CONTRIBUTION A L'ANALYSE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE REDUCTEUR A ENGRENAGES A AXES PARALLELES PDF Download
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Author: Philippe Velex Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 188
Book Description
ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'UN REDUCTEUR A ENGRENAGES. LES TERMES DE RAIDEURS PERIODIQUES SONT INTRODUITS DANS LES EQUATIONS DU MOUVEMENT. MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS. CONTRIBUTION DES ERREURS D'EXCENTRICITE ET DE DESALIGNEMENT
Author: Philippe Velex Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 188
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ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'UN REDUCTEUR A ENGRENAGES. LES TERMES DE RAIDEURS PERIODIQUES SONT INTRODUITS DANS LES EQUATIONS DU MOUVEMENT. MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS. CONTRIBUTION DES ERREURS D'EXCENTRICITE ET DE DESALIGNEMENT
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Les travaux portent sur le comportement dynamique d'engrenages cylindriques et reposent sur des études expérimentales et numériques parallèles. Les essais ont été réalisés sur un banc d engrenages simple étage haute précision disposant d'une instrumentation importante pour les mesures de contrainte, d'efforts et de déplacements. Les modèles numériques sont de type éléments finis, les équations du mouvement et les conditions de contact sur les dentures sont résolues simultanément en couplant un algorithme de contact unilatéral et une méthode de Ritz. Dans un premier temps les mesures à l'arrêt puis à faibles vitesses ont permis d'identifier certains paramètres et de vérifier la modélisation des couplages élastiques et excitations associés à l engrènement. Dans un deuxième temps l’analyse du comportement des lignes d'arbres à grandes vitesses et du chargement instantané sur les contacts entre dents a été entreprise. Les comparaisons entre résultats de mesures et simulations sont généralement très satisfaisantes particulièrement en ce qui concerne les efforts dynamiques sur les dentures. Enfin, certains phénomènes rarement évoqués dans la littérature, (influence du frottement, couplages paliers/engrenages distribution de contraintes dynamiques,.. . ) ont pu être mis en évidence.
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UNE APPROCHE SYSTEMATIQUE DESTINEE A L'ANALYSE DU ROLE DE DEFAUTS DE FORME ET DE MONTAGE SUR LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'ENGRENAGES EST PROPOSEE. LES CONDITIONS DE CONTACT ENTRE CORPS RIGIDES ET CORPS DEFORMABLES SONT EXPLOITEES AFIN DE CARACTERISER LES DIFFERENTES SOURCES D'EXCITATION DU TRAIN D'ENGRENAGES. UN MODELE DYNAMIQUE TRIDIMENSIONNEL A PARAMETRES CONCENTRES EST CONSTRUIT, LES CONTACTS ENTRE FLANCS ACTIFS SONT SUPPOSES LINEIQUES ET SONT DISCRETISES EN SEGMENTS DE RAIDEUR NORMALE CONSTANTE. LES EQUATIONS DU MOUVEMENT ET LE PROBLEME DE CONTACT SONT RESOLUS SIMULTANEMENT GRACE A UNE PROCEDURE ORIGINALE INTRODUISANT UN ALGORITHME DE CONTACT NORMAL UNILATERAL DANS UN SCHEMA D'INTEGRATION NUMERIQUE PAS A PAS. DES COMPARAISONS AVEC L'EXPERIMENTATION ET DES RESULTATS ISSUS DE LA LITTERATURE SONT SATISFAISANTES ET PROUVENT L'INTERET ET LA VERSATILITE DE LA METHODE DEVELOPPEE. LE MODELE EST ENSUITE EXPLOITE AFIN DE CARACTERISER L'INFLUENCE DE DEFAUTS TELS QUE DES ONDULATIONS SUR LES FLANCS, DES ERREURS DE PAS, DES EXCENTRICITES ET MESALIGNEMENTS SUR LE CHARGEMENT DYNAMIQUE DES DENTURES ET L'ERREUR DE TRANSMISSION. LE ROLE DE CORRECTIONS DE PROFIL EST ANALYSE, IL EST MONTRE QUE DES CORRECTIONS LONGUES PEUVENT AMELIORER LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'ENGRENAGES DROITS ET HELICOIDAUX PARFAITS SUR UNE CERTAINE GAMME DE CHARGES TRANSMISES. CE GAIN PEUT ETRE REMIS EN CAUSE PAR DES DEFAUTS INEVITABLES ET LES DEFLEXIONS ELASTIQUES DU SYSTEME D'ENGRENAGES
