Transmission de puissance par contact direct
Couple transmissible d'un embrayage à surfaces coniques Fig 9 Schéma surface conique Element de surface élémentaire : dS= ˆd dl= ˆd d‘ sin Calcul de la résultante Y o Y o= Z Z S (dT~ +dN~ )Y~ 2 dS Y o= P(fcos +sin) Z Z S dS 8
La commande d’embrayage - epsic
M = couple transmissible par l’embrayage [Nm] de la commande d’embrayage devient : ou le calcul de la force (F1) : ou 2 1 F1 d1 4 3 6 5 d2 1 12 A 4 d S u 22 A
Les embrayages Les freins Cours Génie mécanique
Couple transmissible n: nombre de surfaces de friction r f : coefficient de frottement N : effort presseur d’adhérence R et r : les rayons de la surface de friction I-1 Embrayage instantané : Position embrayée : Crabot (3) à droite : Crabot (3) à gauche : Symbole : R - Embrayage à griffes - Embrayage à dents 1 Arbre récepteu r
Chapitre 3 Contact avec frottement 31 Introduction 32
Calcul du couple maximal transmissible Habituellement, un embrayage est constitué d’un ou plusieurs disques avec contact bilatéral Cependant, afin de simplifier la mise en place des résultats, nous allons faire l’étude d’un système d’embrayage à contact unilatéral (figure 3 7) On suppose la densité de répartition de
Doc 1/2 - Ex-Machina
D) Calcul du couple maximal transmissible par un embrayage à disque On note : • Cf(Nm) le couple maximal transmissible par I 'embrayage, • N (N), I 'effort presseur axial générateur de la pression de contact, f le coefficient de frottement, le rayon extérieur de la surface frottante, r/ le rayon intérieur de la surface frottante
Embrayages - Ex-Machina
Embrayage conique Embrayage conique Au lieu de se faire sur des disques, le contact s'opère sur une surface conique L'exemple présente sert d'inverseur du sens de marche
Technologie de la transmission de puissance dans les liaisons
Le couple transmissible C est donn é par: C = p A L D/2 Pour é vitter le mattage des cannelures, on veut que p= (2 C)/(A L D) < Padmissible 100 MPa < Padm < 400 MPa en fonction de la pr é cision d'usinage On d é termine amors la longueur des cannelures: Les é crous à cr é neaux sont particuli è rement
Exercice 1 : LIMITEUR DE COUPLE
(N,&→$)= (N,&→*)Exprimer alors le couple total transmissible par le limiteur de couple Question 9 : Déterminer la valeur de l’effort #en fonction de la raideur 4des rondelles et du serrage Q des vis Question 10 : Application numérique avec A=0,3et les rayons mesurés sur le dessin qui est à l’échelle 1
COMMISSARIAT REG KEBILI DEVOIR DE SYNTHESE N° 02 DUREE LYCEE
plane simple sous l’action des moments opposés provenant de l’embrayage d’un coté (Mt 1) et de l’engrenage (29-32) de l’autre coté (Mt 2) Ces moments de couples C 1 = C 2 = C e On donne : le couple transmissible fournit par l’embrayage, C e = 2 104 N mm 2la résistance élastique au glissement, Reg = 460 N/mm
MODELISER LA CINEMATIQUE DES SYSTEMES DE TRANSMISSION DE
Embrayage : accouplement temporaire ; Frein : permet de ralentir voir d’arrêter un système (embrayage dont l’un des deux systèmes est le bâti) Les limiteur, régulateur, boîte de vitesse et variateur mécaniques Un limiteur délivre une vitesse ou un couple en sortie ne pouvant pas dépasser une valeur max
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Technologie de la transmission de
puissance dans les liaisons complètesTransmission de puissance par adhérence:
Solutions avec Brides (appui plan et centrage cylindrique court).Transmission de puissance par adhérence.
On ne traitera dans ce chapitre que du dimensionnement et de la technologie des brides. Les assemblages des carters suivent les mêmes règles de conception. Determination non optimisée des assemblages avec bride Cette methode utilise des hypothèses fortements simplificatrices et ne prend pas en compte les sollicitations dynamiques. Il faut donc prendre une marge de sécurité lors de l'emploi de cette methode. Exemple: Transmission d'un couple moteur Cm par une bride boulonnée l Les sollicitations radiales sont transmisent par le centrage court et par adhérence. l Les sollicitations axiales sont transmisent par les surfaces planes de mise en position et par les boulons. l La transmission du couple se fait uniquement par adhérence. l la mise en position des deux brides est effectuée par un appui plan et un centrage court (L < 0.1 lLe maintien en position
est assuré par une série de boulons dont il faut déterminer le nombre et le diamètre. l L'étanchéité est assurée par l'emploi de pâte à joint. determination du nombre de vis le maintien d'une étanchéité correcte impose d'assurer une pression uniforme sur toute la couronne de la bride. Il faut donc que les "cônes" de progression des champs de pression se chevauchent. On cherchera autant que possible à minimiser le nombre de vis (moins d'usinages, moins de coûts). Pour celà on peut augmenter les largeurs de brides (h). Cependant, cette dernière action va augmenter le volume de matière, donc le poids et indirectement le prix. On doit donc faire un compromis. determination du diamètre et du couple de serrage des vis n:Nombre de vis.
d: Diamètre au niveau du plan de joint du cône de progression des champs de pression. D:Diamètre d'implantation des boulons.
