fonctionnement d'une crémaillère
Le 02/01/2012 à 19h11
792 vues
Question d'origine :
Bonjour,
Savez-vous pourquoi une crémaillère dissipe-t-elle de la puissance lors de la transmission d'un mouvement mécanique entre la crémaillère et un engrenage.
Merci de votre réponse.
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 04/01/2012 à 15h31
Nous supposons que par puissance, vous souhaitiez parler d'énergie.
Or,
η = Ps (Puissance à la sortie) / Pe (Puissance à l'entrée)
Or, la crémaillère est bien un "convertisseur", permettant de convertir un mouvement rotatif en mouvement de translation, ou l'inverse.
Un moteur électrique idéal, qui convertirait toute l'énergie du courant électrique en mouvement mécanique, aurait un rendement de 1 (ou de 100 %). En réalité, s'il est proche de 95 % pour les machines les plus puissantes, il est en moyenne aux alentours de 80-85 % seulement pour un moteur à courant alternatif de quelques kilowatts un peu plus faible encore pour les moteurs à courant continu, du fait, entre autres, des frottements des balais sur le rotor et d'une moins bonne répartition du champ magnétique dans la machine.
source : Wikipédia
source : Pierre Provot
Une crémaillère est une tige ou une barre (souvent métallique) garnie de crans ou de dents.[...]
En tant qu'élément d'engrenage, la crémaillère peut être considérée comme un secteur de couronne dentée de rayon très grand (infini, si la crémaillère est parfaitement droite). Son mouvement relatif devient alors pratiquement un mouvement linéaire.
** Le chemin de fer à crémaillère et la crémaillère de direction automobile en sont de bons exemples.
** La crémaillère est largement utilisée dans des systèmes de transmissions d'effort. Les engrenages permettant d'amplifier l'effort (ou le déplacement), on utilise ensuite la crémaillère afin de créer un déplacement linéaire de grande amplitude ou de grande force. On retrouve des systèmes utilisant la crémaillère pour des presses, machines-outils de découpe, ou encore outils de manutention. Il est cependant important de noter que si la crémaillère offre généralement une bonne précision, elle dissipe beaucoup de puissance en comparaison avec les autres engrenages. On ne l'utilise donc que pour une fonction de déplacement précise, pas pour transmettre des efforts à d'autres engrenages. Lorsque que le pignon fait une rotation, la crémaillère subit une translation.
** On trouve aussi des crémaillères dans des systèmes de maintien entrebâillé de contrevents de fenêtre, selon des ouvertures variables.
** La crémaillère est largement utilisée dans des systèmes de transmissions d'effort. Les engrenages permettant d'amplifier l'effort (ou le déplacement), on utilise ensuite la crémaillère afin de créer un déplacement linéaire de grande amplitude ou de grande force. On retrouve des systèmes utilisant la crémaillère pour des presses, machines-outils de découpe, ou encore outils de manutention. Il est cependant important de noter que si la crémaillère offre généralement une bonne précision, elle dissipe beaucoup de puissance en comparaison avec les autres engrenages. On ne l'utilise donc que pour une fonction de déplacement précise, pas pour transmettre des efforts à d'autres engrenages. Lorsque que le pignon fait une rotation, la crémaillère subit une translation.
** On trouve aussi des crémaillères dans des systèmes de maintien entrebâillé de contrevents de fenêtre, selon des ouvertures variables.
source : Wikipédia
Dans la suite nous associerons le système "pignon / crémaillère" au système "vis / écrou", ces deux systèmes permettant de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation.
Le rendement de système "roue et vis sans fin" comprend trois parties : η = η1 + η2 + η3
où,
η1 est le rendement de conjugaison (ou rendement de frottement)
η2 est le rendement de lubrification (compris entre 0,96 et 0,99)
η3 est le rendement de roulement. Dans le cadre d'un appui à glissement, η3 est compris entre 0,97 + 0,99.[...]
η2 est le rendement de lubrification (compris entre 0,96 et 0,99)
η3 est le rendement de roulement. Dans le cadre d'un appui à glissement, η3 est compris entre 0,97 + 0,99.[...]
Le rendement dépend des matériaux de la roue et de la vis sans fin, de la vitesse de glissement entre la roue et la vis sans fin et de la condition de lubrification.
source : Formulaire de mécanique : transmission de puissance d'Youde Xiong
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