Réducteur à engrenage, rapport

Reducteur à engrenage

Introduction

Dans le cadre de la Conception Préliminaire Détaillée, on nous a confié un projet de concevoir un réducteur à partir d’un cahier des charges. Pour cela nous procèderons en 3 étapes : la détermination des paramètres d’engrenages, la conception de la solution sur papier puis sous CATIA  et enfin la vérification par calcul de résistance des matériaux de nos paramètres de réducteur. Dans ce rapport nous nous focaliserons uniquement sur la détermination des paramètres d’engrenages en fonction des caractéristiques demandées :

• Engrenages axes parallèles dentures droites 2 étages de réduction
•  Rapports de réduction : 26 à ± 3%
• Vitesse d’entrée : 1500 tours/min
•  Facteur application de la charge KA=1,5 - Durée de vie = 20 000H
•  Usinage : taillage par génération
•  Fabrication envisagée : petite série (plusieurs dizaines)
• Puissance transmissible : 8kW

Reduction

Afin de respecter le cahier des charges, nous devons concevoir un réducteur à engrenage à denture droites et axes parallèles avec un rapport de réduction de 26 tout en tenant compte du prix. Le paramètre influent sur le prix sur lequel nous avons le pouvoir est le volume de matière : en réduisant le volume de notre engrenage, on réduit la quantité de matière à utiliser ainsi que son poids. On cherche donc à optimiser le volume en fonction des diamètres di,i des deux rapport de réductions u1 et u2. On obtient la formule suivante

[pic 1]

D’autre part d’après notre cours  d’engrenage, nos engrenages doivent vérifier

[pic 2]

Or

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

Enfin

[pic 6]

Ainsi on peut tracer notre courbe d’optimisation : [pic 7] On trouve ainsi notre premier étage de réduction à 6,55 et on en déduit notre second à 3,96 pour obtenir un rapport de réduction total de 26.

On détermine ensuite le nombre dents sur le pignon et sur la roue en éliminant les pignons de moins de 12 dents qui sont trop fragiles.

Choix du materiau

Pour déterminer les caractéristiques de l’engrenage on commence par choisir un matériau adapté.

On choisit un acier allié traité dans la masse (trempe et revenu)

[pic 8]

[pic 9]

A l’aide du formulaire du cours on détermine nos caractéristiques d’engrenages :

...