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TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 11/31 /31
ÉÉllééments de dessin techniquements de dessin technique(TN01 : Automne 2004)(TN01 : Automne 2004)
Hocine KEBIRMaître de Conférences à l’UTC
Poste : [email protected]
Transmission de mouvement
TN01 TN01 Hocine KEBIRHocine KEBIRAutomne 2004 Automne 2004 22/31 /31
Translation en Translation
Rotation en Translation - Translation en rotation
Transmission de mouvementTransmission de mouvement
Rotation en RotationTr
ansm
ission
de
mou
vemen
tTr
ansm
ission
de
mou
vemen
t
Poulies de frictionEngrenages Poulies - courroies
Vis - écrouCrémaillèreBielle - manivelle
came
Plans inclinés
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Transmission de mouvement Rotation Transmission de mouvement Rotation -- RotationRotation
Par engrenages Par poulies et courroies
Par roue de friction
Transmission de mouvementTransmission de mouvementRotation Rotation -- RotationRotation
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EngrenagesEngrenages
Un engrenage est un mécanisme élémentaire composé de deux roues dentées mobiles autour d'axes de position fixe.
L’une des deux roues entraîne l'autre par l'action de dents successivementen contact: on dit que les deux roues sont conjuguées.
pignon
roue
La plus petite roue est appelée pignonet la plus grande roue
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Ils font partie des systèmes de transmissions de mouvement et de puissance les plus utilisés, résistants et durables.
EngrenagesEngrenages
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Les engrenages sont des éléments normalisés, facilement interchangeables et permettant des processus de fabrication relativement économique.
Fabrication des engrenagesFabrication des engrenages
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Fabrication des engrenagesFabrication des engrenages(Taillage par fraise m(Taillage par fraise mèère)re)
Taillage par fraise mère
Outils de taillageFraise mère
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Vidéo : Taillage d’engrenage conique
Fabrication des engrenagesFabrication des engrenages(Taillage par couteau)(Taillage par couteau)
Outils de taillage(Couteau pour taillage conique)
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Engrenages gauches(Axes dans des plans différents)
Engrenages concourants(Axes concourants )
Engrenages parallèles(Axes parallèles)
Types dTypes d’’engrenagesengrenages
Suivant la position des axes des roues, on distingue trois types d’engrenage
Denture droite Denture hélicoïdale
Roue et vis sans finengrenages coniques à dentures en spirale
Engrenage coniques à denture droite
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1 1 -- Engrenages parallEngrenages parallèèlesles
Les engrenages cylindriques sont les plus courants.
Les dentures hélicoïdales, plus silencieuse, sont utilisées lorsqu'il
s'agit de transmettre de la puissance.
Les dentures droites sont utilisées pour les petits appareils et les engrenages intérieurs.
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Engrenages parallEngrenages parallèèles les àà denture droitedenture droite
Cylindre primitifs de fonctionnement
V
A A B BV R Rω ω= =
A B
B A
RR
ωω
=A B
B A
dd
ωω
=
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CaractCaractééristiques dristiques d’’une roue une roue àà denture droite normaledenture droite normale
un engrenage est complètement défini par la connaissance de son
module m et son nombre de dents Z
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Module (m)Module (m)
Le module est déterminé par un calcul de résistance des matériaux
vidéo
Dans un engrenage, le mouvement est transmis par des obstacles, les dents, ce qui garantit l’absence de glissement pendant le fonctionnement. Pour fonctionner, les dents ont besoin d’être de même «pointure» : le module.
Dans un engrenage, la roue et le pignon ont le même module.
.p mπ=
.d m Z=
P : pasd : diamètre primitifm : moduleZ : nombre de dents
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CrCréémaillmaillèèrere
Une crémaillère est un engrenage de diamètre primitif infini. Par conséquent, les remarques qui s'appliquent pour les engrenages s'appliquent également pour les crémaillères.
Pour pouvoir engrener, la crémaillère doit être de module identique à l'engrenage. De même, l'angle d'hélice de l'engrenage doit être identique
La roue a un mouvement de rotation la crémaillère a un mouvement de translation
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2 2 -- Engrenages coniquesEngrenages coniques
Les engrenages coniques assurent la transmissionentre arbres concourants.
engrenages coniques à dentures en spirale
Engrenages concourants(Axes concourants )
Engrenage coniques à denture droite
Vidéo
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33-- Engrenages gauches : Roue et vis sans finEngrenages gauches : Roue et vis sans fin
vidéo
Le système (roue - vis sans fin) permet de transmettre et adapter un mouvement de rotation à deux arbres perpendiculaires.
