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TRANSMISSION DE PUISSANCE Page 1
S Si Sciences de l'Ingénieur Fiche référenceTRANSMISSION DE PUISSANCE - GÉNÉRALITÉS
Il existe différentes solutions pour
transmettre une puissance 1.Chaque système mécanique
intermédiaire participant à cette transmission reçoit le mouvement et le restitue, au rendement près, avec ou sans changement des ses caractéristiques.La TRP est assurée la plupart du
temps par le mouvement de rotation.Les pièces mécaniques assurant les
liaisons à l'entrée et à la sortie des systèmes intermédiaires sont le plus souvent des arbres.1- FONCTION : TRANSMETTRE UNE PUISSANCE
Avec P = puissance en watt (W)
C = couple (
Nm)ω = vitesse angulaire (
rad.s-1)F = force en Newtons (
N)V = vitesse linéaire (
m.s-1)2- CALCUL de la PUISSANCE ET du RENDEMENT
Mouvement de rotation Mouvement de translation
Puissance P=C × ω puissance = couple × vitesse angulaire unités : W = N.m ×rad.s-1 P = F × V puissance = force × vitesse linéaire unités : W = N×m.s -1 rendement entrée puissancesortie puissance=ηSelon le mouvement de sortie désirée, et en fonction du mouvement d'entrée envisagé, le processeur devra
transmettre le mouvement d'entrée, ou le modifier. Il en résulte un certain nombre de solutions constructives.
1 TRP : Transmission de Puissance
TRANSMETTRE
une PUISSANCEPuissance d'entrée : Pe
Mouvement de rotation
(C e, ωe)Mouvement de translation
(Fe, ve) pertesPROCESSEUR
de rendement ηPuissance de sortie : Ps
Mouvement de rotation
(C s, ωs)Mouvement de translation
(Fs, vs)Chaîne d'information
Chaîne d'énergie
ACQUERIRTRAITERCOMMUNIQUER
ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIRTRANSMETTREACTION
Consignes
Energies
Informations
externes d'entréeGrandeurs physiques
Informations
externes de sorties - accouplement, embrayage, limiteur de couple, roue libre, frein, - poulie courroie, engrenages, - système vis écrou, ....TRANSMISSION DE PUISSANCE
S Si Sciences de l'
TRP SANS MODIFICATION DE MO
3-TRP sans modification de mouvement
3.1 -Transmission permanente
Les accouplements (rigides ou élastiques
TRP entre deux arbres en prolongement avec de faibles défauts de positionnement relatif. Les joints articulés permettent de réaliser une TRP entre arbres à grands défauts de positionnement relatifs. (par exemple : un joint de Cardan pour arbres concourants 3.2 -Transmission temporaire
Les roues libres un seul sens.Le fonctio
nnement de mécanismes soumis à des couples résistants importants présente certains risques, d'endommager par exemple l'organe moteur, simultanément alimenté en énergie et sollicité par le couple résistant provoqué par l'organe récepteur.L'interposition d'
détérioration de l'organe moteur, en faisant patiner la transmission en cas de couple supérieur à un couple seuil préréglé.Les freins
permettent de ralentir ou de stopper le mouvement d'un par transformation de l'énergie mécanique en énergie calorifique. ciences de l'Ingénieur Fiche référenceS MODIFICATION DE MOUVEMENT
TRP sans modification de mouvement
Transmission permanente
rigides ou élastiques) permettent de réaliser une TRP entre deux arbres en prolongement avec de faibles défauts de permettent de réaliser une TRP entre arbres à grands défauts par exemple : un joint de Cardan pour arbres concourantsTransmission temporaire
Les embrayages
une transmission arbres en prolongement, par commande externe. La transmission est réalisée par obstacle ou par adhérence. roues libres permettent d'accoupler deux arbres coaxiaux uniquement dans nnement de mécanismes soumis à des couples résistants importants présente certains risques, d'endommager par exemple l'organe moteur, simultanément alimenté en énergie et sollicité par le couple résistant provoqué par l'organe récepteur. L'interposition d'un limiteur de couple entre organe moteur et récepteur évite la détérioration de l'organe moteur, en faisant patiner la transmission en cas de couple supérieur à un couple seuil préréglé. permettent de ralentir ou de stopper le mouvement d'un par transformation de l'énergie mécanique en énergie calorifique.Page 2
