Transmission de Puissance

Les Engrenages et les Trains d'engrenages

Données et hypothèses d'Étude

La lecture d'un diaporama (lien vers un DRIVE ICI !!!) au format "ppt" (touche "F5" pour affichage en mode plein écran) vous permettra de compléter le cours "à trous" recensant les notions principales qui régissent les Engrenages et les Trains d'Engrenages.

Procédure

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Exercices / TD

Exercice 1

Données & Hypothèses d'Étude

On considère le train d'Engrenages suivant:

- Z1 = 12 dents;

- Z2 = 28 dents;

- Z3 = 68 dents;

- Z4 = 20 dents;

- Z5 = 32 dents.

L'Entrée du mouvement se fera sur l'Arbre (1) et la sortie sur l'Arbre (5).

L'ensemble des Arbres et Roues dentées sont contenus dans un Bâti (0).

Question

Déterminez le rapport de transmission (r) de ce train d'engrenages. Précisez s'il y a inversion ou non du sens de rotation !

Schéma cinématique minimal

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Exercice 2

Données & Hypothèses d'Étude

Le réducteur représenté ci-contre est un train d'engrenages composé de 3 engrenages à roues hélicoïdales, avec:

Engrenage 1: Z1 = 32 dents et  Z2 = 64 dents;

Engrenage 2: Z3 = 25 dents et Z4 = 80 dents;

Engrenage 3: Z5 = 18 dents et Z6 = 50 dents.

L'Entrée du mouvement se fera sur l'Arbre (1) et la sortie sur l'Arbre (6).

L'ensemble des Arbres et Roues dentées sont contenus dans un Bâti (0).

Question

En considérant la vitesse de rotation de l'Arbre d'Entrée (1), N1 = 1500 tr/min, Déterminez le vitesse de rotation de l'Arbre de Sortie (6), N6Précisez s'il y a inversion ou non du sens de rotation !

Schéma cinématique minimal

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Exercice 3

Données & Hypothèses d'Étude

Le réducteur représenté ci-contre est un train d'engrenages composé de 3 trains engrenages, dont un est conique (engrenage 1) et les deux autres cylindres à axes parallèles (engrenage 2 & 3), avec:

Engrenage1: Z1 = 26 dents et  Z2 = 52 dents;

Engrenage2: Z3 = 26 dents et Z4 = 82 dents;

Engrenage3: Z5 = 18 dents et Z6 = 48 dents.

L'Entrée du mouvement se fera sur l'Arbre (1) et la sortie sur l'Arbre (6).

L'ensemble des Arbres et Roues dentées sont contenus dans un Bâti (0).

Question

En considérant la vitesse de rotation de l'Arbre d'Entrée (1), N1 = 1500 tr/min, Déterminez le vitesse de rotation de l'Arbre de Sortie (6), N6Précisez s'il y a inversion ou non du sens de rotation !

Schéma cinématique minimal

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Exercice 4

Données & Hypothèses d'Étude

Le réducteur représenté ci-contre est un train d'engrenages composé de trois 5 engrenages, dont un est conique (engrenage 1) et les 4 autres cylindres à axes parallèles (engrenage 2, 3, 4 & 5), avec:

Engrenage1: Z1 = 32 dents et  Z2 = 40 dents;

Engrenage2: Z3 = 18 dents et Z4 = 72 dents;

Engrenage3: Z5 = 22 dents et Z6 = 24 dents;

Engrenage4: Z6 = 24 dents et Z7 = 30 dents;

Engrenage5: Z8 = 17 dents et Z9 = 34 dents.

L'Entrée du mouvement se fera sur l'Arbre (1) et la sortie sur l'Arbre (9).

L'ensemble des Arbres et Roues dentées sont contenus dans un Bâti (0).

Question

Schéma cinématique minimal

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En considérant la vitesse de rotation de l'Arbre d'Entrée (1), N1 = 1500 tr/min, Déterminez le vitesse de rotation de l'Arbre de Sortie (9), N9Précisez s'il y a inversion ou non du sens de rotation !

Exercice 5

Données & Hypothèses d'Étude

Le réducteur représenté ci-contre est un train d'engrenages composé de trois 5 engrenages, dont un est conique (engrenage 1) et les 4 autres cylindres à axes parallèles (engrenage 2, 3, 4 & 5), avec:

Z1 = 32 dents,  Z2 = 40 dentsZ3 = 18 dents, Z4 = 72 dents, Z5 = 22 dents, Z6 = 24 dents, Z7 = 30 dentsZ8 = 17 dents et Z9 = 34 dents.

