dimensionnement roue et vis sans fin

[akabenito]

Bonjour à tous,

Fraîchement arrivé sur le forum je souhaiterais vous soumettre une question pour laquelle je n'ai trouvé aucune réponse sur internet.

Actuellement master génie mécanique, nous devons concevoir une solution pour transmettre un couple de 500nm. Je souhaiterais le faire au moyen d'un système roue et vis sans fin. Les lois entrée-sortie me permette de déterminer les paramètres physiques de mon système. Mais étant donné les efforts mis en jeu, j'aimerais dimensionner la résistance de ces éléments afin de connaître leur dimensions, module, largeur, ...
On trouve de quoi faire pour le pignon, mais pour la vis, je n'ai trouvé aucune ressource me permettant de faire ces calculs. :/

si vous avez un lien, un livre à conseiller ou des explications selon votre expérience, je serais ravi!

Merci d'avance et bonne journée.
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[JeanYves56]

Bjr ,

Voir ici : https://www.michaud-chailly.fr/custo..._t18-ltyp1.pdf

Il y a de tres nombreux sites sur réducteur roue et vis

[akabenito]

Bonjour,

Tout d'abord merci pour votre réponse.

Les informations du lien que vous m'avez envoyé permettent de définir la géométrie de la vis en connaissant certains paramètres d'entrée (H,z,p,..). Mais pour obtenir ces paramètres j'ai besoin des formules de dimensionnement en résistance pour les efforts de denture.

L'objectif pour moi, avec ces formules, est de réaliser un excel qui me donnera les dimensions de ma roue et ma vis peu importe le matériau choisi et le couple de sortie.

j'espère avoir été assez clair

[JeanYves56]

Vous n'avez pas google ??
http://joho.p.free.fr/EC/COURS%20DOC...SANS%20FIN.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[akabenito]

Ces formules en effet nous donnent les efforts sur les dentures, mais ce que je cherche c'est les contraintes créées par ces efforts. CaD savoir si pour un effort donné on dépasse la limite élastique du matériau ou non, et ainsi déterminer la géométrie. Je dois donc sûrement utiliser une formule prenant en compte l'effort sur la dent et la surface cisaillée, mais je n'arrive pas à mettre la main dessus.

Je n'aurais pas dérangé les gens de ce forum si j'avais trouvé la réponse dans les liens que vous m'avez envoyé (liens que j'ai lu et relu avant de poster ma question)

cordialement

[JeanYves56]

Le filet de la vis et les dents de la roue sont soumisent à la flexion

une dent est une poutre encastrée

il faut donc faire un calcul de flexion pour déterminer le module de la dent , quelle soit suffisamment solide pour résister aux efforts ,
sans oublier le rapport de vitesse que vous desirez
Il faut également determiner la matière pour réaliser la vis et la roue , afin d'avoir un bon coef de frottement et une bonne durabilité

Il y a surement des sites qui developpent ces calculs , sinon je vous ferais une photocopie de mon vieux bouquin de mécanique

[jiherve]

bonsoir
et penser à la "pente" des dents du pignon!
JR

[Naalphi]

Bonjour


Avec abonnement sur le site "Techniques de l'ingénieur" @ https://www.techniques-ingenieur.fr/...e-calcul-b636/
dont voici un extrait :



Ou via les memento de Gaston Nicolet @ http://www.raymondnicolet.ch/index.htm , section téléchargements pour notre cas ici, le volume 3 , "Contrôles de Engrenages gauches" section 22.9 , p232


J'ai un doute (je n'ai pas regardé en détail) concernant ces application hors matériaux métalliques : pourriez-vous nous faire un retour de ce point vue ?

[akabenito]

Bonjour à tous,
Avec les informations que vous m'avez transmises, je pense pour voir mettre au travail. Je vais étudier les documents et vous faire une retour dès que j'ai du concret.

Merci et à bientôt

[Tifoc]

Bonjour,

On trouve de quoi faire pour la roue, mais pour la vis, je n'ai trouvé aucune ressource

Dans mes souvenirs : si la roue tient, la vis tient.

[akabenito]

En effet, je viens de lire ça à l'instant

[JeanYves56]

Bjr ,

La définition ; Ø , nombre de filet, pas

Matières utilisées le plus souvent : Vis en acier allié ou non , traitée , roue en bronze

[Naalphi]

Bonjour,

Dans mes souvenirs : si la roue tient, la vis tient.

Même si roue métallique et vis en PA66 ?

[Tifoc]

Bonsoir,

Même si roue métallique et vis en PA66 ?

J'ai souvent vu vis métal et roue nylon, jamais l'inverse. Mais ça existe peut-être en effet...

[JeanYves56]

Bsr ,

Il est question d'un couple de 500 Nm !...

[Naalphi]

une dent est une poutre encastrée

Bonjour

Il est vrai que l'on trouve cette approche dans certains manuels , par exemple :
"Guide des structures métalliques selon Eurocode 3 , Guy Morel" :
question limite assimilation Poutre.JPG

..Mais une des bases de la théorie des poutre est dite un peu partout comme tout autre, avec pour paramètre de validité (pour quels calculs et dans quels limites?) que la poutre soit l''largement plus longue que large'

Une illustration :
RapportLongueurLargeurPoutre.png
où l'on peut constater quelques différences de comportement

Par exemple, le 'Formulaire RDM, Technique de l'Ingénieur' mentionne la condition (contexte à vérifier) que la poutre est 5x plus longue que large...