Fiche référence
UVEMENT
permettent de réaliser une TRP entre deux arbres en prolongement avec de faibles défauts de permettent de réaliser une TRP entre arbres à grands défauts par exemple : un joint de Cardan pour arbres concourants) embrayages permettent de réaliser transmission temporaire entre deux arbres en prolongement, par commande externe. La transmission est réalisée par obstacle ou par adhérence. permettent d'accoupler deux arbres coaxiaux uniquement dans nnement de mécanismes soumis à des couples résistants importants présente certains risques, d'endommager par exemple l'organe moteur, simultanément alimenté en énergie et sollicité par le couple résistant provoqué entre organe moteur et récepteur évite la détérioration de l'organe moteur, en faisant patiner la transmission en cas de permettent de ralentir ou de stopper le mouvement d'un mécanisme par transformation de l'énergie mécanique en énergie calorifique.TRANSMISSION DE PUISSANCE
S Si Sciences de l'
TRP AVEC MODIFICATION DE
4- TRP avec modification de la vitesse angulaire
4.1 Par adhérence
4.1.1 - Indirecte (utilisation d'un lien de transmission
principe4.1.2 - Directe
Axes parallèles
Roues de friction
rapport de transmission 1221dd NN=
4.2 Par obstacle
4.2.1 - Indirecte (utilisation d'un lien de transmission
On peut également transmettre le mouvement de
rotation par obstacles indirectes, en se servant d' lien de transmission une courroie ciences de l'Ingénieur Fiche référenceAVEC MODIFICATION DE LA VITESSE ANGULAIRE
TRP avec modification de la vitesse angulaire
utilisation d'un lien de transmission)Poulies et courroies
rapport de transmission menantemenée menéemenante d d NN=Axes concourants
Cônes de friction
utilisation d'un lien de transmission)On peut également transmettre le mouvement de
rotation par obstacles indirectes, en se servant d'un lien de transmission qui peut être une chaîne ou courroie crantée sur une roue dentée.Page 3
Fiche référence
LA VITESSE ANGULAIRE
shémaAxes concourants
Plateau - Galet
TRANSMISSION DE PUISSANCE
4.2.2 - Directe
A - LES ENGRENAGES DROITS
a) SchémaEngrenage extérieur
Schéma
b) Caractéristiques géométriques des denturesNOMBRE DE DENTS
MODULE
DIAMETRE PRIMITIF
DIAMETRE DE TETE
DIAMETRE DE PIED
SAILLIE
CREUX PASENTRAXE
(denture extérieure) Z m d = mZ da = d+2m df = d-2,5m ha = m hf = 1,25m p = πm a = (d1+d2)/2
= m(Z1+ZRemarques :
- toutes ces caractéristiques (sauf Z) sont exprimées en mm. - Seules les caractéristiques indiquées en c) Condition d'engrènement Pour que 2 roues dentées puissent engrener, il faut d) Denture droite ou hélicoïdaleIntérêts des dentures hélicoïdales
- Le contact entre dents est progressif. - Une conduite plus longue. - Fonctionnement sans choc, peu ou pas de bruit.Inconvénients des dentures hélicoïdales.
- Création d'une composante de force axiale.LES ENGRENAGES DROITS
Engrenage extérieur Engrenage intérieur
Schéma
b) Caractéristiques géométriques des dentures m )/2 +Z2)/2 ) sont exprimées en mm. Seules les caractéristiques indiquées en gras sont à connaître parfaitement. Pour que 2 roues dentées puissent engrener, il faut qu'elles aient le même module (m)Le contact entre dents est progressif.
choc, peu ou pas de bruit.Inconvénients des dentures hélicoïdales.
Création d'une composante de force axiale.
Page 4
Engrenage intérieur
qu'elles aient le même module (m)TRANSMISSION DE PUISSANCE
B - LES ENGRENAGES CONIQUES
a) SchémaEngrenages coniques
Schéma
b) Caractéristiques géométriques des denturesNOMBRE DE DENTS.
CONE PRIMITIF.
CONE DE TETE.
CONE DE PIED.
LARGEUR DE DENTURE
Z a f b c) Condition d'engrènement Pour que 2 roues coniques puissent engrener, il faut que les roues aient cônes soit confondu avec le point de concours des axes. d) Denture droite ou hélicoïdaleLES ENGRENAGES CONIQUES
ues des denturesPour que 2 roues coniques puissent engrener, il faut que les roues aient le même module et que le sommet de
avec le point de concours des axes. d) Denture droite ou hélicoïdale