transmission (annexe bac)

8/7/2019 Transmission (Annexe BAC)

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Les transformations de mouvements

1. GnralitsIl existe deux types de mouvements lmentaires :

La translation. La rotation.

Tous les mouvements ne sont quassociation ou combinaison des deux.Une transformation de mouvement se caractrise par une diffrence entre le mouvementmoteur et le mouvement rcepteur. Cette diffrence peut tre simple ou multiple parmi lessuivantes :

Nature du mouvement. Direction du mouvement. Sens du mouvement. Vitesse du mouvement.

2. Principales transformations de mouvementsa) Rotation en rotation :

Particularits :Les mouvements peuvent tre daxes parallles, perpendiculaires, quelconques. Les axespeuvent tre concourants ou non.

Principaux types : Engrenages. Poulies courroies. Roue dentes et chanes. Friction.

b) Rotation en translation et inversement :Particularits :

Ces transformations de mouvement peuvent tre rversibles ou non selon les conditionsmcaniques de frottement.

Principaux types : Engrenages. Poulies et bande. Friction. Bielle manivelle. Cames et excentriques. Vis-crou.

c) Translation en translation :Particularits :

Ces transformations de mouvement sont beaucoup moins rencontres.Principaux types :

Cales pentes.

3. EngrenagesUn engrenage est constitu de deux lments :- Une roue dente.- Une autre roue dente ou une crmaillre.Les roues dentes peuvent tre :- Cylindrique.- Conique.La denture peut tre droite ou hlicodale.La transformation de mouvement est par obstacle.

Laboratoire Mcanique de KORBA Page 1/10 Mr Ben Aballah Marouan


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a) Caractristiques dun engrenage :

d est le diamtre primitif et Z est le nombre de dents dune roue.AB = pas primitif = p =.d1 / Z1 =.d2 / Z2 Donc d = p.Z /

On pose m = p /o m est le module de la denture. Donc d = m.Zm est normalis : 0,5 mm 0,75 mm 1 mm etc.

b) Diffrents types dengrenages :Cylindrique extrieur :

La roue (en haut) et le pignon(en bas) sont denture droite.

Cylindrique intrieur :La grande roue dente estnomme roue creuse.

Reprsentationnormalise

Reprsentation relleReprsentation

normalise



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Cylindrique roue et vis :La roue et la vis sont denturehlicodale.

Pignon et crmaillre :La crmaillre est en gnralanime dun mouvement detranslation.

Roues coniques :Les axes sont concourants,perpendiculaires ou non.

c) Train dengrenages :

Un train dengrenages est constitu de plusieurs engrenages successifs. Cetagencement permet dobtenir des rductions de vitesses trs diffrentes sans avoir desencombrements trop importants.Ainsi il est possible davoir des rapports de rduction de lordre de 10-10 et plus avec unnombre limit de roues dentes (par utilisation de trains picyclodaux par exemple).Sur les premiers exemples de la page suivante, les relations cinmatiques sont dfinies,tout dabord pour un engrenage et ensuite pour les trains dengrenages simples. Pour de

amples renseignements, consulter un ouvrage spcialis .



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Engrenage simple :On donne :

VA =1.R1 =2.R2 ()

Avec: vitesse de rotation en rad/sR = d/2 (d : diamtre primitif)VA : vitesse du point A.

Cest la vitesse du point de tangence descercles primitifs.

Soit r =S /E ()

S : vitesse de la roue mene (roue desortie)

E : vitesse de la roue menante (rouedentre)

r : rapport de rduction de lengrenageSur le dessin ci-dessus, cest la roue 1qui est menante.

De la relation () on tire2 /1= R1 / R2

Sachant que r = d / 2 et que d = m.Z de la relation prcdente et de la relation () ontire : r =2 /1 = Z1 / Z2Comme les roues 1 et 2 tournent en sens inverse, la raison est ngative donc :

r = =

Train dengrenages :

Gnralisation de la relation ci-dessus :

r = (-1).