Cette formule n'est valable que si la répartition de pression dans la zone de contact est uniforme (cf nombre de vis). N: effort axial minimum pour transmettre le couple par adhérence.N/n: effort axial minimum par vis.
nota: une bonne approximation de l'effort axial à installer est donné par la formule:Ct = f.N.Rmoy
où Ct: couple transmissible; f: coefficient de frottement; N: effort axial; Rmoy: rayon moyen de la surface de
friction. Choix du diamètre de vis, du type de serrage et du couple prescrit pour le serrage des vis règles de conception des brides Solutions avec Moyeux expansibles (frettes démontables) (pénétration cylindrique prépondérante). Transmission de puissance par adhérence.Avantages et caractéristiques
dimensions et caracteristiques des frettes démontables l Implantation : Tolérances standard H8 h8, pas de traitements thermiques. Les douilles coniques de certains types étant fendues, il est possible d'absorber des tolérances importantes. l Transmission de couples très élevés. Protection en cas de surcharge par glissement. l Mise en position angulaire et axiale faciles. Les frettes autocentreuses assurent une coaxialité de 0.02 mm à0.04mm. Pour un positionnement plus précis, prévoir un
centrage directe sur l'arbre. lMontage et démontage aisé.
l inconvénients des assemblages traditionnels: Clavette parallèle: pression de matage élevée. La clavette prend du jeu. Rupture possible. Ajustement au montage. Arbre cannelé: section réduite. Traîtements thermiques souvent nécéssaires. Coût. Frettage à chaud: Calculs compliqués. Outillage coûteux. Eléments de dimensionnement d'une frette démontable Hypothèse: les pressions au niveau de la surface cylindrique et de la surface conique sont identiques (rigidité axiale nulle). Determination de la pression minimum p à installer pour passer le couple COn choisira la plus grande des deux pressions.
Liaison cylindrique
Liaison conique
Determination de l'effort axial minimum qu'il faut pour installer un champ de pression p.Les pentes courament utilisées sont de 2%, on prendra un coefficient de sécurité sur l'effort
axial de 1.5. Autre types d'assemblages frettés démontables: les moyeux pincésTransmission de puissance par obstacles:
Solutions avec Cannelures.
Transmission de puissance par obstacles.
Cannelures à flancs parallèles
Ce type de cannelures est de plus en plus
souvent remplacé par les cannelures à flancs en développantes plus résistante et moins bruyantes. Elles restent cependant assez souvent utilisées sur les petites séries.Elles sont usinées par train de fraises ou par
brochage.Pour le calcul, on suppose une répartition de
pression uniforme sur les flancs de cannelures.On définie A: surface portante équivalente
par unité de longueur (75% de la surface portante théorique) A = n.h.0.75 (avec n: nombre de cannelures; h: hauteur d'une cannelure)On définie p: la pression de contact.
Le couple transmissible
C est donné par:
C = p.A.L.D/2
Pour évitter le mattage des cannelures, on
veut que p= (2.C)/(A.L.D) < Padmissible100 MPa < Padm < 400 MPa en fonction de la
précision d'usinage.On détermine amors la longueur des
cannelures: Les écrous à créneaux sont particulièrement bien adaptés pour assurer le maintient en Cannelures à flancs en développante de cercle position d'une telle liaison. Ce type de cannelures est une application indirecte des engrenages en développante. Elles permettent de grandes vitesses de rotation et sont silencieuses. Les cannelures à fond plat pour pièces minces et cannelures à plein rayon pour une plus grande résistance à la fatigue. Ces cannelures sont usinées par roulage, génération et brochage ce qui permet des cadences élevées de production. Elles sont d'une grande précision, sont autocentrantes et leur coût est relativement modéré. Pour le calcul, on suppose une répartition de pression uniforme sur les flancs de cannelures. A : surface portante équivalente par unité de longueur.100 MPa < Padm < 400 MPa en fonction de la précision d'usinage.
Solutions avec Clavette.
Transmission de puissance par obstacles.
les clavettes sont à réserver aux très petites séries ou à l'unitaire. Elles présentent beaucoup
d'inconvénients tels que: pression de matage élevée.