ANALYSE EXPERIMENTALE DE LA FATIGUE DES ENGRENAGES A DENTURE DROITE
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Date
2012
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Abstract
Les engrenages occupent, dans les moyens de fabrication et dans les instruments fabriqués,
une place croissante. Notre étude porte sur la fatigue des engrenages à denture droite.Une
analyse de leur défaillance montre que la fatigue en flexion est la plus fréquente avec une
proportion de 32%. Dans un premier temps, une recherche bibliographique a été développée
dans le but de montrer les travaux effectués dans ce domaine. Ensuite, les concepts de la
M.L.R. sont discutés afin d’appréhender leur importance pour les engrenages. Une revue sur
la mécanique de la rupture est ainsi développée avec un choix du domaine pour le cas étudié.
Une attention particulière est donnée à la fatigue et à sa relation avec les engrenages en
présence de fissures. Une explication de la théorie des engrenages est ainsi justifiée. Ceci
nous a conduits vers l’étude du dimensionnement géométrique (choix préalables des
dimensions des éléments des engrenages à denture droite/ héliocoïdale). Une étude des forces
de contact et la continuité de l’engrènement est effectuée. Avec, une vérification de la
résistance. Le volet relatif à la métrologie des engrenages a pris une part importante dans
notre travail, essentiellement les tolérances et les ajustements des engrenages. Une conception
d’un banc pour réaliser les essais de fatigue est développée élément par élément. Ceci ouvrira
la voie à des axes de recherche très importants. En utilisant la méthode des éléments finis, une
vérification de la résistance à la racine des dents et au flanc de dent en état des contraintes
planes (CP) et des déformations planes (DP) est proposée. Les résultats montrent que la
contrainte maximale est de l’ordre de 500 N/mm2
en état de DP. En revanche, elle est de
l’ordre de 780N/mm2
en CP.La durée de vie des engrenages contenant une fissure à la racine
de dent est de l’ordre de 103
en CP et est de 105
en DP.