Soutenance mémoire
Théorie générale des engrenages
Généralités sur la boite de vitesses
La puissance maximale développée par un moteur donné est obtenue pour une certaine vitesse de rotation de celui-ci. Dans l’étude faisant ressortir la nécessité de l’embrayage, nous avons supposé une voiture sans cet organe ; nous allons maintenant supposer une voiture sans boites de vitesses, dans une telle voiture, la vitesse du moteur serait liée immuablement à la vitesse des roues motrices,Supposons que cette voiture roule sur un terrain plat à sa puissance maximale correspondant à une vitesse de rotation du moteur de n (tr/mn) et à une vitesse de la voiture de x (km/h). Si une cote se présente, par suite de la résistance rencontrée, la voiture va ralentir entrainant le ralentissement du moteur et une diminution de la puissance d’autant plus importante que la résistance continuant à agir, le moteur sera de plus en plus impuissant à la vaincre. La vitesse du moteur va tomber rapidement à la valeur limite ou la puissance est nulle et la voiture va caler. Il y’a donc nécessité de pouvoir rendre au moteur une vitesse de rotation suffisante pour obtenir une puissance capable de vaincre les résistances qui continuent d’agir sur le véhicule et tendent à le ralentir. Il faut faire intervenir une démultiplication entre le moteur et les roues motrices : c’est le rôle de la boite de vitesse.Cette boite de vitesse dépend de la puissance du moteur et du couple idéal à transmettre, elle est basée sur des engrenages. D’une façon générale, les voiture modernes comportent trois, quatre ou, quelques-unes, cinq vitesses avant et une marche arrière.
Pourquoi on utilise cet organe
Les voitures ont besoin d’une transmission (la boîte de vitesses) parce que les moteurs binaires lui-même ne sont pas capable de créent de différentes relations de vitesse et binaire. Le moteur a une limite de rotation (récline) qui ne peut pas être passé pour le bien du moteur. Donc nous avons besoin de créer une façon d’utiliser la rotation disponible du moteur, la création de différents rapports entre le moteur et les roues.
Domaine d’utilisation de la boite de vitesse La boite de vitesse utilisée dans des différents domaines tels que : Machines-outils. Engins de levage (exemple; véhicule),
Le but
Le but d’utilisation d’un boite de vitesse dans un véhicule, premièrement assurée la transmission de puissance entre les éléments menant et les éléments menait, deuxièmement augmentiez la dure de vie de moteur et les différente organes de transmission, le choix de sélection des rapports des vitesses utiles.
Situation de la boite de vitesses : Le système de transmission comprend l’ensemble des mécanismes situés entre le moteur et les roues motrices.
Les organes de transmission
Le système de transmission comprend l’ensemble des mécanismes situés entre le moteur et les roues motrices.
Le moteur : fournit l’énergie mécanique permettant au véhicule d’avancer.
L’embrayage : L’embrayage est un dispositif utilisé dans les automobiles pour transmettre la puissance du moteur à la boîte de vitesses, l’utilisation de l’embrayage est très essentielle Dans une voiture, car le moteur tourne tout le temps, mais la voiture .les roues ne le font pas. Afin d’arrêter la voiture sans tuer le moteur, les roues doivent être déconnectées du moteur en quelque sorte. L’embrayage est utilisé pour engager le moteur de rotation doucement avec la transmission sans rotation en contrôlant le glissement entre eux. Un embrayage schématique (figure n) est facile à imaginer. Un plateau A est solidaire de l’arbre moteur. Un plateau B est solidaire en rotation de l’arbre d’entrée de la boite de vitesses, sur lequel il peut coulisser.En temps ordinaire, un ressort R applique fortement B contre A, rendant ainsi solidaires le moteur et les roues par l’intermédiaire de la boite de vitesse et du pont. Si on veut les isoler, une tringlerie commandée par une pédale a la portée du pied du conducteur, permet de débrayer c’est-à-dire d’éloigner B de A. En agissant en effet sur cette pédales, dite « pédale de débrayage » la tringlerie pivotant autour de l’axe o, écarte le plateau A, en comprimant le ressort R Dès que l’action du conducteur cesse sur la pédale, le ressort R applique à nouveau fortement B contre A. Le moteur sera embrayé. En réalité, plusieurs ressorts sont disposés sur la périphérie
La boite de Vitesses
Une boîte de vitesses mécanique fait partie du système de transmission d’un mouvement entre un arbre moteur et un arbre récepteur de la plupart des véhicules automobiles. Elle comporte un certain nombre de rapports, le plus souvent entre 5 et 6. Elle correspond à l’ensemble des pièces implantées entre l’embrayage et le pont. , son cas d’utilisation la plus fréquente est la transformation et la transmission de la puissance d’un moteur en augmentant le couple reçu du moteur (le couple moteur). Cela fait qu’il fait la démultiplication, les pièces entraînées tournent moins vite que l’axe moteur lui-même et la multiplication du couple transmis à ces pièces.