Author: Alfonso Fernandez Del Rincon Publisher: Springer ISBN: 3030112209 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 425
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This book is aimed at researchers, industry professionals and students interested in the broad ranges of disciplines related to condition monitoring of machinery working in non-stationary conditions. Each chapter, accepted after a rigorous peer-review process, reports on a selected, original piece of work presented and discussed at the International Conference on Condition Monitoring of Machinery in Non-stationary Operations, CMMNO’2018, held on June 20 – 22, 2018, in Santander, Spain. The book describes both theoretical developments and a number of industrial case studies, which cover different topics, such as: noise and vibrations in machinery, conditioning monitoring in non-stationary operations, vibro-acoustic diagnosis of machinery, signal processing, application of pattern recognition and data mining, monitoring and diagnostic systems, faults detection, dynamics of structures and machinery, and mechatronic machinery diagnostics.
Author: Anna Timofiejczuk Publisher: Springer ISBN: 3319619276 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 366
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This book provides readers with a snapshot of recent methods for non-stationary vibration analysis of machinery. It covers a broad range of advanced techniques in condition monitoring of machinery, such as mathematical models, signal processing and pattern recognition methods and artificial intelligence methods, and their practical applications to the analysis of nonstationarities. Each chapter, accepted after a rigorous peer-review process, reports on a selected, original piece of work presented and discussed at the International Conference on Condition Monitoring of Machinery in Non-Stationary Operations, CMMNO’2016, held on September 12 – 16, 2016, in Gliwice, Poland. The contributions cover advances in both theory and practice in a variety of subfields, such as: smart materials and structures; fluid-structure interaction; structural acoustics as well as computational vibro-acoustics and numerical methods. Further topics include: engines control, noise identification, robust design, flow-induced vibration and many others. By presenting state-of-the-art in predictive maintenance solutions and discussing important industrial issues the book offers a valuable resource to both academics and professionals and is expected to facilitate communication and collaboration between the two groups.
Author: Ali Saada Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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UNE FORMULATION SYSTEMATIQUE DES CONDITIONS DE CONTACTS ENTRE PROFILS CONJUGUES EST INTRODUITE. ELLE CONDUIT A LA DEFINITION D'ELEMENTS DE CONNEXION SIMULANT LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'ENGRENAGES EXTERIEURS ET INTERIEURS, LES DENTURES SONT DROITES OU HELICOIDALES. LES EQUATIONS DU MOUVEMENT SONT RESOLUES PAR UNE METHODE DE RITZ ORIGINALE, LES COMPARAISONS AVEC LES RESULTATS ISSUS DE SCHEMAS D'INTEGRATION CLASSIQUES PROUVENT L'INTERET DE LA METHODE. L'ANALYSE VIBRATOIRE DE TRAINS CONVENTIONNELS DOUBLE ETAGE EST ABORDEE. LES INTERACTIONS ENTRE LES DIFFERENTS ETAGES DE REDUCTION ET LE ROLE DE L'ARBRE DE LIAISON ENTRE ETAGES SONT ANALYSES. LE TRAVAIL SE CONCLUT PAR UNE ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE TRAINS PLANETAIRES, LES RESULTATS NUMERIQUES METTENT EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE CERTAINS COMPOSANTS DU REDUCTEUR (AXES DE SATELLITE EN PARTICULIER) ET DE SON ENVIRONNEMENT MECANIQUE
