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Lesaccouplements
1Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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1.Fonctiontechnique:
Lesaccouplementspermanentssontdesorganesmcaniques,destinsrunir,demanireermanente deuxarbres lacsboutboutcom ortantventuellementdesdfautsdali nement.
2Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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2.Dterminationdesaccouplements:
Lechoixdelaccouplementestfonctionde:Lecouplemaximaltransmettre
La
v tesse
e
rotat on
max ma eLanaturedesdfautsdalignementdesdeuxarbresLescaractristiquesdumoteuretdurcepteuretdesconditionsdefonctionnement(frquencededmarrages,chocsetvibrations,tempraturedeservice,) encom rement
3Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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2.1Dfautsdalignement
Remar ue:
Pourunepremireinstallation,ledsalignementenmarchevautdedeuxtroisfoislavaleurspcifieaumontage.
2.2Couplemaximaltransmettre
max= K
s. M
nom
o
Mnomestlecouplenominal(enrgimepermanent)transmisparlaccouplementquivaut :
m
mP
nomM
=
avec Pmestlapuissancedumoteur
mestlavitesseangulairedelarbremoteurenrgimepermanent
4
s ,
les
caractristiques
du
rcepteur
et
les
conditions
de
fonctionnementCours Chapitren1:Lesaccouplements
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Priodededmarrage(sanscouplersistant)
DterminationdufacteurdeserviceKsparlecalcul
Si
le
dmarrage
seffectue
sans
couple
rsistant,
le
moment
de
torsion
est
dpens
totalement
lamiseenvitessedusystme.
Priodededmarrage(aveccouplersistant)
Dtermination approchedufacteurdeserviceKsparunabaque
5Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.Diffrentstypesdaccouplement
6Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1Lesaccouplementsrigides
Ils transmettent dun arbre lautre toutes les composantes du torseur des actions mcaniques(Mx, My, Mz, Rx, Ry et Rz).
Afin de compenser au maximum les forces supplmentaires ( sauf le moment de torsion), ces
accouplements seront placs prs des paliers des arbres.
Ils exigent un alignement parfait entre les deux arbres.
Manchondouille
Manchon coquillesboulonnes
Manchon plateaux Manchon frettes
7Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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Montage pargoupille Montageparclavette
3.1.1Lesmanchonsdouille
Lalongueurdelaclavette(enmm)estdtermine parla
condition
de
rsistance
au
matage
de
la
surface
de
contact
delaclavetteaveclarbreetlemanchon:l3D ; bl.5D; l1 0.75D
Lediamtredelagoupille(enmm)estdterminparlaconditiondersistanceauglissement:
p pmad do
o:
Rpg do
D : diamtredelarbre(mm) Pmad :estlapressionaumatageadmissibledela
clavette (Mpa) b : lalargeurdelaclavette(mm)
o:
Rpg :estlarsistancepratiqueauglissementde
Mmax:estlemomentdetorsionmaximalappliqusurlarbre(N.mm
lagoupille(MPa) D : diamtredelarbre(mm) Mmax:estlemomentdetorsionmaximal
appliqusurlarbre(N.mm)
Montagefrett(serr)
Calcul(voirAccouplementrigidefrettes)
8Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.2LesManchons coquillesboulonnes
Descri tion:
Lemanchoncoquillesboulonnesestcomposdeuneoudeuxcoquillesserrespardesboulons Lemomentdetorsionesttransmisuniquementparadhrenceentrelarbreetlescoquilles Onpeutintercaleruneclavetteentrelarbreetlacoquillecommemoyendescurit
flpd2Couple transmissible:
est la ression de contact entre arbres et co uilles su ose uniformeo:
f
tk4
=
f est le coefficient de frottement ( de lordre de 0,2 0,25) kf est un coefficient de scurit (entre 2 et 2,5)
l est la longueur de la coquille
d est le diamtre de larbre
Pressionminimale
a li uer : kM fmax4=
tMM maxLemomentmaximalappliqusurlaccouplementdoitvrifier:
fldm n
Cettepressiondoitvrifierlaconditiondersistanceaumatage ppmad
Manchon et arbre en Fonte: pmad = 50 (Mpa) Manchon en fonte et arbre en acier pmad = 60 80 (Mpa)9Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.2LesManchons coquillesboulonnes
Dimensionsdu
manchon
La longueur l de laccouplement est dtermine par la condition de rsistance au matage ppmad
kmax4Pourp=pminonaura:
fdpmad2min
= Habituellement,
lalongueur(l=3,5d5d)lediamtreextrieurdesmanchons(b=2d4d).