Principe de fonctionnement de la boite de vitesses
L’arbre primaire transmet le mouvement du vilebrequin du moteur par le biais de l’embrayage. Sur l’arbre secondaire se trouvent les pignons, crabots et synchros des différents rapports. Il transmet le mouvement vers les roues. Le mouvement peut également être transmis par un troisième arbre de boîte destiné au rapport en prise directe. Il relie alors les deux arbres précédents afin que moteur et roues tournent à la même vitesse. Ces pièces sont activées par des fourchettes reliées au levier de commande de changement de vitesses.
Arbre de transmission
C’est un tube en acier, il doit parfaitement équilibrer, il subit des efforts de flexion et de torsion. Il transfère le couple de la sortie de la boîte de vitesse vers les ponts. La forme cylindrique de cet organe est à l’origine de son nom. Il assure la transmission de la rotation du moteur aux roues motrices de la voiture.
Pont avant et arrière
En mécanique, le pont est un organe assurant la liaison des « deux roues » d’un même essieu. On désigne généralement par « pont » ce qui est en fait un « pont moteur », qui transmet la force motrice aux deux roues d’un même essieu sur un véhicule à moteur. Un pont peut aussi désigner un outil de levage. Un pont moteur se décompose en : Un axe, recevant le couple sortant de la boîte de vitesses. Il entraîne la cage d’un différentiel, soit par une vis sans fin, soit par un engrenage latéral. Le différentiel, répartissant ce mouvement aux arbres de sorties, proportionnellement au couple résistant qu’ils rencontrent. Les sorties, reliées aux roues par l’intermédiaire soit de demi-arbres intégrés au pont (pont rigide et donc essieu rigide), soit par des demi-arbres munis de joints de Cardan (essieu arrière à suspension indépendante et essieu avant). Le pont arrière comporte le couple conique, le différentiel et les arbres de roues entraînant les roues motrices. Il comprend aussi les ressorts de suspension et supporte les organes de freinage. Sur les véhicules industriels, il comprend trois pièces en acier coulé ou estampé, avec au centre le carter contenant le différentiel et de part et d’autre du carter, un tube creux ou « trompette », dans lequel tourne l’arbre de roues et sur lequel on fixe le moyeu et les ressorts de suspension
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Table des matières
Introduction générale
1 Ι. Chapitre Ι:Théorie générale des engrenages
Ι.1. Définitions
Ι.2. Caractérisation des engrenages
Ι.2.1. Les engrenages cylindriques à denture droite
Ι.2.3. Engrenages coniques
Ι.2.4. Les engrenages gauches
Ι.3. Représentation normalisée
Ι.4. Symboles
Ι.5. Géométrie générale d’un engrenage
Ι.5.1 Le nombre de dent
Ι.6. Fonctionnement des engrenages
Ι.6.1. Profils conjugués
Ι.6.2. Ligne d’engrènement et angle de pression
Ι.6.3. interférence de dentures
Ι.6.4. Jeux dans l’engrenement
Ι.6.5. Correction de denture
Ι.6.6. Avantages et inconvénient
II . chapitre II : Généralités sur la boite de vitesses
II .1. Généralités sur la boite de vitesses
II .2. Les organes de transmission
II .3.La boite de Vitesses
II .4. Technologies fonctionnelles des boites de vitesse
II .5. Les avantages et les inconvénients
Les avantages d’une boîte manuelle
Les inconvénients de la boîte manuelle
II .6. Constituants d’une boite vitesse
II .7. Principe de fonctionnement d’une boite de vitesses
II .7.1. Introduction
II .7.2. Synchroniseur
II .7.3. Composition
II .7.4. Le système de commande et verrouillage et d’interdiction
III. chapitre III : Etude et Calcul des caractéristiques des engrenages d’une boite de vitesse
III.1. Calcul du rapport de vitesse
III.2. Calcul des couples d’engrenages
III.3. Calcul des diamètres
III.4. Distribution des charges statiques sur la dent et calcul des efforts dans chaque couple d’engrenage
III.5. Calcul des modules
III.6. Calcule du nombre des dents
III.7. Les principales caractéristiques des engrenages: (voir le tableau)
III.8. Dimensionnement des arbres
III.9. Les lubrifiants de boîtes de vitesses
III.9.1. Méthode de lubrification de la boite de vitesse
III.9.2. La lubrification par barbotage
III.9.3. Choix du lubrifiant
III.9.4. L’huile de boîte de vitesses doit avoir certaines qualités
Conclusion générale
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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