Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Cet article décrit l'architecture géométrique et le comportement dynamique global des transmissions par courroies poly-v. Le calcul des paramètres géométriques permettant la définition d'une transmission est présenté : angles d'enroulement, entraxes, longueurs de brins, longueur de la courroie. L'aspect dynamique est abordé via le calcul : tensions de pose, tensions dans les brins, vibrations angulaires des poulies et transversales des brins de courroies. La détermination expérimentale des caractéristiques de raideur est présentée. L'ensemble des éléments de calcul est appliqué à un cas concret de transmission automobile.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Lionel MANIN : Dr., Ing., Maître de conférences, Université de Lyon, CNRS - INSA-Lyon, LaMCoS UMR5259
-
Guilhem MICHON : Dr., Ing., Chercheur, Université de Toulouse, ISAE-Supaéro, Toulouse
INTRODUCTION
Lors de la conception d'une transmission par courroie striée (poly-v), l'ingénieur se sert le plus souvent d'outils fournis par les fabricants de courroies : catalogues papiers ou électroniques, notes de calcul et logiciels en ligne ou téléchargeables. Cette démarche permet d'obtenir très rapidement une solution mais masque en grande partie la méthode de calcul utilisée et par conséquent ne permet pas d'envisager et de comprendre les phénomènes mis en jeu. De plus, les caractéristiques mécaniques de la courroie préconisée, bien que nécessaires à un certain nombre de calculs, ne sont pas toujours fournies. Par ailleurs, les notes de calcul concernent des cas simples et ne sont pas valables pour des transmissions à n poulies. Cet article a donc pour objectif de donner au lecteur des explications précises quant à la méthode de calcul d'une transmission par courroie striée dans les cas généraux. Sont présentés les calculs de données essentielles telles que la longueur de la courroie, les longueurs de brins de courroie, la tension d'installation et les tensions des brins de courroie lors du fonctionnement. Les déterminations des fréquences de résonance en rotation et des vibrations transverses sont explicitées et abordées de façon simplifiée. La mise en œuvre de moyens de mesure des rigidités longitudinale et de flexion ainsi que de la mesure du glissement poulie-courroie est explicitée. Cet article doit permettre au lecteur de comprendre les points essentiels du calcul d'une transmission par courroie striée afin d'optimiser son bon fonctionnement.
Cet article est la première partie du dossier « Entraînements par courroies striées » et est lié à la seconde partie intitulée « Dynamique non linéaire et instabilités de comportement » [BM 5 691].
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(215 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
1. Courroies striées
1.1 Contexte d'utilisation
Les transmissions par courroies striées ou poly-v (figure 1), aussi appelées « serpentines », sont très utilisées dans l'industrie automobile ainsi que dans d'autres secteurs industriels pour l'entraînement de machines de production. La grande flexibilité de ces courroies et leur légèreté permettent la conception de transmissions entraînant plusieurs accessoires à la fois avec des parcours de courroie sinueux et des rayons d'enroulement faibles (figure 2). Ces courroies sont de plus en plus utilisées et remplacent progressivement les courroies trapézoïdales. Par exemple, dans le cas des moteurs automobiles, là où il fallait plusieurs courroies trapézoïdales pour entraîner les différents accessoires (alternateur ou alterno-démarreur, pompes, compresseur), une seule courroie striée suffit désormais (figure 2).
La conception de telles transmissions implique notamment le calcul :
-
du parcours ou chemin de courroie, des positions des poulies, etc. ;
-
de la tension d'installation, de la puissance transmise par la courroie ;
-
de la section de la courroie ;
-
des tensions dans les brins de courroie, des vibrations éventuelles et de leur contrôle.
1.2 Désignation, référencement, choix
Une courroie striée est référencée par (figure 1) :
-
le nombre de vés qu'elle comporte ;
-
la taille normalisée de ses vés ;
-
sa longueur prise au niveau de l'armature (câblé) qui définit le chemin primitif.
Le choix d'un profil de courroie (PK, PJ, PL, PM) se fait en regard de la puissance à transmettre, des vitesses de rotation maximales ainsi que des diamètres d'enroulements minimaux. Plus la taille du profil est grande, plus grande est la surface de contact avec les poulies, ainsi la capacité de transmission augmente. Le choix s'effectue à partir des abaques des constructeurs (figures 3 et 4).
Sur l'abaque de la figure 4,...
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(215 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Courroies striées
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GERBERT (G.) - Traction belt mechanics. - MVD, Chalmers, 600 p. (1999).
-
(2) - FAN (G.W.), KRAVER (T.C.), SHAH (J.J.) - Complex modal analysis of a flat belt pulley system with belt damping and coulomb-damped tensioner. - Journal of Mechanical Design, ASME, 118, p. 306-311 (1996).
-
(3) - HWANG (S.J.), PERKINS (N.C.), ULSOY (A.), MECKSTROTH (R.J.) - Rotational response and slip prediction of serpentine belt drive systems. - ASME, J. Vibr. Acoust., 116, p. 71-78 (1994).
-
(4) - LEAMY (M.J.), PERKINS (N.C.) - Nonlinear periodic response of engine accessory drives with dry friction tensioners. - ASME, J. Vibr. Acoust., 120, p. 909-916 (1998).
-
(5) - PARKER (R.G.) - Efficient eigensolution, dynamic response, and eigensensitivity of serpentine belt drives. - Journal of Sound and Vibration, 270, p. 15-38 (2004).
-
(6) - MANIN (L.), MICHON (G.), COMBLE (E.), DUFOUR...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Poulies et courroies de transmission – Entraînement par adhérence.
-
Poulies et courroies de transmission – Données numériques.
-
Entraînement par courroies dentées – Définitions. Géométrie.
-
Entraînement par courroies dentées – Caractéristiques de fonctionnement.
-
Entraînement par courroies dentées – Calculs des répartitions de charge.
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(215 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive