Transmission de puissance by Ivan Milhau

TRANSMISSION DE PUISSANCE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Term SI

Cours (CI5 –E11) (CI7 – E4)

La transmission de l’énergie mécanique est, généralement, un problème de transmission du mouvement de rotation. Chaque système mécanique participant à cette transmission, reçoit la puissance mécanique du mouvement en entrée, et la restitue, au rendement prés, à sa sortie.

1. Notion de rapport de transmission : Le rapport de transmission d’un système est le rapport entre la vitesse de sortie et la vitesse d’entrée. Attention : Il est quelquefois utilisé l’inverse (entrée sur sortie). Cas 1 : Entrée : rotation Sortie : rotation

ωe

Système Rapport de transmission i

Cas 2 : Entrée : rotation Sortie : translation

ωs

ωe

Système Rapport de transmission i

i = …………

Remarque : lorsque le mouvement d’entrée et le mouvement de sortie sont de même nature, le rapport de transmission n’a pas d’unité.

1.1.

Le système poulie courroie.

•

Cas général :

1.2.

Brin mou

Brin tendu

Poulie motrice

d1 ; ω1

…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Le système roue chaine.

•

d2 ; ω2

Cas général :

Z1 ; ω1

Brin tendu

Z2 ; ω2 Brin mou

………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Page 1 sur 6

TRANSMISSION DE PUISSANCE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Term SI 1.3.

Cours (CI5 –E11) (CI7 – E4)

Les engrenages.

Relation à connaitre : passage de ω (rad/s) à N (tour/min) : •

Engrenage extérieur.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………..

•

Engrenage intérieur.

•

Cas général :

1.4.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Système pignon crémaillère.

1.5.

Système vis-écrou.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Page 2 sur 6

TRANSMISSION DE PUISSANCE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Term SI

Cours (CI5 –E11) (CI7 – E4)

2. Mise en série des systèmes de transformation de mouvement. Soit un système de transformation de mouvement (système global), transformant la vitesse d’entrée N1 en vitesse de sortie Nn+1.

Système 1 Rapport i1

Système 2 Rapport i2

Système 3 Rapport i3

Système n Rapport i4

Nn+1

Système global : Rapport ig On peut donc écrire : ig = ……………… Connaissent les rapports de chaque sous systèmes, il est possible de calculer le rendement global ig : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… D’où :

ig = ………………………………………………………………..

3. Notion de puissance : Une puissance est exprimée en Watt. Dans le cas d’un mouvement

de rotation, la puissance transmise par un arbre est le produit de sa vitesse

de rotation (en rad/s) par le couple transmis (en N.m).

P = ……………………………………. Dans le cas d’un mouvement

de translation, la puissance transmise est le produit scalaire entre la

vitesse de la pièce considérée (en m/s), et l’effort transmis (en N).

P = ……………………………………. Dans le cas du

mouvement d’un fluide, la puissance est le produit entre le débit

du fluide (en m3/s) et la

pression du fluide (en Pa).

P = ……………………………

Q= …………………………

4. Notion de rendement : 4.1.

Définition :

Par définition, le rendement d’un système, est le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d’entrée. Page 3 sur 6

TRANSMISSION DE PUISSANCE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Term SI

Système

Rendement

Exemple :

Cours (CI5 –E11) (CI7 – E4)

η = …………

Entrée : rotation Sortie : rotation Système Rendement Rapport

……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ………………………………………………………

Remarque : Le rendement n’affecte que la transmission des efforts et des couples. Il n’affecte pas les mouvements.

4.2.

Mise en série de systèmes de transmission de puissance.

Soit un système de transmission de puissance (système global), transformant la puissance d’entrée P1 en puissance de sortie Pn+1. Ce système de transmission de puissance peut être décomposé en sous systèmes (système 1 : transformant la puissance P1 en puissance P2, ………., Système n : transformant la puissance Pn en puissance Pn+1.

Système 1 Rendement η1

Système 2 Rendement η2

Système 3 Rendement η3

Système n Rendement ηn

Pn+1

Système global : Rendement ηg Définition : Le rendement d’un système est égal au rapport entre la puissance d’entrée et la puissance de sortie. On peut donc écrire : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Connaissent les rendements de chaque sous systèmes, il est possible de calculer le rendement globalηg : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… D’où :

ηg = ………………………………………………………………..

5. Principaux systèmes de transmission de puissance. Page 4 sur 6

Term SI

TRANSMISSION DE PUISSANCE - TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Cours (C.I.5).

ENTREE : Rotation SORTIE : Rotation

Boites de vitesse

Accouplements

Réducteurs à engrenages

Pignon - Chaîne

Système poulies courroie

Embrayages

Roues libres

Variateurs de vitesse Page 5 sur 6

Coupleurs

Roues de friction

Term SI

TRANSMISSION DE PUISSANCE - TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Cours (C.I.5).

ENTREE : Rotation SORTIE : Translation

Cames et excentriques

Système levier - coulisse

Système vis écrou

Système bielle manivelle

Système Pignon crémaillère

Poulies – courroie / Pignons - chaîne

Page 6 sur 6