Les principales causes de charges dynamiques dans les transmissions par pignons à chaîne en cours de fonctionnement sont les suivantes

(1) La vitesse de la chaîne et la vitesse angulaire du pignon mené varient périodiquement, générant ainsi une charge dynamique supplémentaire. Plus l'accélération de la chaîne est importante, plus la charge dynamique est élevée. On constate que plus la vitesse du pignon est élevée, plus le pas de la chaîne est grand et moins le nombre de dents du pignon est important, plus la charge dynamique est importante. (2) La composante verticale de la vitesse de la chaîne varie également périodiquement, provoquant des vibrations latérales. C'est l'une des causes de la charge dynamique générée par la transmission par chaîne. (3) À l'instant où un maillon de la chaîne pénètre dans le pignon, le maillon et les dents du pignon s'engrènent à une certaine vitesse relative, et un impact se produit, générant une charge dynamique supplémentaire. Comme illustré sur la figure 6.11, selon le principe du mouvement relatif, si le pignon est considéré comme immobile, le maillon de la chaîne pénètre dans les dents avec une vitesse angulaire de -ω et génère un impact. Ce phénomène s'intensifie avec l'augmentation de la vitesse du pignon et du pas de la chaîne. Cela provoque des vibrations et du bruit dans la transmission. (4) Si la tension de la chaîne est insuffisante et que celle-ci est lâche, la charge dynamique augmentera lors du démarrage, du freinage, de la marche arrière et du chargement.

Principales formes de défaillance des transmissions par chaîne à rouleaux

Les principaux modes de défaillance des transmissions par chaîne sont les suivants : (1) Rupture par fatigue des maillons de la chaîne : Sous l’action répétée de tensions latérales, les maillons de la chaîne finissent par se rompre par fatigue après un certain nombre de cycles. Dans des conditions de lubrification normales, la résistance à la fatigue est le principal facteur limitant la capacité de charge de la transmission par chaîne. (2) Rupture par fatigue par impact du manchon du galet : L’impact lors de l’engrènement de la chaîne est d’abord supporté par le galet et le manchon. Sous l’effet d’impacts répétés, après un certain nombre de cycles, le galet et le manchon finissent par se rompre par fatigue par impact. Ce mode de défaillance se produit principalement dans les transmissions par chaîne fermée à moyenne et haute vitesse. (3) Collage de l’axe et du manchon : En cas de lubrification inadéquate ou de vitesse trop élevée, les surfaces de travail de l’axe et du manchon se collent. Ce collage limite la vitesse maximale de la transmission par chaîne. (4) Usure de la charnière de la chaîne : L’usure de la charnière entraîne un allongement des maillons de la chaîne, ce qui peut facilement provoquer un saut de dent ou un déraillement. Une transmission ouverte, des conditions environnementales difficiles ou une lubrification et une étanchéité insuffisantes peuvent facilement provoquer l’usure de la charnière.

Traitement thermique de l'acier de calibre 45 pour pignons d'engrenage

Conformément aux exigences relatives aux pignons et engrenages : si la force d'impact est faible, un traitement de surface tel que la cémentation ou la nitruration peut être appliqué. Il en résulte une dureté superficielle élevée et une dureté matricielle faible, une bonne résistance à l'usure et une moindre susceptibilité à la rupture. Si la charge d'impact est importante, un revenu, c'est-à-dire un revenu à haute température, est nécessaire. La température de trempe de l'acier 45# est d'environ 580 °C. Le temps de maintien est déterminé par une formule et dépend de votre équipement, des dimensions et de la forme de la pièce. Après trempe, l'acier est revenu à une température élevée d'environ 500 à 600 °C, refroidi à l'air, puis chauffé à 200 °C et à nouveau refroidi à l'air. Cette étape vise principalement à éliminer les contraintes, ce qui garantit la précision des engrenages. L'usinage de précision peut alors commencer. Information complémentaire : L'acier pour engrenages est un terme générique désignant les aciers utilisés pour la fabrication d'engrenages. Généralement, on distingue les aciers à faible teneur en carbone tels que l'acier 20#, les aciers alliés à faible teneur en carbone tels que le 20Cr, le 20CrMnTi, etc., et les aciers à teneur moyenne en carbone tels que l'acier 35#, l'acier 45#, etc., et les aciers alliés à teneur moyenne en carbone…

