Exercices sur les boîtes de vitesse

Exercice 1 :

Le schéma cinématique ci-dessus (fig1) est celui de l'ensemble (boîte de vitesses, différentiel) d'un

fig1[pic 1]

véhicule automobile. Les performances du moteur sont indiquées sur le graphe (fig.3) représentant les lois de variation (puissance-fréquence de rotation) et (couple-fréquence de rotation). Les nombres de dents de chacune des roues dentées sont précisés dans la nomenclature (fig. 2).

Fig2        [pic 2][pic 3]

Fig3

Le profil de denture, pour chacune des roues dentées cylindriques, est hélicoïdal. On admet un rendement ηe = 0,99 pour chaque étage de la transmission. Le véhicule est supposé se déplacer en ligne droite, les roues motrices ayant des diamètres rigoureusement égaux soit d = 0,63  m.

[pic 4]

1° Calculer, pour N1 = 1000 tr/min, en km/h, la vitesse linéaire du véhicule correspondant à chacun des rapports engagés : I, II, III, IV et M. AR. (marche arrière).

2° Calculer le couple maximal C9’M (= C9‘’M) disponible sur chacune des roues motrices, correspondant aux rapports engagés : I, II, III, IV et M. AR.

Exercice 2 :

La boîte de vitesses dont le dessin est représenté en figure 4 équipe une motocyclette de grosse cylindrée. Chacun des éléments repérés 3. 4 et 5 peut occuper trois positions (position «gauche»,

«neutre» ou «droite»).

Le tableau de la figure 5 présente les cinq combinaisons possibles correspondant aux cinq rapports autorisés par cette boîte de vitesses. La nomenclature partielle de la figure 6 précise le nombre de dents de chacune des roues dentées.

1. Construire le schéma cinématiquement minimal de la boîte de vitesses et de son environnement. 2. Calculer le rapport correspondant aux cinq combinaisons proposées à la figure 6 .

Soit r = w9/w7.

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