Procédure de conception d’une transmission par chaine


La conception des chaines relève des normes suivante:
Normes americaines : ANSI B29.1 ( chaines à rouleaux)
                                       ANSI B29.2(chaines silencieuses)
Normes  françaises :  N.F.E26.102

Données de départ

• Puissance P à transmettre
• Vitesse de rotation ω1 du pignon moteur
• Rapport de vitesse Rv entre le pignon et la roue
• Types de machines auxquelles sont reliés le pignon et la roue
• Nombre de dents du pignon N1  (si c’est possible)

Procédures de conception

       Etape 1   Calcul de la puissance effective
       Etape 2   Choix de la chaîne
       Etape 3   Détermination du nombre de dents du pignon  et le calcul de la puissance nette
       Etape 4   Détermination du nombre de dents de la roue
       Etape 5   Calcul de la longueur de la chaîne
       Etape 6   Vérification de l’angle d’enroulement
       Etape 7   Vérification de la résistance de la chaîne

Etape 1: Calcul de la puissance effective

https://3.bp.blogspot.com/-XhnzlYWzcBQ/VzzqbfR6MpI/AAAAAAAALAo/s_tRX7I4Yu45q19V0IKprWm39Ep-L5mBQCLcB/s1600/image001.jpg
Ks est le facteur de service (1.0 < KS < 2.0) .il est calculé en fonction du moteur d’entrainement et des machines entrainées.
https://2.bp.blogspot.com/-3-EkFlad7g0/Vzzqbs9ecMI/AAAAAAAALAs/msHWtmg_sEQbSErCrhbgKZ_WYNSoMgJhgCLcB/s1600/image002.jpg

Etape 2 : Choix de la chaîne

Il est définie à partir des abaques en connaissant :
-           la puissance effectives P’.
-           la vitesse de rotation  du pignon N1 [r/min].
-           le nombre de rangs  (simple, double, etc.).
https://4.bp.blogspot.com/-GEMYu69sltY/VzzqcOS2YsI/AAAAAAAALAw/vwQDNs4ND-cl6mBWygSQgY8sPi2jGQRDwCLcB/s320/image003.jpg
https://1.bp.blogspot.com/-NIyMTcPr00o/VzzqcXKbw4I/AAAAAAAALA0/13M6uoX1M2k0UpkS5wnzqKvkwCrHq3kdQCLcB/s320/image004.jpg
       A-B rupture par fatigue des plaques extérieures
       B-C rupture des douilles ou des rouleaux
       C-D lubrification inefficace entre les axes et les douilles

Etape3 : Détermination du nombre de dents du pignon  et le calcul de la puissance nette

Cas    A : N1 connu

on définie à partir des tableaux :
  •  la puissance nominale Pr
  •  du nombre de dents du pignon
  •  de la vitesse de rotation du pignon
  •  du type de chaîne
On calcul la puissance nette Pr‘:
Pr' = K2 Pr
K2 : facteur du nombre de rangs du maillage
https://4.bp.blogspot.com/-A4ofhaZnY3E/VzzqcUjImdI/AAAAAAAALA4/dw5zeSIJdzMc5Z0r9lm_VlhMSUf8UFdlgCLcB/s320/image005.jpg
Puissances transmissibles (kW) (nominale)
pour des chaînes à rouleaux Rex à fort rendement 20 B - 1
pas de 31,75 mm, type européen
https://4.bp.blogspot.com/-v07kG18eq2k/VzzqdMGXvcI/AAAAAAAALA8/LZJzItq-avc9DNWdPpsvvyGEd3YOCg1agCLcB/s320/image006.jpg

Remarque

Ces tableaux donnent les puissance  que peuvent transmettre des chaine s dans les conditions suivantes :
• Ils indiquent la puissance maximale qu'une chaîne simple d'un pas donné peut transmettre en fonction du nombre de  dents et de la vitesse de rotation du pignon.
• Ils correspondent à des conditions d'utilisation standardisées (montage parfait, rapport de vitesse = 3, sans chocs, durée de
vie de 15 000 heures, etc.).
• Ils donnent une puissance nominale qui doit ensuite être corrigée pour tenir compte des conditions d'utilisation réelles (petits pignons, chocs, saletés, lubrification inadéquate, etc.).

