Engrenages coniques à dentures droites

[invite14b425d7]

Bonjour,

Voilà, mon problème actuellement est de dimensionner des engrenages coniques (ici représentées sur l'image qui n'est pas à l'échelle) de ce système.
Le but , est ici d'entrainer la tige grâce à l'engrenage de l'arbre moteur dont le diamètre D= 80mm .

Le rapport de transmission entre cette tige et l'arbre moteur est de 4.
La route est entrainée grâce au second pignon de la tige (toujours avec des engrenages coniques droits) et ce rapport de transmission est ici de 1. Le diamètre de ce pignon est de 20mm.

La vitesse max des roues est de 25rad/s



Ce que j'aimerai savoir c'est comment, avec une méthode simple et efficace, déterminer le module de ces engrenages...

Problème, je me suis fixé comme matériaux de l'acier XC et ne connaissant pas le Rpe ni k de celui ci (car je ne connais pas la surface de la dent) je ne peut déterminer m via

m>2.34(Ft/k.Rpe)^(1/2)

T : effort tangentiel sur la dent
k : coefficient de largeur de denture
Rpe : résistance pratique à l’extension


Alors soit je suis bête (c'est possible, soit je me suis trompé et cela voudrait dire que je suis bête..)

Merci pour votre aide

Julien
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[invite14b425d7]

personne ne peut me répondre

[Jaunin]

Bonjour, Rdm001,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Déjà quelques liens pour vous aider dans vos recherches.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.group-amt.com/upload_pdf/XC48_fr.pdf

http://fr.wikibooks.org/wiki/Mat%C3%...A9e_des_aciers

http://books.google.ch/books?id=fKtO...ur%20k&f=false

determination des charges sur les dentures et calculs de resistance

[polo974]

Et une transmission sans engrenage (ni courroies)...

 Cliquez pour afficher

Imagine une plaque triangulaire, avec 4 paliers (aux mêmes écartements que les roues et l'arbre central)
Imagine sur chaque arbre un maneton de façon à créer une manivelle.
Monte la plaque sur les manetons.
Fait tourner un arbre, les autres suivent...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite14b425d7]

En fait si j'ai choisi un système avec engrenage c'était dans le but de :
lorsque la roue rencontre un obstacle(ex:une marche), elle est donc bloqué, le systeme "roues plaque" pivote d'un angle (dépendant de la hauteur de marche) et escalade cette marche.
Je ne sais pas si cette solution que vous proposez et que j'ai compris comme un systeme de double" bielle manivelles " entraînera ce mouvement de franchissement de la marche ou de l'obstacle.

Pour répondre au deuxieme message:

Merci pour les informations elles me seront très précieuses.
Cependant le Rp0.2=325 N/mm² min correspond au Rpe de ma formule?
Et dans la détermination du facteur admissible K je n'ai pas compris d'ou sortait le 12.6 . Dans l'exemple donné page 8 du livre

C'est tout ce que je voudrais savoir
Car le k

[invite14b425d7]

PS: Je ne sais pas comment déterminer mon k (coefficient de largeur de denture)
car je ne connais pas encore la géométrie de mes dents.
Je connais juste:
- ma vitesse de sortie et le couple
- l'acier de mes pignons et engrenage XC48
- mon diamètre de pignon et engrenage donc mon rapport de réduction que je me suis donné ne connaissant pas encore les caractéristique de mon moteur.

Une chose est sûr je ne suis pas doué dans le dimensionnement d'engrenage...

[invite0324077b]

la plaque triangulaire servant de bielle d'acouplement entre les 3 roue et l'arbre central transmetra avec un rapport 1 : en cas de buté d'une roue ca ne fera pas tourner l'ensemble

ta transmision a engrenage conique inverse le mouvement : si une roue bute le triangle va tourner en sens inverse de la roue

il faudra donc modifier le couple conique coté roue pour changer le sens de rotation

pourquoi passer par des couple conique ... une bonne vieille chaine de velo serait plus simple

[invite13dff322]

On isole la dent.
On a le pied de dent que l'on considere comme encastré et 1 effort du à l'autre pignon.
On est dans la théorie des poutres en flexion.
Tu connais la largeur de ton pied de dent.
Tu connais l'effort.
Tu as la contrainte max de ton matériaux.
Tu peux donc déterminer la longueur de ta denture.

