Cours Transmission de puissance - Les engrenages

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BAC PRO PREMIÈRE ANALYSE DES

MECANISMES LE COURS : LES DIFFERENTES TYPES D’ENGRENAGES SOMMAIRE    

COURS : LES ENGRENAGES

FORMATEUR : MORICE.D

Les différents Engrenages.

Schématisations.

Calculs.

Exercices.

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LES

ENGRENAGES

1. GENERALITE. Un engrenage est un mécanisme élémentaire composé de deux roues dentées mobiles autour d’axe. L’une des roues entraîne l’autre par l’action des dents successivement en contact.

Les engrenages sont des composants mécaniques essentiels. Ils font partie des systèmes de transmission de mouvement et de puissance les plus utilisés, les plus résistant et les plus durables.

On distingue trois grandes familles d’engrenages couramment utilisées dans l’automobile.

Engrenage Parallèles,

Engrenage Concourants,

Engrenage Gauches.

2. LES DIFFERENTS TYPES D’ENGRENAGES. a) Engrenages Droits à denture droite.

Les plus simples et les plus économiques, ils sont utilisés pour transmettre le mouvement et la puissance entre deux arbres parallèles.

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b) Engrenages Droits à denture hélicoïdale.

Ils sont très utilisés en transmission de puissance ; les dents des roues sont inclinées par rapport à l’axe de rotation des deux roues. A dimensions égales, ils sont plus performants que les précédents pour transmettre puissance et couple moteur. Du fait d’une meilleure progressivité et continuité de l’engrènement, ils sont aussi plus silencieux. ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… …………………………………………………

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c) Engrenages Coniques (Concourants).

Ils sont utilisés pour transmettre le mouvement entre des arbres concourants, perpendiculaire ou non. La denture peut être droite, mais aussi hélicoïdale. ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… …………………………………………………

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d) Engrenages Roue et Vis sans Fin ( Gauches ).

L’une des roues ressemble à une vis et l’autre à une roue hélicoïdale.

Avantage : Faible encombrement. ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… …………………………………………………

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TECHNOLOGIE D’UN ENGRENAGE a) Description d’un train d’engrenage.

DESIGNATION

d :………………………………………………

m :…………………………………………….

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P :……………………………………………..

Z :……………………………………………..

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SCHEMATISATION

D’UNE

BOITE

DE VITESSES

Cette représentation, nous permettent de modélisées plus facilement un mécanisme avec des engrenages (B.v, B.auto, Différentiel). a) Schématisation partielle d’une B.v ( Bac pro ).

Exercice n°1 Faire le schéma cinématique partielle de l’engrènement 1, 2, et du pignon d’attaque, du pont et différentiel.



Pignon fixe :



Train d’engrenage :

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

Pignon fou :



Schématisation d’un pont et les satellites

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Schématisation d’une boite de vitesses du type Peugeot.

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LES

CALCULS LIENT

AUX ENGRENAGES

b) LES FONCTIONS MECANIQUES DES ENGRENAGES. a) Généralité : ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

b) Calculs lient aux engrenages.

Formules et Unités ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

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Mise en application

Un moteur thermique tourne à 3000 tr/min, le pignon Z1 a 11 dents, le pignon Z2 a 33 dents. 

Calculer le rapport de démultiplication de l’engrenage, ainsi que le nombre de tr/min du pignon d’arbre secondaire.

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Exercice n°1 Z1

Sortie

Z4

Entrée

Z2

Z3

Le pignon1 tourne à une fréquence de rotation de 1900 tr/min.

Z1 = 30 dents, Z2= 9 dents , Z3 = 15 dents, Z4= 25 dents.  Déterminer le rapport d’engrenage de chaque couple de pignon ainsi de la fréquence de rotation en sortie. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

Exercice n°2

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1

On donne :

Pignon intermédiaire 2 de M arrière

d1 = 34 mm, d2 = 80 mm, d3 = 103 mm, n1 = 1500 tr/min 

Déterminer la fréquence de rotation de l’arbre secondaire.

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Mise en Application

Z1 M

Z2

Z4 Z3 Z5

Dans le schéma ci-dessus, nous sommes en position marche arrière.

Avec l’aide l’extrait de la revue technique, vous devez : a) Déterminer l’équation du montage proposé. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. b) Déterminer le rapport d’engrenage. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

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c) Déterminer la fréquence de rotation en sortie, sachant que le pignon tourne à 1200 tr/min. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

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Le schéma ci-dessous représente un train d’engrenages.

On donne m = 2, n1 = 2150 tr/min. d1 = 20, d2 = 46, d3 = 24, d4 = 26, d5 = 42, d6 = 18, d7 = 60

a) Calculer la raison de l’engrenage R1/7 : ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. b) Calculer la vitesse angulaire w1 et w2. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

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c) Calculer la vitesse tangentielle Va ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….…………………………………………………………………….. ……………………………………….……………………………………………………………………..

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