Comparaison des puissances nette Pr' et effective P'

https://4.bp.blogspot.com/-xzGIucdF7Rs/VzzqdIIUmYI/AAAAAAAALBA/g9M1vPPuB5s75U764LpLa6y5CB3ztpYWwCLcB/s320/image007.jpg
•Si Pr< P' ou  Pr >> P‘ ,  il faut alors refaire un nouveau choix de chaîne

Cas B : N1 inconnu

a) Calcul de la puissance nominale Pr désirée
https://3.bp.blogspot.com/-SGQwnaNetCA/VzzqdQGkniI/AAAAAAAALBE/Xw8y-cI5MEk1lUm3k9iW4P5xpszn7XhggCLcB/s320/image008.jpg
b) Détermination de N1 dans les tableaux de puissance nominale paramètre connus :
  • pas de la chaîne
  • vitesse de rotation du pignon n1
  • puissance nominale Pr
https://3.bp.blogspot.com/-T0KNZ3koFLg/Vzzqd-0ykLI/AAAAAAAALBI/5QP9crd118M5yPZhUsd4_kRnIy44baO9gCLcB/s320/image009.jpg

Etape 4 : Nombre de dents N2 de la roue

https://1.bp.blogspot.com/-xgNp8oCsdMo/VzzqeEkSlPI/AAAAAAAALBM/OPpvtcYemnQiRALUwkHyNr8UqDiFzTnUQCLcB/s1600/image010.jpg

Etape 5 : Calcul de la longueur de la chaîne

https://3.bp.blogspot.com/-gnta5snyWjM/VzzqeE-AO4I/AAAAAAAALBQ/5x7Rd623PpYH5t21uugxC-fg6YE2sVWUwCLcB/s1600/image011.jpg

Etape 6 : Vérification de l'angle d'enroulement

https://2.bp.blogspot.com/-NKfukRRCL8A/Vzzqef805hI/AAAAAAAALBU/O9MAkt78fZU0Y0sBJhT4-WgTgeqj1du3gCLcB/s320/image012.jpg
Il faut que θ > 120° afin d'assurer une répartition adéquate des efforts
https://1.bp.blogspot.com/-XzC0SfSTfn0/VzzqebvTphI/AAAAAAAALBY/rnhSxMtfPCA8W_py-T1lgCPQkromb5hugCLcB/s1600/image013.jpg

Etape 7 : Vérification de la résistance de la chaîne

  • Rupture de la chaîne
Le facteur de sécurité doit être suffisamment élavé. Pour les chaines à rouleau le FS est calculé par la formule  
https://1.bp.blogspot.com/-fCKS3xQhYi8/VzzqehnewFI/AAAAAAAALBc/Xd-tivXifHgLRZvy7D1ZXgN4cHJo1ZCDgCLcB/s1600/image014.jpg
Avec:
https://3.bp.blogspot.com/-nXhlJeHL2lw/Vzzqe9J9_FI/AAAAAAAALBg/01G3z0Pw-j8HVlXmI7xyVBao8B_BgdIGgCLcB/s1600/image015.jpg
P c’est le pas.
 
  • Usure des composantes
https://2.bp.blogspot.com/-5CUaLop3HKk/Vzzqe1MvEjI/AAAAAAAALBk/8X2f_OmOyUkA0uwaqKenRKqmoEoTFwUiQCLcB/s1600/image016.jpg
la Valeur de Ar et Padm sont définies à partir des catalogues.

Recommandations

        Nombre impair de dents pour le pignon - si possible (évite le contact répété des mêmes maillons sur les mêmes dents)
       N1 supérieur ou égal à 17 dents - pour les vitesses
       importantes (réduit l'effet polygonale indésirable)
        Bon compromis au niveau de N1
       -N1 élevé : faible effet polygonal et moins d'usure
       -N1 faible : moins encombrant et coût moins élevé
        N2 inférieur ou égal à 110 dents
       (réduit le risque d'allongement prématuré et excessif de la chaîne)
      Rapport de vitesse RV inférieur à 7
 

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