(calcul simplifié)
On ne prends compte la fatigue dans ce cas.

Ce qui est dommage car le plus interessant dans le calcul d'engrenage c'est de dimensionner la denture avec comme premier critere l'usure et non pas la casse de la dent.
(voir déport de denture et calcul à la fatigue).

[polo974]

En fait si j'ai choisi un système avec engrenage c'était dans le but de :
lorsque la roue rencontre un obstacle(ex:une marche), elle est donc bloqué, le systeme "roues plaque" pivote d'un angle (dépendant de la hauteur de marche) et escalade cette marche.
Je ne sais pas si cette solution que vous proposez et que j'ai compris comme un systeme de double" bielle manivelles " entraînera ce mouvement de franchissement de la marche ou de l'obstacle.
...

De toute évidence, il faut au moins entrainer 2 roues, sinon, quand la roue qui devrait être motrice se retrouve en haut...

Donc supposons un entrainement de 3 roues (pour avoir une totale symétrie):
par roue dentées ou par manivelle, l'entrainement est absolu et de rapport fixe.
le premier tourne à l'envers,
le second de par son rapport 1/1 ne permet pas le basculement, sauf à sur-dimensionner le moteur (dixit chatelot).

Alors quoi...
et bien, il faut une multiplication prenant appui sur le support des roues, ainsi, quand les roues bloquent, le couple fait tourner le support.

La transmission directe à chaines impose 3 chaines cotes à cotes pour avoir un enroulement correct des chaines sur la roue centrale, un peu encombrant...

Donc au choix:

• 6 couples coniques (coût élevé et fragile)
• 3 chaines cotes à cotes (coût faible et costaud, mais encombrant)
• une réduction droite et manivelles et plaque bielle et 4 paliers (solution intermédiaire)

[invite0324077b]

bien sur qu'il faut 3 chaines ... les 3 chaine ne seront pas plus encombrante que le couple conique

il y a aussi la solution engrenage droit , avec un engrenage intermediaire entre l'engrenage sur l'arbre central et l'engrenage sur la roue

[invite0324077b]

En fait si j'ai choisi un système avec engrenage c'était dans le but de :
lorsque la roue rencontre un obstacle(ex:une marche), elle est donc bloqué, le systeme "roues plaque" pivote d'un angle (dépendant de la hauteur de marche) et escalade cette marche.

en cas de buté sur une marche le triangle va tourner en sens inverse des roue , jusqu'a ce que la roue avant passe l'obstacle ... si l'obstacle est trop haut ca ne passera jamais ... pendant ce mouvement 2 roue seront en contact et ca va frotter

je prefere l'autre sens de transmission entre l'arbre central et les roue : si la roue avant bute le triangle tourne dans le meme sens que les roue jusqu'a ce que le roue du haut se retrouve sur le dessus de la marche : c'est dans ce sens la que ca passera les marches les plus hautes ! pendant ce mouvement il n'y a que la roue qui bute en contact , donc pas de frotement

[Jaunin]

Bonjour, Rdm001,
Votre idée finale, c'est de motoriser le principe du diable à trois roues ?
Cordialement.
Jaunin__

[invite14b425d7]

Merci pour vos explications.

Pour la solution de l'engrenage intermédiaire, j'y avait déjà pensé, mais cela m'aurait obligé à rajouter 3 autre arbre dans le systeme pour porter ces engrenages. Donc je me suis dis qu'il devait avoir une solution plus simple pour mon cas.

L'idée est de motorisé une poussette de marché. Mais aussi pourquoi pas un diable pour d'autres usages.

Au final, il faut que je passe a une solution à chaine ou engrenage intermédiaire et oublier le sytème engrenage tige(pignons) et engrenage?

