Examen+Gm2+Reducteur A Engrenage Interieur [PDF]

Zitiervorschau

RAPPORT BUREAU D’ETUDE CONCEPTION MECANIQUE Avant-projet de construction Réducteur a engrenage intérieur

Réaliser par : AHMED IDAABBOU Encadré par : PROF.TIZILIOUINE

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Avant-projet de conception (réducteur à engrenage intérieur) : Soit à élaborer un avant-projet de conception mécanique d’une transmission de puissance entre un moteur et un récepteur suivant le cahier des charges suivant :

a)

Schéma du mécanisme :

b) Caractéristiques du moteur : – Moteur électrique puissance : 3KW ; – Vitesse de rotation à vide :1800 t/mn ; 2

– Vitesse de rotation à charge : 1719 t/mn ; c) Caractéristiques de l’appareil entrainé : – Vitesse de rotation : 573 t/mn ; – Diamètre de l’arbre de sortie : 16mm ; – Longueur libre de l’arbre de sortie : 60mm ; d) Caractéristiques de l’engrenage : – Engrenage à denture droite m= 3 mm ; – Coefficient K= 8 ; – Entraxe arbre d’entrée/arbre de sortie a=72 ; – Ze=24 dents ; TRAVAIL DEMANDE : 1)

ETUDE DE CONCEPTION DU REDUCTEUR : C’est une notice de calculs établie à partir des données précédentes et qui comportera toutes les caractéristiques géométriques des éléments nécessaires à la conception du réducteur ;

2) Avant- projet de conception : ➢ Représenter le réducteur à l’échelle 1 ; ➢ Le réducteur est conçu en acier moulé (en sable). En déterminant les épaisseurs minimales des pièces réalisées par moulage ; ➢ Choisir les roulements et leurs montages ; ➢ Choisir les liaisons arbre/roue et arbre/ pignon apte à transmettre le couple calculé ; 3

➢ La lubrification est assurée par barbotage (remplissage, vidange, étanchéité, niveau) ; ➢ Indiquer les conditions fonctionnelles d’ajustements ; ➢ Etablir une nomenclature et justifier le choix des éléments de construction participant à votre conception ; ➢ Utiliser tous les modes de représentation nécessaires à la définition complète de toutes les formes du couvercle et du carter ; ➢ L’assemblage couvercle-carter est réaliser à l’aide de 8 vis CHC M6-20 ;

L’assemblage couvercle-carter est réaliser à l’aide de 8 vis CHC M620. On commencer par une petite définition sur les engrenages :

Un engrenage est un système mécanique composé de deux roues dentées ou plus engrenées servant : soit à la transmission du mouvement de rotation entre elles soit à la propulsion d'un fluide

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Calcule de l’effort tangentielle :

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Pe=Ce*We Ce=Pe/We D=Mz=3*24=72 Ft=Ce/d/2=2Ce/d

On va remplacer We dans la première ligne par N (la fréquence) Et je remplace le couple par sa valeur en fonction de la puissance. Pour cherche la force tangentielle on utilisant la vitesse (fréquence) Sur charge car la vitesse n’est pas libre pour freiner légèrement

Pe=Ce-We

Ce=Pe/We=30*Pe/Π*Ne

Ft=Ce/d/2=2Ce/d=2*30*Pe/Π*d*Ne =60*Pe/Π*d*Ne

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A.N : Ft=60*3*10^3/Π*72*10^-3*1719

Ft =463N

L’effort tangentielle Calcule de l’effort normale : Alors maintenant on peut calculer la force normale car on a une relation :

Tgα = FN/Ft FN = Tgα * Ft =tg20°.Ft FT = 168.51 N

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Dans le contact des poignons on a deux forces une force tangentielle qui donne le couple et une force normale. La relation entre les deux c’est la ligne des efforts incline de 20° a l’horizontale

On va calculer le diamètre : 8

Mt.r/I0=Mt.d/2/π.d^4/32 =16Mt/π.d^3≤Rpg

Rpg = Rpe/2 Rpe = Re/s

d^3 ≥16.Mt/π.Rpg d≥√(16.Mt/π.Rpg) d≥√32.Mt/π.Rpe On va choisir mi-dur 320≤ Re≤ 520 Et

Re = Reg /0,7

Rpe = Re/s

avec

Re = 320

Rg = 0,7 . 320 Rg = 224 N/mm (Mpa) Rpg = 224/2 Rpg = 112 (Mpa) d ≥ √16 . Mt /π . Rpg 9

d ≥ 9,11 mm d = 10 mm Interpretation lorsqu’on a un arbre simple c’est-à-dire pas de trou de goupille ou passage de clavette On choisit que le diamètre 9,11mm comme diamètre minimale

donc on doit chercher dans les catalogues des clavettes pour trouver un diamètre convenable a les conditions de l’arbre

Définition d’une clavette : En mécanique, une clavette est une pièce qui a pour fonction de lier en rotation deux pièces. En complément, elle peut être dimensionnée pour se rompre par cisaillement lorsque le couple transmis est trop important.