Analyse des calculs de conception des transmissions par chaîne à rouleaux

1. Modes de défaillance des transmissions par chaîne 1) Rupture par fatigue de la chaîne : En fonctionnement, la chaîne, de part et d’autre du pignon, est tendue d’un côté et détendue de l’autre. La chaîne oscille continuellement entre le côté détendu et le côté tendu, soumettant ainsi tous ses composants à des contraintes alternées. Après un certain nombre de cycles, une rupture par fatigue se produit sur le maillon de la chaîne, ou des piqûres de fatigue (fatigue par impact due à un effet polygonal) apparaissent à la surface des bagues et des rouleaux. La résistance à la fatigue de la chaîne devient donc le principal facteur déterminant la capacité de charge de la transmission. Les essais montrent que la rupture par fatigue se produit d’abord sur le maillon d’une chaîne fonctionnant à vitesse moyenne avec une bonne lubrification. Plus la chaîne est courte, plus la vitesse est élevée et plus le cycle est rapide, plus les dommages dus à la fatigue sont importants. 2) Usure des charnières de chaîne : En fonctionnement, la charnière et la bague de la chaîne subissent une pression importante, et une rotation relative se produit entre elles lors de la transmission, entraînant une usure de la charnière et un allongement du pas de charnière. Le pas de la dent d'engrenage est quasiment insensible à l'usure, ce qui provoque un décalage du point d'engrènement vers l'extérieur…

Dissection des différents matériaux de la roue dentée

Les matériaux utilisés pour la fabrication des pignons et des engrenages varient généralement selon leur application. On trouve notamment la fonte grise, l'acier à faible teneur en carbone, l'acier à moyenne teneur en carbone, l'acier allié à faible teneur en carbone et l'acier allié à moyenne teneur en carbone. Parmi les exemples, citons les aciers HT20-40, HT25-47, HT30-54, 45#, 40Cr, 40MnB, 15, 20, 20Cr, 18CrMnTi et 35CrMo. Le traitement thermique des engrenages en fonte grise consiste en un recuit de détente, celui des engrenages en acier à faible teneur en carbone en une cémentation suivie d'une trempe, et celui des engrenages en acier à moyenne teneur en carbone en une trempe haute fréquence. Certains sont revenus à température moyenne, d'autres à basse température. En résumé, différents matériaux sont soumis à différents traitements thermiques afin de garantir aux engrenages et aux pignons une dureté superficielle et une résistance à l'usure élevées, une bonne ténacité à cœur et une bonne résistance aux chocs.

Chaîne de la roue à chaîne dans le convoyeur à raclettes Chaîne de la carte ou chaîne cassée Analyse de la cause

Problème : L'une des principales fonctions du convoyeur à raclettes dans une zone d'exploitation entièrement mécanisée est de transporter les blocs de charbon extraits par la machine d'extraction. Cette fonction est assurée par la chaîne installée sur le convoyeur. La chaîne étant un élément élastique, le volume de charbon extrait par la machine étant variable, le poids des blocs transportés par la chaîne est inconstant. Après une utilisation prolongée, la chaîne du convoyeur à raclettes se détend. Si ce problème n'est pas résolu rapidement, il peut entraîner des accidents tels que la rupture, le blocage ou l'empilement de la chaîne, et dans les cas les plus graves, affecter la productivité de l'exploitation. Solution : Ajouter un tendeur de chaîne automatique à l'extrémité du convoyeur à raclettes. Ce dispositif comprend un automate programmable, un vérin de tension, une électrovanne, un capteur de pression et un capteur de course. Lorsque le système détecte que la valeur du capteur de pression est hors de la plage attendue, le contrôleur PLC actionne l'électrovanne, ce qui entraîne le vérin de tension de queue et ramène la pression du vérin à la plage attendue. Simultanément, le capteur de course…

Disséquer la méthode de calcul simple pour les pignons

I. Le nombre de dents Z du pignon est calculé en fonction du rapport de transmission ι : ι = n1/n2 = Z2/Z1 Où : n1 : vitesse du petit pignon ; n2 : vitesse du grand pignon ; Z1 : nombre de dents du petit pignon ; Z2 : nombre de dents du grand pignon. II. Le diamètre primitif D du pignon : D = P/[sin(180°/Z)]. Contrairement aux engrenages, pour les pignons, seuls le nombre de dents, le nombre de rangs et le type de chaîne sont nécessaires. En effet, le profil des dents et les autres dimensions importantes du pignon sont déterminés par la chaîne à laquelle il est associé, et non par le pignon lui-même.