Merci encore pour vos réponses, car je ne suis qu'étudiant encore et ne maîtrise pas encore la Mécanique

[invite0324077b]

et avec tes engrenage conique il faut bien des palier aussi ... et en plus avec des tolerance a respecter bien plus severe qu'avec des engrenage intermediaire a arbre paralele !

[Jaunin]

Bonjour,
Avez-vous l'occasion dans votre bibliothèque de voir le livre sur les engrenages de Henriot?
Peut-être un essai du lien suivant.
Cordialement.
Jaunin__

http://gearexpert.free.fr/logiciel_demo.htm

http://booknode.com/engrenages___con..._oeuvre_051449

[polo974]

Chatelot, à nous 2, je crois qu'on va aller loin (je sais pas où, mais loin...)

Il suffit de mettre une chaine (ta solution) et la manivelle en triangle mais avec seulement les manetons sur les 3 roues...

Ensuite, pour le rapport de réduction, il faut bien réfléchir, car quand le support des roues tourne, les roues ne tournent pas, donc relativement, elles tournent à l'envers... (satellites planétaires, tout ça....)

Maintenant, pour voir un exemple de charoit dans un film, il faut regarder Hannibal, quand le poulet italien est sur le chariot dans le musée (on a les références technologiques qu'on peut...).

[invite14b425d7]

@Polo974: Je la mets ou cette unique chaine?

Je crois que je vais partir sur un système à engrenages parallèles avec engrenage intermédiaire pour que le sens de rotation moteur et roue soient les mêmes et ainsi le système pourra monter des marches plus efficacement.
ou alors des 3 chaînes
Pour la solution des trois chaînes, on peut en plus régler la vitesse que l'on souhaite avec un dérailleur comme sur les vélos non?

Tandis que pour les engrenages il va faloir jouer sur la vitesse de l'arbre moteur = variateur+carte électronique... un peu chiant non?

Merci

[invite0324077b]

pour changer la vitesse il faut changer la vitesse de l'arbre central , pas le raport de transmission entre l'arbre central et les roue

le raport entre arbre central et roue doit etre choisi pour un passage correct des marche d'escalier si le raport et trop proche de 1 , il faudra un couple enorme sur l'arbre central pour monter la marche

plus le raport est grand plus la rotation du triangle sera lente , et ca montera les marche d'escalier avec un couple du meme ordre que l'avance normale

en allant trop loin avec un rapport trop grand il y a le risque que le triangle tourne a la moindre petite bosse devant une roue

[polo974]

@Polo974: Je la mets ou cette unique chaine?
...
Merci

Entre le moto-réducteur et une des 3 roues, la "trielle" (ben oui, bielle pour 2 paliers, trielle pour 3 paliers) permet d'entrainer les 2 autres roues à la même vitesse.

Mais, le reste pose problème...
Si la roue bloque sur une (contre)marche, il faut que le système de réduction tende à faire tourner la plaque support, ce qu'une simple chaine ne peut faire (vu qu'elle ne prend pas appui sur la plaque). Il faut donc un arbre intermédiaire pour créer ce couple.
Sans oublier que ce couple soit dans le bon sens et si possible supérieur à celui appliqué aux roues...

[invite0324077b]

ah bon ? un rapport de transmission X est un rapport X quelque soit le moyen de realisation ! donc le couple d'entré est X fois plus fort que le couple de sortie ... donc il y a bien un couple appliqué au triangle

en cherchant bien tu peut l'expliquer par l'angle de la chaine et les force de reaction sur les palier ... mais je trouve inutile de rentrer dans ces detail

[polo974]

Non, le couple est appliqué à la roue qui est bloquée grâce à son son pneu caoutchouc...
Le moteur est solidaire du chariot, et donc la réaction du couple moteur ne passe pas par le support triangulaire.

Il faut voir le système un peu comme un différentiel, et l'énergie passe par le chemin non bloqué: soit les roues, soit le support triangulaire.

[invite14b425d7]

Ah d'accord, moi je pensais à 3 chaînes (1chaîne par arbre-roue) qui permet en fait de faire passer le couple dans la roue et dans la plaque support...