Remarques
Il est noter que les plus grandes valeurs de l (cest dire l=4d 5d) sont rserves pour les arbres
faibles diamtres de lordre de d= 25 mm.
Les plus petits valeurs (l=2d 3,5d ) sont choisies pour les arbres diamtres de lordre de d=300 mm.
Force
axiale
exerce
par les
boulons
pour
crer
la
pression
minimale
pmin
dlpF min=
kMF
f
b
max
min
4=Cequiimplique avecZestlenombredeboulons.
33
CoupledeserragedesboulonspourcrerlaforceaxialebF
)'3
**2*583.016.0(22
2
2
RRRpasFC bs
++=
:coefficientdefrottemententrefiletso : :coefficientdefrottementsouslattedelavis
10Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.3Manchonplateau(oubrides)boulonsajusts
Descri tion:
Laccouplementtransmetlecoupledetorsionparlintermdiairedeboulons ajustsavecprcisiondanslestrousdesplateaux.
Lesboulonsajustssontcylindriquesjusqu16mmdediamtre.Pourlestrousaudessusde16mm,onutiliselesboulonsconiques,avecconicitde0,5oude1%.
.
as e momen s e e orces ransme re r s mpor an es
Silesmomentsetlesforcestransmettresonttrsimportantes,lesplateauxetlarbreconstituesuneseulepice
directementlislarbre(parexemplerouesdentes,paliers,etc.)soientdmontables.
Cas de moments et de forces transmettre moyennes ou faibles
Lesmanchonsplateauxsontmontessurlesextrmitsdesarbres (parfrettage,clavetage,paremmanchementconique,)
11Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.3Manchonplateau(oubrides)boulonsajusts
Calculdudiamtredesvis:
Lecoupletransmisproduitdanslessectionsdesvisunecontraintedecisaillement:
ZestlenombredesboulonsS1estlasurfacedelasectiondunboulon:
avec:S1= d1
2/4ZaS1
max=
doitvrifierlaconditiondersistanceaucisaillement : Rpg
oRpg estlarsistancepratiqueauglissement(Rpg360Mpa)
Md max1
2do
pga
12Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.4Manchonplateauxaccouplsparadhrence
Descri tion:
Laccouplementtransmetlecoupledetorsionparadhrencecreauniveaudessurfacesdecontactdesdeuxplateaux.
.Lesboulonssontmontsdansleurlogementavecunjeuradialde12mm.
13Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.4Manchonplateauxaccouplsparadhrence
Deb 22 Coupletransmissible:
pestlapressiondecontactentrelesplateaux(supposeuniforme)
ft k8=
avec:
festlecoefficientdefrottement(supposconstant)Zestlenombredeboulons. D
m
=2[b3 e3] /[3(b2 e2)]estlediamtremoyendecontact Mt:estlemomenttransmissibleparlaccouplement kf:estlecoefficientdescuritauglissement.
tMM maxLemomentmaximalappliqusurlaccouplementdoitvrifier: fDeb
Mkp
m
f
)(
822
max
k8PressionminimalencessairepourtransmettrelecoupleMmax:
Cettepressiondoitvrifierlaconditiondersistanceaumatage ppmadfDeb
pm)( 22
max
min =
Z
ebpF
b 4
)( 22minmin
=
Forceaxialeexercepar lesboulonspourcrerlapressionminimale pmin:
Cequiimplique
fZeb
Mkeb
ZD
MkF
ff
b )(
)(32
33
max
22
max
min
==
Lacontraintenormaledansunboulon:
avec S1= d/4estlasurfacedelasectiondunboulon.k8
avecZestlenombredeboulons.
1S
b=
Laconditiondersistancedelavisscrit:
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3.1.5Manchonplateauxcentrspardeuxdemibagues
Descri tion:
Lorsquonabesoindisolerrapidementlesdeuxarbresonutilisedesaccouplementsplateauxavecune
rondelleintercalaireamovibleendeuxpices.Lecalculdecesaccouplementsseffectuedelammefaonquelesaccouplementsplateauxprcdents.
15Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.6Accouplementrigidefrettes
Descri tion:
Cesaccouplementsenacier,ontpourmissiondetransmettredescouplesetdeseffortsaxiauxtrsimportants,partirdunarbrelisse.
Ilssontcompossdunefrette deserrage composededeuxdisques,dunebaguebiconiquesnonfendueetdesvisdeserrage
Leserragedesvisapoureffetderamenerlesdisquesluneverslautreendformantlabaguebiconiquesquiappliqueunepressionentrelarbreetlemoyeucececi credeladhrencequirendsolidairelemoyeularbre
Lensembleestainsirenduparfaitementsolidaire,lafrettenetransmettantparellemmeaucuncoupleoueffortaxial.