=> questions généralistes : dans quelles limites, pour quelles estimations ... ?

[Naalphi]

(par comparaison, je ne connais quasi pas les lois de 'calcul des plaques')

[JeanYves56]

Bjr ,

Les Eurocodes concernent le batiment au sens large ,

le pb posé concerne la mécanique .

[Naalphi]

Bonjour

Auto-réponse à mon interrogation des 'limites' sur le calcul d'un sigma max sur une poutre ou un bloc (rapport de longueur/largeur du bloc en quelque sorte inverse à celui de la théorie des poutres 'plus longues que larges') :
Je comprends que cette valeur sigma max , indifféremment et justement* calculée par Mf /(IG /v) , est la même dans les 2 cas : la différence est seulement géographique ! : la 'fibre' de tension max d'une poutre se situe sur sa peau, alors qu'elle se situe sur la diagonale de la section du bloc , "à la façon d'une poutre treillis", come suggéré par l'imagerie que j'ai moi même posté ci-dessus.

...comme quoi, il suffirait (au moins d'essayer) de verbaliser...

* : semble admis


Autre doc intéressante directement liée au sujet :
https://moodle.insa-rouen.fr/pluginf...grenages14.pdf :

[JeanYves56]

Bsr ,

C'est un classique , il y a ce calcul dans la plupart des bouquins de mecanique ,

C'est ce que j'ai appris il y a de nombreuses années

[akabenito]

Bonjour à tous,

Je ne pense pas qu'il y ait une seule manière de réaliser ces calculs, mais j'ai choisi d'étudier mon problème avec la méthode où la dent est assimilée à une poutre encastrée. La contrainte en pied de dent à ne pas dépasser est de 125 MPa, car la roue est en bronze.

Je vous joins en PJ mon excel Roue et vis sans fin V1.xlsx
Où je commence par réaliser le calcul des forces, puis le calcul de contrainte en pied de dent donné par Naalphi. Et pour finir j'utilise le tableau de détermination des caractéristiques (http://www.zpag.net/Machines_Simples...s_sans_fin.htm), et c'est la que je bloque. J'ai choisi d'utiliser une roue de 200mm, déterminé un module de 8 et donc Z=D/M=25 dents. Or après toutes les formules je ne retombe pas sur le bon diamètre lorsque j'utilise la dernière formule dr=mt*zr. Ce qui me laisse supposer que les valeurs de Pn, Px, Pt, Pz et Mx sont érronées .

Si vous avez une idée d'où cela pourrait venir,
Merci d'avance - Benoît

[JeanYves56]

Bsr ,

la roue est de Ø 200 ?

Dans cette formule , Dr est le Ø primitif de la roue

[akabenito]

Bonjour, après quelques ajustements je pense avoir solutionné le problème.

Afin d'avoir une idée de la géométrie avant modélisation, je cherchais un logiciel permettant de représenter un engrenage en fonction de mes données.
C'est alors que je suis tombé sur FILANGRENE (https://moodle.insa-rouen.fr/course/view.php?id=700).

Logiciel gratuit développé par un enseignant chercheur, permettant pour tout type d'engrenage, d'obtenir la totalité des paramètres, les plans 2D, des vues en 3D, une assistance pour la FAO et aussi de pouvoir calculer la résistance de ces engrenages. Peut-être vous est il déjà connu, mais je trouve ça tellement fou pour une ressource libre d'accès que je vous le partage

[Jaunin]

Bonjour akabenito,
Merci pour le lien très intéressant.
Cordialement.
Jaunin__

[JeanYves56]

Bonjour ,

Je connaissais ce logiciel , mais je ne l'ai jamais utilisé pour roue et vis .

[Naalphi]

Bonjour


Où avez vous vu que FILANGRENE permettait 'de pouvoir calculer la résistance de ces engrenages' ?
Je peux constater son utilité et la finesses pour les déterminations des caractéristiques géométriques , mais rien directement sur la RDM, ou aurais-je loupé quelque chose ?


...


Je commence à peine (c'est ma première étude d'engrenage) de regarder votre fichier.

Si je résume bien votre démarche, elle consiste en la détermination des paramètres des dentures pour dans un premier temps poser les conditions de résistances matériaux (ce qui semble se faire en général plutôt en fin d'étude) en fonction des données d'entrées :
Fixes :
. du couple à transmettre
. d'angles Béta (<10) et Alpha (20 pour dent type ZI 'standard')
et éventuellement Variables :
. du diamètre de la roue
. du rapport de réduction des vitesses
, pour ensuite en fixer les géométries
. et ainsi fixer des limites : matériaux et modes d'obtentions compatibles, vitesses, voire garantie de temps de bon fonctionnement (besoins éventuels de lubrifications associés) ?

Je ne comprends pas le caractère 'donnée d'entrée' pour le module (mes souvenirs d'école techno sont en la matière très lacunaires)