Calcul force engrenage

[Tomlrt]

Bonjour,
j'ai besoins d'un avis extérieur a mon problème:

Je suis dans le cas d'une roue de tondeuse avec une couronne à denture intérieur. Je l'entraîne avec un pignon. Mon problème est de savoir les force qui s'exerce sur les dents pour vérifier que mon épaisseur de dents est suffisante. Mon pignon est en contact lorsque j'embraye c'est à dire qu'il est monter sur un pivot donc il ne prend pas le poids de la machine.

Quel est pour vous la démarche a suivre?

Si besoins je vous donnerai la démarche que j'ai appliqué pour le moment mais pour le moment je préfère pas pour ne pas influencer votre avis.

Merci d'avance


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[Zozo_MP]

Bonjour

Pour connaître ce que vous appelez les forces il faut connaitre la puissance moteur et sa vitesse de rotation.
Il faut nous dire aussi s'il y a de l'hydrostatique a un endroit du système de transmission par exemple entre le moteur et le pignon meneur.
Comme pignon est déjà dessiné il faut nous communiquer aussi le module et surtout la largeur du pignon et de la couronne qui est la plus importante car il me semble bien quelle est plus étroite que le pignon d'entrainement.

Après ça mes petits camarades de la bande des cinq regarderont attentivement votre méthode de calcul.

Cordialement

[Tomlrt]

J'ai de très bonne connaissance en mécanique car j'ai un master en mécanique. C'est une vu Catia que je vous est mis et l'ensemble des données sont paramétrable
j'ai effectivement oublier de vous donner les vitesses
je dois roulais sur une distance de 24m en 1min avec une roue de 200mm de diamètre
pour le module je suis parti sur un module de 2 couramment utilisé dans ces cas là et un diamètre de couronne de 121mm de diamètre de pieds de dents ensuite le diamètre du pignon n'a pas d'importance c'est seulement la démarche pour trouver les efforts qui s’appliquent sur les dents qui m’intéresse pour vérifier la résistance de ces dernières

[Tomlrt]

pour la largeur du pignon et de la couronne vous prenez un K de 6 à 10 et on le multiplie a m
je suis parti sur k=6 pour être dans le pire des cas

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sanglo]

Bonsoir,

J'ai de très bonne connaissance en mécanique car j'ai un master en mécanique.

Fort de çà, tu aurais pu nous donner le nombre de dents de la couronne (58) au lieu de nous obliger à le calculer.
Obligé aussi de calculer le nombre de tours/minute de cette couronne pour obtenir un déplacement de 24m/min.

le diamètre du pignon n'a pas d'importance

Donc on ne sait pas calculer l'effort repris par la dent d'autant plus qu'on ne connait pas la puissance du moteur, sa vitesse de rotation et le rapport de démultiplication entre la sortie moteur et le pignon.

Quel est pour vous la démarche a suivre?

Si besoins je vous donnerai la démarche que j'ai appliqué pour le moment mais pour le moment je préfère pas pour ne pas influencer votre avis.

Influencer notre avis !!!
Il n'y a rien à influencer car il n'y a pas 36 manières de calculer.
Montres ce que tu a fais et on pourra te dire si c'est bon ou pas.
C'est la règle sur ce forum sinon c'est trop facile de poser une question pour que ce soit nous qui fassions le travail

A++

[Tomlrt]

Je vous envoi ça dés demain matin

[Sanglo]

Juste encore une chose:

Mon pignon est en contact lorsque j'embraye c'est à dire qu'il est monter sur un pivot donc il ne prend pas le poids de la machine.

En partant de ce principe, ça veut dire qu'avec le même duo pignon-couronne tu entraînes indiférement une tondeuse (quelques kg) ou un camion (plusieurs tonnes)

A++

[Tomlrt]

Le but étant d’encastrer une couronne dentée à une roue et de pouvoir l’embrayer avec un pignon donc le support sera monté en pivot comme sur une tondeuse à traction avant


Données de départ
Distance à parcourir L=24m
Temps pour le parcourir t=1min
Poids total de la machine m=95kg
Diamètre de roue D=200mm
Largeur roue = 48mm
4 roues supportant le poids dont 2 qui seront engrenées

Création de la couronne et du pignon
Module 2mm
K=6
Donc bmin=12mm

Pour la couronne
d=116mm
df=121mm
da=112mm
Z=58dents

Pour le pignon
dp=26mm
dpf=21mm
dpa=30mm
Z=13dents

Alors le pas p=6.28318531mm
Entraxe e=45mm
Rapport de réduction r=0.22413793

Calcul de vitesse et accélération
Je suis partie sur une rampe classique de vitesse

rampe vitesse.png

Delta a= 2sec
Delta b= 56sec

Je calcul sur une plage d’accélération entre 0.25 et 6 m/s²
vitesse.png

Ce qui donne les vitesses suivantes

vitessea.png

Calcul des efforts
Ensuite j’applique la formule
Ft=(Ff+Fm)/2
Avec
Ff=m*g*Largeur roue/D/2
Et
Fm=m*accélération
Ce qui me donne des forces comme suit

f.png

Ma question est donc de savoir si ma démarche est bonne sachant que je n’en suis pas totalement sûr malheureusement pour moi

