ACCOUPLEMENTS, EMBRAYAGES ET FREINS OMRI_02_2019.

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1 ACCOUPLEMENTS, EMBRAYAGES ET FREINS OMRI_02_2019

2 SOMMAIRE OMRI_02_2019 1.Les accouplements a.Accouplements rigides b.Accouplements élastiques ou flexibles c.Joints de cardan et assimilés 2.Accouplements temporaires a.Les embrayages b.Limiteurs de couple 3.Les freins a.Freins à tambours b.Freins à disques

3 OMRI_02_2019 Les accouplements Les accouplements Les accouplements permanents sont des organes mécaniques, destinés à réunir, de manière permanente, deux arbres placés bout à bout comportant éventuellement des défauts d’alignement. Les accouplements permettent de compenser les défauts d’alignement des arbres. Les défauts d’alignement des arbres peuvent être de quatre types

4 Définitions OMRI_02_2019 En mécanique, un accouplement ou joint de transmission est un dispositif de liaison entre deux arbres en rotation, permettant la transmission du couple. Utilisations (lien vidéo)

5 Définitions OMRI_02_2019 Accouplement permanent : il est dit permanent lorsque l'accouplement des deux arbres est permanent dans le temps. Le désaccouplement n'est possible que par démontage du dispositif. Accouplement temporaire : il est dit temporaire lorsque l'accouplement ou le désaccouplement peuvent être obtenus à n'importe quel moment, sans démontage du dispositif, suite à une commande extérieure (intervention humaine ou commande automatisée).

6 Définitions OMRI_02_2019 Puissance et couple transmissibles par les accouplements P : puissance transmise en watts C : couple transmis en N.m ω : vitesse de rotation en rad/s N : vitesse de rotation en tr/min Exemple : quelle est la valeur du couple si la puissance transmise est de 10 kW à

7 Définitions OMRI_02_2019 Défauts d'alignements des accouplements

8 Définitions OMRI_02_2019 Défauts d'alignements des accouplements Le choix d'un type d'accouplement dépend d'abord des défauts d'alignement pouvant exister entre les deux arbres : désalignements radial, axial, angulaire et écart en torsion.

9 Définitions OMRI_02_2019 Principaux types d’accouplements et symboles normalisés

10 Accouplements rigides OMRI_02_2019 Ils doivent être utilisés lorsque les arbres sont correctement alignés (ou parfaitement coaxiaux)

11 Accouplements rigides : exemples OMRI_02_2019 Accouplements à plateaux

12 Accouplements rigides OMRI_02_2019 Accouplements à goupillesAccouplements à frettes

13 Accouplements élastiques ou flexibles OMRI_02_2019 La liaison par obstacle élastiques permet de légers défauts : un désaxage radial ou angulaire, ou un déplacement axial. Le couple transmissible dépend de la résistance du matériau constituant l’obstacle. Les vitesses de rotation sont limitées par les effets de la force centrifuge. Défauts d'alignement typiques : désalignement angulaire = 3° désalignement radial < 1 mm désalignement axial < 1 mm

14 Accouplements élastiques ou flexibles exemples Accouplements élastiques ou flexibles exemples OMRI_02_2019 Joint d’Oldham : Il supporte uniquement des désalignements radiaux et permet la transmission entre deux arbres parallèles présentant un léger décalage.

15 Accouplements élastiques ou flexibles exemples Accouplements élastiques ou flexibles exemples OMRI_02_2019 Joint d’Oldham : Il supporte uniquement des désalignements radiaux et permet la transmission entre deux arbres parallèles présentant un léger décalage.

16 Accouplements à dentures bombées OMRI_02_2019 Accouplements à dentures bombées : Il supporte uniquement des désalignements angulaires modérés obtenus grâce à la forme bombée de la denture.

17 Accouplements à dentures bombées OMRI_02_2019 Accouplements à dentures bombées : Il supporte uniquement des désalignements angulaires modérés obtenus grâce à la forme bombée de la denture.

18 Accouplements à dentures bombées OMRI_02_2019 Accouplements à dentures bombées : Il supporte uniquement des désalignements angulaires modérés obtenus grâce à la forme bombée de la denture.

19 Accouplements élastiques en torsion OMRI_02_2019 Accouplements élastiques en torsion En plus de pièces rigides, ils se composent de parties totalement élastiques, ressorts ou blocs élastomères, permettant la flexibilité en torsion. Ils sont conçus pour transmettre le couple en douceur (réduisent et amortissent les chocs et les irrégularités de transmission) tout en corrigeant plus ou moins les différents défauts d'alignement.

20 Joints de cardan et assimilés OMRI_02_2019 Ils assurent la transmission entre des arbres concourants. Les accouplements élastiques supportent des défauts angulaires inférieurs à 3° environ. Pour des désalignements supérieurs, il faut utiliser les joints de cardans (angle jusqu'à 45°). Non flexibles en torsion, ils peuvent transmettre des couples très élevés. Joints de cardon

21 Joints de cardan OMRI_02_2019 Joints de cardon

22 Joint tripode OMRI_02_2019 Joint tripode Il est basé sur trois sphères articulées à 120° pouvant coulisser dans trois cylindres coaxiaux parallèles à l'un des arbres. Particularité : il permet une liberté en translation supplémentaire.