Avec : nombre de contact extrieur de dentures.Produit des Z menants : produit des nombres de dents des roues menantes.Produit des Z mens : produit des nombres de dents des roues menes.

Applications :

Premier exemple :

Dterminer r si la roue 1 est menanteOn donne :Z1 = 20 ; Z2 = 40 ; Z3 = 18 ; Z4 = 36

r = (-1)2. = =

Avec = 2 car il y a deux contactsextrieurs de dentures, celui entre 1 et 2et celui entre 3 et 4.

2 Z1

1 Z2

Produit des Z menants

Produit des Z mens

Z1 . Z3 20 . 18 1

Z2 . Z4 40 . 36 4



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Deuxime exemple :

Dterminer r . En dduire la vitesse de rotation du rcepteur sachant que le moteur tourne 1500 tours par minutes (Nmoteur = 1500 tr/min)On donne :

Z1 = 18 ; Z2 = 20 ; Z3 = 40 ; Z4 = 18 ; Z5 = 72

= 2 car le contact entre 4 et 5 est un contactintrieur de dentures.Remarque : la roue 2 nest l que pour inverser lesens, Z2 se simplifie dans la relation.On trouve donc :

r = (-1)2= = =

r =S /E donc r = NS / NE donc NS = r . NEDonc NS = 168,75 tr/min.

4. Poulies et courroies, roues dentes et chanes

Il existe de nombreux modles de courroies :- Lisses section circulaire, trapzodale, rectangulaire, etc.- Crantes.

Z1 . Z2 . Z4 18 . 18 9

Z2 . Z3 . Z5 40 . 72 80

Courroie section trapzodale Courroie section rectangulaire

Courroie section circulaire Courroie et poulies crantes



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Remarques :Les poulies crantes et la courroie associe assurent unetransformation de mouvement sans glissement. Comme lesengrenages, cette transformation de mouvement est parobstacle, donc avec conservation des positions relativesdes poulies tout instant. On rencontre par exemple cetype de matriels ds quil sagit de transmission deposition entre un moteur pas pas (par exemple) et ledispositif qui entrane.La courroie crante que lon peut observer sur laphotographie ci-contre permet dentraner en rotation lamire dun frontoprojecteur tout en synchronisant cetterotation avec le dispositif daffichage de la valeur.

Relations cinmatiques :Les relations sont tablies sans tenir compte duglissement, non ngligeable, entre les poulies et la

courroie.

VM =1.R1 =2.R2

Comme au 4.3.c on trouve :

r = =

Ici, les deux poulies tournentdans le mme sens.Sil sagit de poulies crantes, oude roues dentes et chane , la

relation avec les dents peut treutilise.

5. Bielle-manivelle :

Nomenclature des picesRep 1 PistonRep 2 Axe ct pistonRep 3 CorpsRep 4 SupportRep 5 BielleRep 6 Axe ct manivelleRep 7 Manivelle

2 d1

1 d2



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Exemple :Systme VL-VP du pupillomtre.

Le systme bielle-manivelle permet de transformer un mouvement de rotation en unmouvement de translation alternatif.Sur limage ci-contre, on peutobserver le systme bielle-

manivelle entre le bouton decommande VL-VP, qui tourne, etla lentille qui se translate.La liaison entre le bouton et lebotier est une liaison pivot. Laliaison entre le sous-ensemblelentille et le botier est une liaisonglissire. Les liaisons auxextrmits de la bielle sont desliaisons pivot.

6. Vis-crou :

a) Systme vis-crou :Le systme vis-crou est lutilisation dune liaison hlicodale comme systme detransformation de mouvement. En effet, la liaison hlicodale possde un degr de libert sousla forme de deux mouvements lmentaires lis par une relation. Il suffit donc de lierpartiellement chacun des deux lments constituant la liaison hlicodale pour obtenir latransformation de mouvement. Lun des lments ne doit que tourner et lautre uniquement setranslater selon le mme axe.Ce systme de transformation de mouvement est trs utilis :

Dispositif de mise vue de jumelle. Dplacement de table de machine-outil. Etc.

