Vers un outil d’aide à la conception des cannelures à flancs en développante de cercle La recherche effectuée lors de ma thèse a consisté à décrire le comportement des cannelures pour trouver une méthode analytique afin de créer un outil d’assistance à la conception de liaison cannelée. Cette thèse a été réalisée pour des cannelures de type FP FDC DR. Adrien Barrot Laplagne, 18 Avril 2007

Plan Démarche Comportement global Élaboration de la méthode Comportement radial Comportement axial Présentation de l’outil Conclusion

Démarche Études bibliographiques Expérimental, Numérique, Analytique Analyse du comportement des cannelures Méthode de calcul analytique Critères de dimensionnement Champ de pression, Distribution du couple Outil d’assistance à la conception d’une cannelure

A travers la bibliographie Longueur du contact Hauteur de la dent Pression 1 A travers la bibliographie Comportement global Limite des normes de dimensionnement Allure de la pression radiale similaire axialement

Comportement radial Comportement global Comportement radial axial Outil d’assistance Élaboration de la méthode Comportement radial

A travers la bibliographie Pour décrire le comportement radial d’une cannelure existe-il… des modèles analytiques ? des essais ? des modèles EF ? Principe Comportement radial Simulation Fiable

Choix du modèle de référence Modèle analytique Comportement radial Principe de modèle punch (Sackfiled)

Modèles de punch Principe Comportement radial

Organigramme Procédure du modèle analytique : Comportement radial

Répartition radiale de la pression Comparaison entre EF et analytique Comportement radial Écart moyen : 3%

Étude bibliographique Pour décrire le comportement axial d’une cannelure existe-il… des modèles analytiques ? des essais ? des modèles EF ? Tatur, Orain Inexploitable directement Comportement axial MODELES ANALYTIQUES SIMILAIRES Blanc EF1D Adey, Sum…

Répartition de la charge ext Z Moyeu Arbre Les efforts ne traversent pas la cannelure C ext z Moyeu Arbre Les efforts traversent la cannelure Comportement axial

Couple et pression Lien entre variation du couple et pression moyenne : Pression moyenne Variation du couple dans l’arbre Surface de la pression Rayon moyen Comportement axial

Modèle de Tatur-Orain Modèle analytique Sens traversant Issu de l’étude bibliographique Dépend de la raideur des dents Comportement axial

Raideur des dents : Cj Définition de la raideur des dents Comportement axial Avant chargement Pendant chargement

Raideur des dents : Cj Étude bibliographique 40% 33% Tatur Blanc Comportement axial

Raideur des dents : Cj Cj Lien entre les comportements Comportement global Comportement radial axial Outil d’assistance Cj Comportement axial

Raideur des dents : Cj Étude bibliographique 40% 33% 1,5% Tatur Blanc Comportement axial Notre Modèle 1,5%

Modèle de Tatur-Orain : suite Donc la solution du modèle est : Comportement axial

Modèle de Tatur-Orain Comparaison EF 3D – Analytique Cj analytique : issue du comportement radial Cannelure à Flancs en Développante de Cercle Comportement axial

Extension du modèle de Tatur-Orain Modèle analytique Sens non traversant Dépend de la raideur des dents Comportement axial

Cannelure à Flancs en Développante de Cercle Validation du modèle Comparaison EF 3D – Analytique Cannelure à Flancs en Développante de Cercle 3D Comportement axial

Maquette de l’outil Présentation de l’outil

Fenêtre de paramétrage 25

Fenêtre résultats Présentation de l’outil

Conclusion Maquette de l’outil : Rapide < 5 secondes Efficace 27

Conclusion Possibilité de créer un outil d’aide à la conception Utilisation simple et rapide Sans recours aux EF 3D Possibilité de décrire analytiquement le comportement global Création de deux modèles analytiques décrivant les comportements axial et radial Décomposition du comportement suivant les directions axiale et radiale Analyse du comportement radial Répartition radiale de la pression Raideur des dents Analyse du comportement axial Possibilité de connaître la distribution du couple Conclusion

Perspectives Développer les modèles pour les autres types de cannelure Prendre en compte le jeu dans la cannelure Prendre en compte le frottement Ajouter à l’outil un critère de fretting Conclusion

Questions