flexibles qui permettent de transmettre la puissance lorsque l'arbre moteur et l'arbre entrainé sont éloignés l'un de l'autre. L'utilisation de ces éléments constitue une solution constructive plus simple et plus économique. D'autre part, l'élasticité de ces éléments permet d'absorber les chocs et les vibrations, ce qui contribue à rendre la transmission silencieuse et à augmenter leurs durée de vie. Leurs durée de vie étant limitée, il est nécessaire donc de prévoir un plan d’entretien périodique pour surveiller l’usure, le vieillissement, la perte d’élasticité, et prévoir les remplacements aux premiers signes de dégradation. 1. Les courroies Les courroies permettent la transmission du mouvement circulaire continu entre deux arbres moteur et récepteur éloignés l’un de l’autre dont les axes peuvent occuper diverses positions relatives (Fig 1.1); axes parallèles (a), montage le plus courant, avec brin croisé (b), pour l'inversion du sens de rotation. Axes perpendiculaires orthogonaux (c) ou axes inclinés d’un angle quelconque dans deux plans parallèles (d). Figure 1.1: Transmission par courroies. 1.1. Composition des courroies Autrefois, Les courroies sont fabriquées en cuir ou en caoutchouc. Aujourd'hui, elles sont généralement formée d’une structure fibreuse (nature diverse, corde, tissage, kevlar...), noyée dans un corps élastomère obtenu par un coulage en moule. Cette composition synthétique (Fig 1.2) assure aux courroies les qualités suivantes : - bonne résistance aux agents extérieurs (hydrocarbure, graisse...), Construction mécanique 2 1 Chapitre 1 Transmission de puissance par poulie et courroie - grande flexibilité et aptitude à travailler sur deux faces (galet tendeur), - faible masse volumique (effet centrifuge diminué), - bonne résistance à la température et à la rupture. Figure 1.2: Section en coupe d'une courroie trapézoïdale. Pour former une courroie, les deux extrémités du liens peuvent être agrafées, collées, cousues (pour courroie en textile ou cuir). 1.2. Classification des courroies D'une manière générale, il existe deux catégories de courroies: les courroies plates et les courroies trapézoïdales. Mais selon la transmission, on trouve d'autres catégories qui ont la même forme de section mais avec des spécifications de géométrie. a. Courroies plates Ce type de courroies permet la transmission des vitesses circonférentielles très importantes, Jusqu’à 80 m/s. Elles sont utilisées pour des axes parallèles ou non, ce qui permet de concevoir des système limiteur de couple. Figure 1.3: Transmission par courroie plate. Le glissement inévitable, due à la géométrie de ces courroies (Fig 1.3), limite considérablement les couples transmissibles. En effet, leur emploie nécessite souvent l’utilisation d’un galet tendeur ou d’un système de tension par un réglage de l’entraxe. b. Courroies trapézoïdales La forme trapézoïdale permet une meilleur adhérence de la courroie sur la poulie. Ainsi ce type de courroie permet des couples transmissible plus important ou des entraxes plus petits (arc d’enroulement plus petit). Construction mécanique 2 2 Chapitre 1 Transmission de puissance par poulie et courroie Le glissement reste inévitable. Il faut, donc, un bon alignement des poulies pour éviter le décrochage. Un système de réglage de l’entraxe est nécessaire pour le montage et le démontage de la courroie ainsi que pour la tension de la courroie. Ces variantes permettent des propriétés particulières (Fig 1.4): crantés pour un meilleur rendement, multi-bandes pour des couples plus importants, double angle pour des poulies de chaque coté de la courroie, striées pour des vitesses plus importantes. Figure 1.4: Différents types des courroies trapézoïdales. c. Courroies synchrones Les crans de la courroie et de la poulie interdisent tout glissement ce qui permet la synchronisation du mouvement (Fig 1.5). Ces courroies peuvent, dans des conditions constructives bien définies, remplacer les chaînes. Mais par rapport aux chaînes, leur utilisation produit une transmission silencieuse et ne nécessite pas de lubrification. En contre partie, l'utilisation de ce type nécessite que l'une des deux poulies doit comporter un flasque. Voir les deux si les axes sont verticaux. Figure 1.5: Transmission par courroie crantée. Un système de réglage de l’entraxe reste indispensable pour le montage et le démontage de la courroie ainsi que pour la tension. d. Courroies rondes Elles permettent l’utilisation de plusieurs faces différentes pour entraîner les poulies. Souvent utilisées pour de petits mécanismes.(Baladeur, vidéo, autoradio, moteur,...). Construction mécanique 2 3 Chapitre 1 Transmission de puissance par poulie et courroie Figure 1.6: Transmission par courroies ronde. 1.3. Montage des courroies Selon la nature de transmission, on trouve plusieurs techniques de montages (Fig 1.7). Toutes ces techniques assurent la transmission des vitesses élevées avec de grands entraxes possibles entre poulies. Figure 1.7: Différentes position de montage des courroies. 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 est souvent nécessaire pour régler la tension initiale et compenser l’allongement des courroies au cours du temps. 2. Calcul des courroies La figure 1.8 présente un système de transmission par courroie composé uploads/Ingenierie_Lourd/ cm2.pdf