Author: Jing Wang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 142
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Les engrenages spiro-coniques sont utilisés dans les transmissions de puissance nécessitant un renvoi d'angle, par exemple dans le domaine aéronautique ou automobile. Ces engrenages admettent des puissances et des vitesses importantes. La fabrication des engrenages spiro-conique est complexe. De nombreuses études ont été réalisées sur son optimisation pour définir les profils des dents en contacts. Des travaux existent également pour le dimensionnement statique des dentures. L'aspect dynamique est l'objectif du travail de cette thèse. Des approches théoriques et numériques, pour simuler les vibrations d'engrènement dans des couples spiro-coniques, sont présentées et discutées. Plusieurs modèles ont été développés : torsionnel et tridimensionnel, incluant la prise en compte de défauts de position et d'alignement. Un modèle original (tridimensionnel local), est proposé. Il repose sur des analyses quasi-statiques préalables. Il permet de suivre les évolutions des conditions de contact instantanées sur les flancs de denture. Une approche alternative est également présentée, qui conduit à construire des termes d'excitation globaux en termes d'erreurs de transmission et de raideurs d'engrènement, permettant ainsi de s'affranchir d'algorithmes de contact au cours de la résolution dynamique. Des comparaisons ont été menées avec des résultats quasi-statiques et dynamiques issus de la littérature.
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Le bruit d'engrènement devient un critère prépondérant de l'optimisation des performances des transmissions de puissance par engrenages. L'objet de cette étude est d'isoler les paramètres de conception des engrenages, qui agissent sur leur rayonnemnet acoustique. L'intérêt scientifique est de construire une base solide de résultats dans la perspective de préparer des travaux futurs, plus analytiques. Un banc d'essais, d'une puissance de 100 kW en boucle ouverte et de 78 mm d'entraxe a été mis en place afin de reproduire des conditions réelles de fonctionnement d'engrenages cylindriques droits ou hélicoïdaux. Un dispositif de mesure constitué d'accéléromètres, de codeurs optiques et d'un microphone à champ libre vient compléter le dispositif expérimental au travers d'une chaîne d'acquisition spécifique. Au-delà des techniques classiques de traitement des signaux, une partie importante du travail a consisté à développer un algorithme de Transformée en Ondelettes Rapide (T.O.R. ou F.W.T. en anglais). Une campagne d'essais systématiques organisée autour d'un plan d'expériences a permis de mettre en évidence l'effet, lorsque les conditions de fonctionnement évoluent (couple, vitesse), du rapport de recouvrement, du rapport de conduite, des corrections de denture, mais aussi de l'entraxe de fonctionnement, de l'excentricité, ... Une part de ce travail est consacrée à l'apport de l'analyse par la méthode des Ondelettes. La morphologie des signaux est représentée dans le plan temps-fréquence, et l'influence de l'excentricité ou de défauts instantanés, plus localisés, peut ainsi être mise en évidence. Le travail présenté dans ce mémoire ouvre de nombreuses perspectives sur le comportement dynamique des engrenages en fonction de leurs caractéristiques et sur la surveillance vibratoire des mécaniques engrenantes.