Dmontage
et
remontage
volont.
Diamtres
dalsage
possibles
25
900
mm.16Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.6Accouplementrigidefrettes
Coupletransmissible:
estla ressiondecontactentremo euetarbre
avec:
prt =
festlecoefficientdefrottement restlerayondelarbre
Lest
la
longueur
du
contact
entre
arbre
et
moyeu
tMM maxLemomentmaximalappliqusurlaccouplementdoitvrifier:
PressionminimalepourtransmettreleCoupleMmax
:
Lfrp 2max
min =
Valeurdela ression enfonctiondela ression entrefretteetba uebiconi ue:
RRbrRLRbqR
p
)(2)(12 331332
+
=
estlavitessederotationestlamassevolumique
o
estlecoefficientdePoisson(0.3pourlesaciers)
e=R
1 R
17Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.1.6Accouplementrigidefrettes
pressionqentre
frette
et
bague
biconique:
qestlapressionentrecoquilleetfretteetgale :
Festlaforceappliquepartoutlesboulonssurlafrette
o:
18Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.2Lesaccouplementsmobilesoulastiques
Enpratique,ilestparfoisdifficiledassurerauxarbresunalignementsuffisammentprcis,pourlutilisationdunaccouplementrigide.
Dautre art lali nement initial eut tre modifi sous laction des dformations rovo ues ar lessurcharges,latemprature,...
Dans
ce
cas
les
accouplements
rigides
ne
sont
pas
applicables,
les
arbres
devant
tre
lis
par
des
accou lements mobiles ou lasti ues.
Lesaccouplementsmobilessesubdivisentendiversescatgories,daprslespossibilitsdedplacementsrelatifsdesarbres :Axial,radial ouangulaires.
19Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.2.1Accouplementssanslasticittorsionnelle(flexibles)
Compossdepicesrigides,ilpeuventcorrigerunouplusieursdfautsdalignementparticuliers,mais.
couplestransmispeuventtretrslevs.
Accouplementdenture
etitsdsali nementsan ulaire radialetaxialAccouplementchane
(dsalignementangulaire)
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21Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.2.1Accouplementslastiquesentorsion
Enplusdespicesrigides,ilssecomposentdepartiestotalementlastiques,ressortsoublocslastomrespermettantlaflexibilitentorsion.
Ilssontconuspourtransmettrelecoupleendouceur(rduisentetamortissentleschocsetlesirrgularitsdetransmission)toutencorrigeantplusoumoinslesdiffrentsdfautsdalignement
Lesralisationsutilisantdeslmentsenlastomre(membrane,blocs.)supportentenmmetempsetdesdegrsdiverstouslestypesdedsalignements.
22Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.2.1Accouplementslastiquesentorsion
Accouplementressorta.Accouplementsmtalliques
Accouplement
Lacet
23Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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3.2.1Accouplementslastiquesentorsion
Accouplementengrenage(cisaillement)Accouplementpneu(cisaillement)b.Accouplementslastomres
Accouplement
mchoires
(compression)
Accouplementplotslastiques
(cisaillement)
Accouplementtampons
lastiques
(cisaillement)
(cisaillement)
24Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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4.Choixdunaccouplement
Suivantletypededsalignement
Suivantlavitesseetlecoupletransmettre
25Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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4.Choixdunaccouplement
ventualitpeufrquente(casparticuliers).Engnral,cestlaresponsabilitdumanufacturier.Onutiliselesabaquesduconstructeurpourvrifierlecoupletransmissible: tMM max
Lacompatibilitdimensionnelle,entemprature,etc.,esttablielorsduchoixprliminaire.Lacompatibilitenvibrationestplusimportanteetdemandeunevrification
Sikcesttrsfaibledevantlarigiditdespartiesmotriceskmetrceptricekronprend ct kk
26
condition vrifier:
c
2>
Cours Chapitren1:Lesaccouplements
7/23/2019 1 Les Accouplements
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t
universel
da
n
ccoupleme
JointdeCar
5.5.1
27Cours Chapitren1:Lesaccouplements
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5.2JointdOldham
JointsdedOLDHAM
(dsalignementradialseulement)
Deux lateaux l et 3 identi ues sont clavets sur les arbres runir.
Leurfaceextrieureestcreusedunerainurediamtrale.
Un dis ue intermdiaire 2 ossde deux lan uettes com lmentaires des rainures ces deux lan uettes tantperpendiculaires.
Lesvitessesinstantanesderotationsontgales.Lejointestdonchomocintique.
Ilssontemployspouraccouplerdesarbresparallleslorsquelhomocincit doittreparfaite
28Cours Chapitren1:Lesaccouplements