L'Entrée du mouvement se fera sur l'Arbre (1) et la sortie sur l'Arbre (9).

L'ensemble des Arbres et Roues dentées sont contenus dans un Bâti (0).

Question

Modélisation

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En considérant la vitesse de rotation de l'Arbre d'Entrée (1), N1 = 1500 tr/min, Déterminez le vitesse de rotation de l'Arbre de Sortie (9), N9Précisez s'il y a inversion ou non du sens de rotation !

Exercice 6

Données & Hypothèses d'Étude

Le réducteur proposé, à 2 trains d'engrenages à roues à denture hélicoïdale, présente la particularité d'avoir  l'arbre d'entrée (1) coaxial à l'arbre de sortie (4).

- Engrenage (1/2): Z1 = 30 ; Z2 = 60.

- Angle d'inclinaison de l'hélice ß1 = 30°

- Module normale (réel) mn = 5.

- Engrenage (3/4): Z3 = 22 ; Z4 = 35.

 

- Module normale (réel) mn = 8.

Question

Modélisation

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Si l'entraxe "a" est le même pour les 2 engrenages, déterminer l'angle d'hélice "ß2" du deuxième engrenage (3/4).

Calculez le rapport de transmission "r" du réducteur et Déterminez la vitesse de rotation "N4" de l'arbre de sortie (4) !

Exercice 7

Données & Hypothèses d'Étude

Le réducteur à  axes orthogonaux se compose de 2 roues hélicoïdales (Z1 = 24 et Z2 = 84 dents) et d'un système roue et vis sans fin (vis 3 à 4 filets et Z4 = 36 dents).

Question

Calculez le rapport global de transmission du réducteur !

Déterminez la vitesse de rotation "N4" de l'arbre de sortie solidaire de la roue dentée (4) en considérant la vitesse d'entrée "N1" de l'arbre (1) = 1500tr/min.

Schéma cinématique minimal

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Exercice 8

1. Transmission de puissance par engrenages

Données & Hypothèses d'Étude

Soit le RÉDUCTEUR À ENGRENAGES DROITS dont on donne les caractéristiques dimensionnelles suivantes:

Z= 24 dents et module m = 2;

- ZB= 74 dents et module m = 2;

Z= 20 dents et module m = 2;

Z= 78 dents et module m = 2;

- On note "Ne" la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (tr/min) et "Ns" la vitesse de rotation de l'arbre de sortie (tr/min).

Question 1

Coloriez le dessin d'ensemble en regroupant les pièces par classe d'équivalence !

Question 2

Représentez le schéma cinématique minimal du réducteur !

Question 3

Géométrie des engrenages: Remplissez le tableau ci-dessous !

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Dessin d'ensemble


Question 4

Calculez l'entraxe entre:

  --> L'arbre d'entrée (A) et l'arbre secondaire (B): "eAB"

  --> L'arbre secondaire (C) et l'arbre de sortie (D): "eCD"

Question 5

Rapport de transmission: Calculez les rapports de transmission entre:

  --> L'arbre d'entrée (A) et l'arbre secondaire (B): "RAB"

  --> L'arbre secondaire (C) et l'arbre de sortie (D): "RCD"

 

En déduire le rapport de transmission global du réducteur, soit Rglobal =

Question 6

La vitesse de rotation du moteur "Ne" est de 1510tr/min. En déduire la vitesse de rotation "Ns" en sortie de réducteur.

Le sens de rotation entre l'entrée et la sortie du réducteur est-il inversé ou non ?

Question 7

La puissance utile en sortie du moteur est de 500W. Le rendement pour chaque étage d'engrenage est de 97%.

Donnez la valeur de la puissance en sortie du réducteur. En déduire la valeur du couple de sortie "Cs".

2. Assemblage par éléments filetés

Pour fixer le réducteur au sol, on souhaite implanter des vis CHc, M10 (trou borgne normal). On considère que la pièce (0) est en acier.

Question 8

Complétez le dessin d'ensemble !

Question 9

Donnez la désignation complète de la vis choisie !

D'AUTRES EXERCICES...


Réducteur à arbre creux

Réducteur industriel

Réducteur industriel modulaire


Train d'engrenages simple

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