★ À maîtriser
📌 Un accouplement homocinétique fait tourner la sortie à chaque instant à la même vitesse que l’entrée, tandis qu’un accouplement non homocinétique présente des variations de vitesse en sortie qui se compensent sur un tour complet mais peuvent générer des vibrations ou des imprécisions de mesure.
📌 Pour éviter les surcharges dans la transmission, il faut utiliser un limiteur de couple, parfois intégré à l’accouplement ; un accouplement seul ne doit pas être considéré comme un fusible mécanique.
Compléments
Le choix dépend de : type de motorisation, type de charge, couple à transmettre, vitesse atteinte, défauts d’alignement et efforts générés, mobilités nécessaires, contraintes d’environnement, encombrement, poids, inertie, bruit, sens de montage et démontage rapide
Un moteur thermique, surtout monocylindre, génère des vibrations de torsion qu’un accouplement à élastomère peut amortir ; un compresseur à piston nécessite aussi cet amortissement, tandis qu’une machine rotative d’imprimerie exige une grande rigidité en torsion pour synchroniser ses rouleaux.
★ À maîtriser
Compléments
Un accouplement à chaîne double comprend deux pignons reliés par une chaîne à double rangée fermée sur elle-même ; il est rustique et peu coûteux, mais présente beaucoup de jeu.
Les dentures bombées permettent à un accouplement de relier des arbres légèrement désalignés, mais son jeu interne peut poser problème, notamment lors d’une inversion du sens de rotation.
Dans un accouplement à plots métalliques, le serrage des vis écrase des empilages de rondelles élastiques qui se coincent dans leurs logements sur le moyeu de sortie.
L’accouplement à plots métalliques s’adapte surtout à un écart axial entre les arbres et présente une grande rigidité.
★ À maîtriser
Le joint de Oldham transmet un couple entre deux arbres parallèles présentant principalement un désalignement radial et reste parfaitement homocinétique.
Un joint à disques métalliques transmet la puissance par une tôle en acier à ressort et présente une grande rigidité en torsion.
Les joints à soufflets métalliques sont précis en torsion tout en restant souples dans les autres directions.
Compléments
Un désalignement exagéré d’un joint de Oldham génère des pertes par frottement, et sa pièce intermédiaire peut être fabriquée en matières plastiques de dureté variable.
Utilisé seul, un joint à disques métalliques autorise un désalignement angulaire modéré, tandis que des joints doubles permettent aussi un désalignement radial.
📌 Les petits joints à soufflet, généralement en nickel, conviennent notamment à l’accouplement d’un codeur de position, tandis que les soufflets en acier inoxydable peuvent transmettre des puissances importantes.
📌 Les joints taillés en hélicoïde sont plus souples en torsion que les soufflets métalliques et présentent souvent un sens de rotation préférentiel.
★ À maîtriser
📌 Les élastomères travaillant en compression donnent des joints plus rigides, tandis que ceux travaillant au cisaillement sont plus souples et moins précis, mais absorbent mieux les vibrations.
Compléments
📌 Dans les accouplements à plots, l’entraînement positif correspond à des plots comprimés, tandis que l’entraînement non positif correspond à des plots cisaillés.
Le choix d’un joint à élastomères exige un compromis entre la précision de transmission et l’amortissement des à-coups et des vibrations.
Les élastomères vieillissent et sont sensibles à certains fluides, notamment les hydrocarbures.
Compression : rigidité ; cisaillement : amortissement.
★ À maîtriser
📌 Un cardan simple n’est homocinétique que lorsque les arbres sont alignés ; lorsque l’angle de brisure augmente, la vitesse de sortie devient plus saccadée.
📌 L’homocinétisme d’un montage à cardans est possible avec deux cardans déphasés d’un quart de tour, à condition que le montage soit symétrique.
Compléments
Le joint de Cardan a été inventé au XVIᵉ siècle par le mathématicien italien Cardano.
Il n’est guère raisonnable d’utiliser un joint de Cardan au-delà d’un angle de brisure de 45°.
Le principe du cardan repose sur deux pivots croisés à 90°.
Certains cardans offrent une liberté supplémentaire grâce à des cannelures formant une glissière, et les cardans sont largement utilisés dans les machines agricoles et les transmissions de poids lourds ou d’autres applications de très grandes puissances.
★ À maîtriser
📌 Les joints homocinétiques à billes, de type Rzeppa ou autres, sont réellement homocinétiques, contrairement au joint tripode qui ne l’est qu’à environ 1 % près.
Compléments
Le joint tripode est très utilisé dans la transmission automobile, en particulier en sortie de boîte de vitesses.
Le joint tripode est considéré comme homocinétique à environ 1 % près, et les recherches portent sur l’amélioration de son rendement et la réduction des vibrations axiales qu’il génère.
Les joints homocinétiques à billes peuvent fonctionner avec un angle de brisure de l’ordre de 45° et sont largement utilisés côté roue des arbres de transmission des voitures à traction avant.
★ À maîtriser
Compléments
Les arbres flexibles sont utilisés en robotique et dans l’automobile pour diverses commandes, notamment les réglages électriques et les toits ouvrants.
Un accouplement magnétique peut entraîner des pompes véhiculant des fluides sensibles ou dangereux, notamment dans les domaines médical et cryogénique.
Le joint homocinétique Thompson est constitué de deux joints de Cardan emboîtés et reliés par de petites biellettes.
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1. Dans une transmission, quelle est la fonction principale d’un accouplement placé entre un moteur et un récepteur ?
2. Un accouplement doit être choisi pour compenser les défauts possibles entre deux arbres : quelles catégories faut-il examiner ?
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Quel est le rôle d’un accouplement d’arbres ?
Il transmet la puissance mécanique d’un moteur vers un récepteur en reliant deux arbres.
Quels défauts d’alignement un accouplement peut-il compenser ?
Les désalignements angulaire et radial, ainsi que l’écart axial.
Comment tourne la sortie d’un accouplement homocinétique par rapport à son entrée ?
À chaque instant, elle tourne à la même vitesse que l’entrée.
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