SchmaSchma



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Exemple :Platine de translation.

Le sous-ensemble vis {1+2} est en liaison pivot parrapport la base {4 + 5}.Le coulisseau 6 est en liaison glissire par rapport la

base 5. La forme trapzodale utilise pour cette liaisonglissire se nomme queue daronde.Comme il y a une liaison hlicodale entre 4 et 6, unetransformation de mouvement de type vis-crou estralise : quand 1 tourne, 6 se translate.

b) Systmes vis-crou particuliers :

Systme vis diffrentielle :Utilisant deux filetages diffrents, ce systme permet dobtenir des dplacements :- Plus important si les deux hlices sont de sens contraire.- Trs fins si les deux hlices sont de mme sens et de pas lgrement diffrents.

La vis ci-dessous possde deux filetages de mme sens et de pas 2 mm pour le plusgros et 1,75 mm pour lautre. Pour un tour la vis avance de 2 mm par rapport ausupport. Dans le mme temps, elle se visse de 1,75 mm dans le bloc mobile. Au final,le bloc mobile a avanc de 2 1,75 = 0,25 mm.



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Systme filets multiples :

Les vis-crous filets multiples sont utiliss pour obtenir des dplacementsimportants sans avoir des paisseurs trop grandes. On rencontre souvent sur les baguesde mise au point dobjectif ou de zoom, des filetages multiples (8,10,12,16 et plus mme)pour avoir une grande amplitude de translation avec une amplitude de rotation dun demi-tour environ (rotation du poignet).

Ci-dessous trois vis qui ont le mme pas et le mme diamtre extrieur.Celle possdant un seul filetage gros a un diamtre intrieur utile plus faible.Celle ayant un seul filet fin a un diamtre intrieur utile plus grand mais elle est beaucoupmoins rsistante.La troisime avec ses 4 filets imbriqus convient beaucoup de situations.

Exemples :Ci dessous le dispositif de miseau point dune jumelle.Le tube 8 est filetextrieurement avec un filet

simple droite et intrieurementavec un filetage 5 filets gauche.

A droite, le systme dedplacement de la mire dunlautorfractokratomtre.

Quand on agit sur le bouton 1, cela provoque undplacement rapide des sous-ensembles porte-oculaire {2 + 7 +}. On cumule les effetssuivants : Vis diffrentielle filetages contraires. Filetage 5 filets.

Filetage pas gros Filetage 1 filet fin Filetages 4 filets fins

La vis 11 possde un filetage deuxfilets. La courroie crante 23 entranela roue crante 24 qui fait elle-mmetourner la vis 11. Ce dispositif fait

translater la mire selon laxe desglissires 14.



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7. Cames et excentriques

Ces dispositifs de transformation demouvement sont souvent rencontrsau niveau des rglages desinstruments.Par exemple on trouve desexcentriques pour le rglage desbutes VL-VP du pupillomtre maisaussi comme bute du levier dans lamachine rainer.Les cames sont trs utilises dans lesprogrammateurs mais bien entenduaussi dans les moteurs thermiquesnotamment.

8. Autres dispositifs

On peut rencontrer des systmes cale pente comme celui du bouton de rglage durfracteur vu au 3.7.On trouve galement parfois des dispositifs croix de Malte comme celui rencontr aussidans le rfracteur.La rotation du plateau 51 amne le doigt au niveau de la croix de Malte 44.Le doigt fait tourner la croix de Malte dun quart de tour chaque passage.Des formes spcifiques ont t ralises dans le plateau 44 comme dans la croix de Malte 51pour viter les interfrences de fonctionnement.

Came Excentrique


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