Choix du clavette :

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On se basant sur le guide du dessin industrielle diamètre de l’arbre est 9,11 :

a=5 b=5 j = d-3 k = d + 2,3 Alors le diamètre de l’arbre est 13 ou 14

= 3 . 24

d =m . z d = 72 mM b=k.m =8.3 b = 24 mm

Ce = 16,66 Nm Ce = Ft . 13/2 11

Ft = 33320/13 = 2563,5 N Sigma= Ft/S ≤ Rpg S=l.5 L . 5 = S ≥ Ft/ Rpg = 25635/112 l ≥ 2563,5/112 . 5 ≥ 4,58 l = 5mm P = Ft / S = 2563,5 / 2 . l ≤ Padm L =10mm

Définition du roulement : En mécanique, un roulement est un dispositif destiné à guider un assemblage en rotation, c'est-à-dire à permettre à une pièce de 12

tourner par rapport à une autre selon un axe de rotation défini. Le roulement est donc un palier.

Maintenant on va traiter la conception et les choix des roulement :

Le choix de roulement convenable pour ce système est le roulement à billes à gorge profonde.

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Choix du roulement :

Ref 6202 d = 15 D=32 ; b = 9 Ft = 2 .C / d =2 . 16,66 /72 . 10^-3 = 33,32 .10^3/72 Ft = 462,7 N Tg (20) = Fr/Ft Fr = Ft . Tg 20 Fr = 168,5 N 15

Résultat cinématique : ∑ = Fext = 0 ∑=M =0 Proj/x = Bx + 0 + C = 0 Bx = 0 Proj /y = Ay + By + Cy = 0 Ay + By + 168,5 = 0 Proj / z = Az + Bz – Cy = 0 Az + Bz – 462,7 = 0 Cy*31,5 + By*13 = 0 Cz*31,5 – Bz. 13 = 0 Ax*Cz*72/2 – Cm = 0 Cm = Cz*72/2 By= -Cy*46/20 = -168,5*46 /20 16

By = -387,55 N Bz = Cz*46/20 = 462,7*20/20 Bz = 1064,21 N Ay = -By – 168,5 = 387,55– 168,5 Ay = 219,05 N

Az = -Bz + 462,7 = -1064,21 + 462,7 Az = -601,51 N

Roulements : Ar = (219,05^2 + 601,51^2) ^1/2 Ar= 640,15 N Br = (387,55^2 + 1064,21^2) ^1/2 Br = 1132,58 N

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on va calculer la flexion et la torsion

Plan (x,y) Zone (A – b )

0≤x≤20

Mf/z =-219,05

x = Mf =0 Nmm x =20 Mf = -4381

Zone ( B – C )

20≤x≤46

Mf/z = -239,78 x + 408,28 ( x-13) x = 13

Mf = -3117,14

x = 31,5

Mf = 0

plan ( x , z ) ( horizontale ) : ( A-B )

( 0≤x≤13)

Mf/y = -658,5x

x= 0

Mf = 0 18

x= 13 Mf = -8560,5 Nmm 13≤x≤31,5 Mf/z = -658,5x + 1121,5 ( x – 13) x = 13

Mf = -8560,5 Nmm

x = 31,5

Mf =0

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MB = √MBy^2 + MBy^2 MB = √3117,14^2 + 8560,5 ^2 = 9110,36 Nmm

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choix du roulement : ref : 6202 ZZ d = 15

D = 35

C = 7650 N

(C/P)^3 = LM

Cr = 3750N

Lh = LM -10^6/ 60 . n LM = Lh . 60 . n/10^6

(C/p)^3 = Lh . 60 . n /10^6 P = XFrB + YFaB P = FrB Fr = √FBy^2 + FBz^2 =√408,25^2+1121,15^2 P= 1193,17 N On a n= 1800 Alors Lh = 10^6/60 . 1800 . (7650/1193,17)^3 Lh = 2440,36 h 8h/j

2440,36 /8 =305 j

(C/p)^3 ≥ Lh – 60n/10^6 4an . 365 . 8 = 11680 5 . 365 . 8 = 14600 C ≥ racine 3 eme 14600 . 60 . 1800 /10^8 . 1193,17 22

C ≥12892N Ref : 6303 ZZ

d = 17

D = 47

C = 13600N

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Fct = (Ftc/p) = 463 Frc = -Fn = -168,5 N ∑ MFext/x

-463 * d/2 + C

C(x)= 463 *d/2

On doit calculer d/2 : a = rc – rp 72 = dc/2 - dp/2 2*72 = dc – dp dc = 144 + 72 dc = 216 rc = 216/2 = 108 rc = 108 mm

C(x)= 463 *d/2 =463 * 108 = 50004 N.mm C(x)= 50 N.m

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L’arbre de sortie :

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Ft * 8 = 50004 Ft = 50004/8 Ft = 6250,5 N

Ft * 8,5 = 50004 Ft = 50004/8,5 Ft = 5883 N

C = Ft/S = 5883/5*l ≤ Rpg l≥ 5883/5*l ≥ 10,5 mm l = 11 mm

Dessin industrielle du système (Format A3) :

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Dessin du système par SolidWorks :

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MERCI MONSIEUR

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