Principales formes de défaillance des transmissions par chaîne à rouleaux

Les principaux modes de défaillance des transmissions par chaîne à pignon sont les suivants : (1) Rupture par fatigue des maillons de la chaîne : Sous l’action répétée de tensions latérales (détendues et tendues), les maillons de la chaîne subissent une rupture par fatigue après un certain nombre de cycles. Dans des conditions de lubrification normales, la résistance à la fatigue est le principal facteur limitant la capacité de charge de la transmission. (2) Rupture par fatigue due aux chocs du manchon du galet : L’impact lors de l’engrènement de la chaîne est d’abord supporté par le galet et le manchon. Sous l’effet de chocs répétés, après un certain nombre de cycles, le galet et le manchon subissent une rupture par fatigue due aux chocs. Ce mode de défaillance se produit principalement dans les transmissions par chaîne fermée à moyenne et haute vitesse. (3) Collage de l’axe et du manchon : En cas de lubrification inadéquate ou de vitesse trop élevée, les surfaces de travail de l’axe et du manchon se collent. Ce collage limite la vitesse maximale de la transmission. (4) Usure de l’articulation de la chaîne : L’usure de l’articulation entraîne un allongement des maillons de la chaîne, ce qui peut facilement provoquer des sauts de dents ou un déraillement. Une transmission ouverte, des conditions environnementales difficiles ou une lubrification et une étanchéité insuffisantes peuvent facilement causer l’usure de l’articulation.

Analyse de la conception de l'engrenage pour tenir compte de tous les aspects du processus

De par leurs caractéristiques uniques, les engrenages nécessitent une attention particulière lors de leur conception, notamment en ce qui concerne les matières premières, l'usinage, le traitement thermique et les essais. L'intégration de la fabrication et des essais permet d'optimiser les matériaux et les procédés, de fournir une évaluation quantitative, de faciliter la prise de décision et d'améliorer la densité de puissance du produit. Ceci est particulièrement vrai pour les engrenages coniques à denture spirale, dont les outils de coupe ne sont pas standardisés ; par conséquent, la standardisation et la sérialisation de l'ensemble de la série sont essentielles. De plus, la conception des engrenages doit prendre en compte l'impact des déformations dues au traitement thermique, notamment en évitant les pointes de dents trop acérées, en minimisant la matière non usinée à la base de la dent et en évitant les structures trop fines. L'obtention de performances optimales requiert également des matériaux de haute qualité et adaptés. Concernant l'acier pour engrenages, du point de vue de la résistance, les défauts internes doivent être minimisés afin de réduire le risque de fissuration ; la qualité de l'acier doit être améliorée pour renforcer sa résistance à la formation et à la propagation des fissures. L'objectif final est d'améliorer la résistance à la fatigue et la durée de vie des engrenages. Par conséquent, les concepteurs d'engrenages doivent maîtriser les procédés de fabrication.

Finition d'engrenages et de pignons, de crémaillères et de pignons

Actuellement, les principales méthodes de finition des engrenages dans les applications industrielles sont le rasage, la rectification, l'extrusion, le rodage et le polissage. Le rasage consiste à utiliser une fraise à raser sur une machine à raser pour raser les engrenages. C'est une méthode de finition où la fraise à raser est équivalente à une roue dentée hélicoïdale comportant de nombreuses arêtes de coupe. Elle entraîne la rotation des engrenages usinés l'un par rapport à l'autre, à la manière d'engrenages en prise. Grâce au glissement relatif sur la surface des dents, la fraise à raser enlève une très fine couche de métal, achevant ainsi la finition de l'engrenage. Le réglage du chariot de la machine à raser garantit un usinage correct du sens de rotation des dents. La précision du rasage est limitée par la précision de l'usinage de l'engrenage avant rasage. Le rasage offre une productivité élevée et convient à la finition des surfaces de dents tendres après taillage par fraise-mère et façonnage. La rectification consiste à utiliser une meule pour rectifier la surface des dents. Elle permet de rectifier les engrenages trempés, d'éliminer les déformations dues au traitement thermique et d'améliorer la précision des engrenages. La rectification se divise en plusieurs techniques : (1) la rectification à la meule conique ; (2) rectification par meule papillon ; (3) rectification par grande meule plate ; (4) rectification par meule à vis sans fin…