[Tomlrt]

J'ai oublier de préciser que avec cette force je recalcule mon module mini m=2.34*RACINE(Ft/(k*Re du matériau))

[Sanglo]

Bonjour,

Ton couple de pignons doit résister au couple maxi fourni par le moteur
C'est de là qu'il faut démarrer pour connaître l'effort maxi qui sera appliqué sur une dent.
D'où l'importance de connaître la puissance du moteur, sa vitesse de rotation et le rapport de transmission entre le moteur et le pignon d'entraînement.
Moteur thermique ou électrique ?
Si tu n'avais qu'une faible résistance à l'avancement, un module minimum suffirait MAIS ... si la machine rencontre un obstacle dans le meilleur des cas la roue ou la transmission patine et au pire le pignon casse.

A++

[Tomlrt]

Le problème étant que le moteur électrique n'est pas déterminé et tous les paramètres qui seront calculés permettrons de valider la couronne et le pignon pour ensuite déterminer la motorisation et donc l'ensemble des calculs doivent se faire en fonction des efforts que la roue prend. J'ai l'impression d'avoir tellement la tête dedans que je passe à coté de quelque chose d'évident.

[Tomlrt]

Dans mon cas seul les effort résistant sur la roue sont a vaincre pour pouvoir avancer je pense
je vous met en plus claire un montage mais qui n'est pas totalement le même que souhaité

[Sanglo]

Re,

On en sait un peu plus:
Le moteur sera électrique.
Il est à déterminer.

Je ne pense pas qu'il soit nécessaire de réinventer l'eau chaude.
Les plus grosses tondeuses électriques pour la majorité sont équipées d'un moteur 1800W.
Essayer de calculer la puissance du moteur sur base de l'entraînement de la machine ne t'apportera pas grand chose étant donné que la plus grosse partie de la puissance est absorbée par la coupe (et ça, tu vas le calculer comment ?).
La puissance installée va servir à couper ET à entraîner la machine ce qui fait que je me répète mais la denture de tes pignons doit être calculé en fonction du couple fourni par le moteur ne serait que par sécurité.
Regardes les grosses tondeuses du commerce et il est très facile de voir la puissance du moteur et quel module est utilisé pour l'entraînement.

Ce n'est que mon avis, aussi à toi de voir pour la suite.

A++

[Tomlrt]

J'ai jamais dis que c'était pour une tondeuse mais COMME la traction avant d'une tondeuse avec opérateur marchant! Enfin bref ça fait une semaine que je me casse la tête dessus sans trouver le problème. Je vais trouver une solution avec l'accélération et la formule de Hertz simplifier

[Sanglo]

Re,

J'ai jamais dis que c'était pour une tondeuse ...

C'est vrai ... mais tu l'as laissé supposer très fort:

Je suis dans le cas d'une roue de tondeuse avec une couronne à denture intérieur

D'autant plus que Zozo_MP (salut à toi) dans sa réponse dit:

Il faut nous dire aussi s'il y a de l'hydrostatique a un endroit du système de transmission par exemple entre le moteur et le pignon meneur.

Si tu nous avais expliqué depuis le début l'entièreté de ton problème y compris à quoi sert la machine, on y aurait vu clair dès le début et on aurait pas eu besoin de jouer aux devinettes et aux suppositions comme c'est trop souvent le cas quand des questions sont posées.

On ne demande pas qu'un master en mécanique soit doublé d'un master en communication mais au minimum que quand une question est posée elle contienne les éléments nécessaires pour élaborer une réponse.

Quand on pose un bout de problème, il ne faut pas s'attendre à recevoir une réponse ultra-complète.

A++

[Tomlrt]

L'utilité de la machine ça je ne peu pas le dire car je ne suis pas autorisé à le faire.
De plus j'ai recalculé ma vitesse et il y avais une erreur
Et les informations que je vous donnai, était les seules que j'avais j'ai dû imposer des valeurs sur certains paramètres de façon empirique.
Maintenant j'ai de gros doutes sur mes efforts car je me retrouve avec une force tangentielle à la dents d'environ 10N pour un déplacement de 95kg ce qui me parait plutôt faible.
De plus depuis le début j'aurais voulu avoir une démarche pour calculer ces efforts.
Cordialement

[Tomlrt]

Pour l'hydrostatique je n'avais pas vu mais non il n'y en a pas!