A chaque tour de la vis, chaque filet de la vis pousse la roue d’une dent. Un filet de la vis équivaut àune dent de roue dentée.
Les engrenages roue et vis sans fin permettent l'irréversibilité et offre une grande réduction.
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ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages(Repr(Repréésentation dsentation d’’une roue)une roue)
Vue non coupée Coupe axiale
Orientation de la denture
S’il est utile de préciser graphiquement l’orientationde la denture, on utilise les symboles suivant
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ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages
Engrenage extérieur de roues cylindriques Engrenage intérieur de roues cylindriques
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ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages
Engrenage de roues coniques Engrenage à roue et à crémaillère
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ReprRepréésentation normalissentation normaliséée des engrenagese des engrenages
Engrenage gauche hélicoïdal Engrenage à roue et à vis sans fin
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SchSchééma cinma cinéématique des engrenagesmatique des engrenages
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Trains dTrains d’’engrenagesengrenages
Les trains d'engrenages sont utilisés dans une grande majorité de machines et mécanismes.
En grande majorité, les trains sont employés en réducteur (réduction de la vitesse et augmentation du couple)
Arbre moteur
Arbre de sortie
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Rapport de transmission (la raison)Rapport de transmission (la raison)
L’utilisation de roues dentées de diamètre primitif différent permet d’obtenir une modification de la fréquence de rotation de l’arbre récepteur n2 (roue menée) par rapport à la fréquence de rotation de l’arbre moteur n1 (roue menante).
V
A A B BV R Rω ω= = B A
A B
RR
ωω
=
B
A
NrN
=
A A
B B
d Zrd Z
= =
Roue menante (A) Roue menée
B B A A
A A B B
N d ZrN d Z
ωω
= = = =ω : vitesse de rotation
Ν : Nombre de tours par minute
Z : Nombre de dents
r : raison (rapport de transmission)
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La raison (le rapport de réduction) d'un train d'engrenages est le rapport du produit du nombre de dents des roues menantes et du produit du nombre de dents des roues menées.
Trains dTrains d’’engrenagesengrenages(La raison)(La raison)
1 3
2 4
Z ZrZ Z
×=
×
Ν : Nombre de tours par minute
Z : Nombre de dents
r : raison (rapport de transmission)1 1
1 1
( ) ( )
( ) ( )
N N
i ii i
N N
i ii i
d menante Z menanter
d menée Z menée
= =
= =
= =∏ ∏
∏ ∏
4
1
23 Arbre moteur
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Rapport de transmission dRapport de transmission d’’un systun systèème (Roue me (Roue --Vis sans fin)Vis sans fin)
A chaque tour de la vis, chaque filet de la vis pousse la roue d’une dent. Un filet de la vis équivaut à une dent de roue dentée.
N(roue) Nombre de filets ( )N(Vis) Nombre de dents de la roue ( )
Z visrZ roue
= = =
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vidéo
Trains dTrains d’’engrenagesengrenages(Sens de rotation)(Sens de rotation)
Le sens de rotation d'un train d'engrenages extérieur est facilementdéterminé en comptant le nombre de couples de contact entre les roues
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Trains dTrains d’’engrenagesengrenages(Sens de rotation)(Sens de rotation)
Dans le cas de trains d'engrenages intérieurs, cette méthode est à inverser.
Deux couples de contactCinq couple de contact
Le sens de rotation d'un train d'engrenages extérieur est facilementdéterminé en comptant le nombre de couples de contact entre les roues :
Si ce nombre est pair, la roue menée tourne dans le même sens que la roue menante.
Si ce nombre est impair, la roue menée tourne en sens inverse de la roue menante.
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Trains planTrains planéétairestaires
Avantages
réduction de vitesse très élevée pour un encombrement réduitexcellent rendement
InconvénientDemande une grande précisiondesign plus complexe
Train d’engrenages dans lequel au moinsun arbre (axe) se déplace dans l’espace
Train planétaire
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Trains Trains àà planplanéétairestaires
Pour calculer le rapport de transmission d’un trainà planétaires, on utilise la formule de Willis
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Transmission de mouvement par poulies et courroiesTransmission de mouvement par poulies et courroies
Courroie plate
Courroie trapézoïdale
Poulies et courroies crantées
( )( )
d menanterd menée
=
Rapport de transmission
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Fin