Entraînement par courroies dentées - Définitions. Géométrie

Une transmission par courroie dentée est très souvent appelée transmission synchrone. D’un point de vue global, la présence de dents actives sur la courroie, qui s’engrènent avec les dents des poulies, de même que la relative rigidité longitudinale des courroies, assurent une transmission en moyenne dite synchrone. Mais si on regarde un peu plus finement le mouvement angulaire sur les poulies réceptrices, en considérant l’allongement des brins tendus de la courroie, la déformation des dents au cours de l’engrènement avec la transmission des efforts, alors des écarts par rapport à la position théorique apparaissent, c’est ce que l’on appelle l’erreur de transmission et le synchronisme n’est pas assuré. Ainsi, l’accroissement des performances des machines (vitesse, couple) impose de considérer les effets dynamiques liés à des excitations externes ou internes au même titre que les aspects cinématiques et statiques. De plus, les conditions d’environnement, notamment les limitations de niveau sonore, nécessitent des études dynamiques et acoustiques des transmissions avec courroie dentée. Enfin, les courroies dentées sont des liens souples souvent perçus comme les éléments les moins résistants (éléments fusibles) de la transmission. Les aspects de dégradation et de durabilité doivent donc aussi être abordés.

Les courroies dentées sont largement utilisées, que ce soit dans la micromécanique et les biens de consommation (appareils photo, imprimante, tondeuse à gazon, etc.), dans les transports (distribution moteur, motos, etc.) et dans beaucoup de secteurs industriels avec des convoyeurs (mécanique, agroalimentaire, etc.). Cette grande diversité d’applications et de dimensions entraîne des particularités spécifiques à chaque cas, mettant en lumière certaines capacités des courroies dentées. Cependant, la nature des problèmes rencontrés reste inchangée.

Deux grandes catégories de courroies dentées avec des technologies un peu différentes, sont distinguées :

• portée de la courroie sur la poulie en fond de dent de courroie (sommet de dent de poulie) pour les transmissions en moyenne et grande vitesse avec des puissances moyennes. Les courroies sont à denture simple (disposée sur la face intérieure de la courroie) et sont construites sans fin (courroie fermée avec longueur définie à la fabrication). Ces types de courroies sont principalement considérés dans ce dossier ;

• portée de la courroie sur la poulie en tête de dent de courroie (creux de dent de poulie) pour les transmissions à basse et moyenne vitesse avec en général de fortes puissances. La longueur est soit définie à la fabrication, soit réalisée à la demande (le raccordement impose toujours des conditions particulières de fonctionnement). En plus des dents d’engrènement, ce type de courroie peut disposer de plots de manutention (sur la face externe de la courroie) soit fabriqués directement, soit montables à la demande.

L’approche proposée dans cette série de dossiers a pour objet, dans l’état actuel des connaissances, de :

• définir les éléments de l’entraînement par courroie dentée et de définir un contexte de travail  ;

• présenter des modèles de simulation du comportement en statique et en dynamique pour les entraînements par courroie dentée et des résultats avec influence de paramètres [BM 5 688].