Séquence 3 : Sciences de l'Ingénieur

Engrenages à couple conique

Définition

Le système à engrenages à couple conique est un engrenage conique destiné à transmettre un mouvement de rotation entre deux arbres non parallèles concourants (souvent avec un angle droit). Il permet également d'adapter la vitesse et/ou le couple.

Le système à couple conique permet de changer l'axe de rotation de 90°.

Engrenages coniques

ExempleDomaine de l'outillage

Meuleuse

Meuleuse

L'axe de rotation du moteur x est différent de l'axe de rotation du disque y.

Sécateur électrique

Sécateur électrique

Pour un minimum d'encombrement la transformation du mouvement nécessite un renvoi d'axe de rotation.

ComplémentAvantages et inconvénients

Avantages :

  • Transmission de puissances élevées

  • Bon rendement

  • Durée de vie importante

  • Fiable

  • Permet de changer l'axe de rotation (généralement de 90°)

Inconvénients :

  • Nécessite un assemblage précis

  • Engendre des vibrations, bruyant

  • Nécessite une lubrification

FondamentalModélisation

Engrenages coniques

Un système à engrenages coniques peut être représenté par le schéma ci-contre :

  • Entrée : énergie mécanique de rotation suivant l'axe x , caractérisée par une vitesse angulaire ωe et un couple Ce.

  • Sortie : énergie mécanique de rotation suivant l'axe y , caractérisée par une vitesse angulaire ωs et un couple Cu.

Paramètres :

  • Le rapport de réduction : rapport entre le nombre de dents des roues dentés.

  • Le rendement : rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée, il illustre les pertes.

Adaptateur mécanique : Effort / Flux

Grandeurs de flux : le rapport de réduction r peut-être supérieur ou inférieur à un

Grandeurs de flux

Grandeurs d'effort :

Le système actionné en sortie demande un couple Cu qui va appeler un couple Ce à fournir en entrée.

La puissance en entrée est égale à la puissance en sortie au rendement près.

Grandeurs d'efforts

Modèle Matlab :

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