23 Joint à quatre billes OMRI_02_2019 Joint à quatre billes Il est basé sur quatre billes à 90° pouvant rouler dans des chemins (analogie avec les roulements) de forme torique.

24 Joint à quatre billes OMRI_02_2019 Joint à quatre billes Il est basé sur quatre billes à 90° pouvant rouler dans des chemins (analogie avec les roulements) de forme torique.

25 OMRI_02_2019 Accouplements temporaires Accouplements temporaires Il est dit temporaire lorsque l'accouplement ou le désaccouplement peuvent être obtenus à n'importe quel moment, sans démontage du dispositif, suite à une commande extérieure (intervention humaine ou commande automatisée).

26 OMRI_02_2019 Les embrayages Les embrayages L'embrayage est un dispositif d'accouplement temporaire entre un arbre dit moteur et un autre dit récepteur. Il a pour fonction de: Assurer un accouplement progressif (embrayage) entre le moteur et le récepteur jusqu'à leur parfaite liaison en limitant les à-coups. Permettre le désaccouplement (débrayage) en marche ou à l’arrêt entre le moteur et le récepteur.

27 OMRI_02_2019 Les embrayages Les embrayages

28 OMRI_02_2019 Avantages des embrayages Ces embrayages sont caractérisés par les avantages suivants: une mise en charge progressive de l’accouplement entre arbre moteur et arbre récepteur ce qui évite les à-coups une manœuvre qui peut être effectuée en marche; permet de lancer un moteur à vide, coupler en marche plusieurs appareils sur le même moteur.

29 OMRI_02_2019 Avantages des embrayages Dans le fonctionnement des embrayages, on distingue 4 périodes: 1.Engagement : l'arbre d'entrée et de sortie ne tournent pas à la même vitesse ; il y a alors glissement entre les disques, donc dissipation d'énergie par frottement, sous forme de chaleur. Cette phase est à limiter dans le temps, même si elle est inévitable et permet de solidariser graduellement le moteur du récepteur. L'usure aura lieu pendant cette phase. 2.Embrayage engagé : Les arbres (menant et mené) tournent à la même vitesse. L’adhérence parfaite des surfaces en contact transmet la puissance du moteur vers le récepteur. 3.Débrayage : Les surfaces actives se desserrent et s’écartent ; l’arbre mené poursuit sa rotation décroissante jusqu’à l’arrêt complet. 4.Embrayage débrayé : Les surfaces actives sont séparées par un jeu ; l’arbre mené est immobile, l’arbre menant continue à tourner.

30 OMRI_02_2019 Les embrayages à disques

31 OMRI_02_2019 Les embrayages à disques

32 OMRI_02_2019 Les embrayages à diaphragme

33 OMRI_02_2019 Les embrayages à cône

34 OMRI_02_2019 Les embrayages à cône

35 OMRI_02_2019 Les embrayages : exemple

36 OMRI_02_2019 Limiteurs de couples Mécanisme utilisé pour entraîner en rotation un arbre de sortie tant que le couple à transmettre n’excède pas une valeur d’étalonnage. Quand le couple est supérieur à cette valeur d’étalonnage, la transmission du mouvement est rompue. Application (Vidéo)

37 OMRI_02_2019 Les freins Fonctions : Un frein est un système permettant de ralentir, voir d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine ou un véhicule en cours de déplacement. Les freins fonctionnent de la même manière que les embrayages mis à part que l’un des arbres, fixe, sert de base pour arrêter progressivement le second par absorption de l’énergie cinétique des masses mobiles. D’une manière générale, tout dispositif de freinage doit être installé à proximité de l’organe récepteur dont il est souhaité le ralentissement ou l’arrêt, afin d’éviter les chocs dans les éléments de transmission lors du freinage.

38 OMRI_02_2019 Les freins Frein à bande : Frein dans lequel une bande entoure et serre la périphérie d'une pièce cylindrique en rotation. Souvent utilisé pour les trottinettes et les bicyclettes d'entraînement.

39 OMRI_02_2019 Les freins Frein à tambour Le frein à tambour est constitué d'un cylindre au sein duquel des mâchoires munies de garnitures s'écartent pour réaliser le freinage, et d'un système de compensation d'usure. L'écartement est réalisé grâce à une came. Les mâchoires reviennent en position grâce à un ressort.

40 OMRI_02_2019 Les freins Frein à sabot ou frein à bloc Le frein à sabot ou frein à bloc est constitué d'une pièce mobile, le sabot, qui vient s'appliquer sur la roue ou un dispositif qui en est solidaire. Il est encore employé, notamment dans les transports ferroviaires. Le frein de Prony, conçu à des fins métrologiques, est un exemple de frein à sabots.

41 OMRI_02_2019 Les freins Frein à disque Le frein à disque est un système de freinage performant pour les véhicules munis de roues en contact avec le sol : automobile, avion, train, vélo tout terrain, etc. et pour diverses machines réclamant des freins performants et endurants. Ce système transforme l'énergie cinétique du véhicule en chaleur qui doit être dissipée rapidement.

42 OMRI_02_2019 Les freins : application

43 OMRI_02_2019 Les freins : application