Dans une première partie, nous allons donner les relations permettant de calculer les charges sur les dentures et leurs composantes pour les différents types d’engrenages : parallèles, concourants, à vis sans fin.
La seconde partie, calculs de résistance des engrenages, concerne surtout les engrenages parallèles. Un grand nombre de normes ISO sont actuellement publiées concernant ces calculs. Nous donnerons les calculs relatifs aux détériorations superficielles et aux détériorations par rupture. Après un rappel des bases de calcul des normes ISO, nous indiquerons une méthode simplifiée, valable pour tous les engrenages industriels, ayant une très bonne correspondance avec les normes générales souvent complexes.
Nota :
Cet article fait partie d’une rubrique sur les engrenages. Les deux premiers articles sont consacrés à l’étude géométrique et aux corrections de denture des engrenages parallèles.
Les engrenages concourants et gauches sont étudiés dans l’article .
Un dernier article traite des méthodes de fabrication et des trains planétaires.
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· Couple C : mètre · newton (m · N) ou mètre décanewton (m · daN)
· Contrainte, pression : bar ; 1 bar = 0,1 N/mm 2 ou : hectobar (hbar) = 1 daN/mm2
· Puissance P : watt (W) et kilowatt (kW)
Engrenage parallèle à denture droite(figures 1et2)
Le pignon est supposé menant. Son action sur la roue menée se traduit par une force Fn que nous supposerons concentrée au milieu de la largeur de denture et dirigée suivant la normale commune aux dentures, c’est-à-dire suivant la ligne d’action tangente aux cercles de base (figure 1).
Soit C1 le couple moteur sur le pignon.
Fn s’exerce tangentiellement au cercle de base de diamètre db1 ; nous avons :
( 1 )
ce qui indique tout d’abord que l’effort normal (aux dentures) Fn est constant durant tout l’engrènement. Plaçons-nous au point de contact primitif I. Les deux composantes de Fn sont :
l’effort tangentiel (aux cercles primitifs) :
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Calculs de résistance des engrenages parallèles