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE TORSIONNEL, AU DEMARRAGE, DE CHAINES CINEMATIQUES, PRESENTANT UNE GRANDE SOUPLESSE EXTERNE AU REDUCTEUR ET ENTRAINEES PAR MOTEUR ELECTRIQUE. A CETTE FIN, UNE TRANSMISSION COMPORTANT UN MOTEUR ASYNCHRONE ENTRAINANT UN REDUCTEUR, UNE BARRE DE TORSION TRES SOUPLE, UN MULTIPLICATEUR ET UNE INERTIE VARIABLE, A ETE REALISEE ET EQUIPEE DE CAPTEURS PERMETTANT DES MESURES DYNAMIQUES. UN SYSTEME DE MESURES PAR CODEURS OPTIQUES A ETE SPECIALEMENT MIS AU POINT POUR SUIVRE L'EVOLUTION DE LA DIFFERENCE DE POSITION ANGULAIRE ENTRE L'ENTREE ET LA SORTIE DU REDUCTEUR ET DU MULTIPLICATEUR. A PARTIR DE CES MESURES, L'AUTEUR ANALYSE LES PHENOMENES DYNAMIQUES OBSERVES AU DEMARRAGE: RATTRAPAGE DE JEU, SAUT DE DENTURE, FREQUENCES PROPRES, ETC... CES RESULTATS SERONT EGALEMENT UTILISES POUR VALIDER DES CALCULS DE SIMULATION. UN PROGRAMME DE CALCUL A ETE MIS EN UVRE POUR SIMULER LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE EN TORSION DE LA TRANSMISSION EN TENANT COMPTE DE L'INTERACTION ENTRE LE SYSTEME ELECTRIQUE ET LE SYSTEME MECANIQUE. CE PROGRAMME REPOSE SUR LE MODELE DE LA MACHINE ELECTRIQUE GENERALISEE, APPLIQUE AUX MOTEURS ASYNCHRONES ET COUPLE A UN MODELE DYNAMIQUE EN TORSION DE LA CHAINE CINEMATIQUE. LE CALCUL DES VALEURS PROPRES ET L'ETUDE DE SENSIBILITE MODALE COINCIDENT AVEC LES OBSERVATIONS EXPERIMENTALES. LA CONFRONTATION DES REPONSES CALCULEES AVEC CELLES MESUREES MET EN EVIDENCE LA NECESSITE DE PRENDRE EN COMPTE LES JEUX DE DENTURE ET LES DEFORMATIONS DES CARTERS. LE BUT DE L'ETUDE DYNAMIQUE EST DE CONNAITRE L'INFLUENCE DES PHASES TRANSITOIRES SUR LA TENUE EN FATIGUE DES ENGRENAGES. CET EFFET EST DETERMINE EN DECOMPOSANT LES CYCLES DE CHARGE EN FONCTION DU PASSAGE DES DENTS ET EN APPLIQUANT LES LOIS DE CUMUL DE CHARGE
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Ces travaux de thèse sont le résultat de la collaboration entre la société REDEX et le Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures de l'INSA de Lyon. Ces travaux s'intéressent aux éléments de transmission de puissance du système de guidage d'une machine-outil, dont la conception va naturellement chercher à minimiser les erreurs de fabrication que la machine-outil pourrait générer. Dans le cadre de cette étude, un modèle dynamique de transmission pour machine-outil a été développé, comprenant un couple d'engrenages spiroconiques et un train épicycloïdal, incorporant de nombreuses erreurs d'assemblages et de forme des différents engrenages du système. Ce modèle mathématique à paramètres concentrés exploite des éléments d'engrenages cylindriques, d'engrenages coniques, d'arbres et de paliers. Les arbres sont modélisés par des poutres de Timoshenko, et les éléments de paliers se basent sur une linéarisation des relations effort-déplacement de Palmgren. Les surfaces de contact entre engrenages sont discrétisées en cellules élémentaires, auxquelles sont attribués une raideur élémentaire et un écart normal initial. Les écarts normaux initiaux des éléments d'engrenages sont mis à jour à chaque pas de temps pour prendre en compte les nouvelles positions angulaires relatives des composants et les potentielles erreurs de forme et d'assemblage. Les équations du mouvement sont résolues pas à pas dans le temps à l'aide d'un schéma de Newmark, couplé à un algorithme de gestion des contacts venant s'assurer de la bonne détermination des efforts de contact et des raideurs élémentaires des éléments d'engrenages. Les raideurs élémentaires des engrenages cylindriques sont déterminées suivant la méthode de Weber et Banaschek afin de prendre en compte la contribution des déformations de contact, de la flexion des dentures et de la fondation. Les raideurs élémentaires des engrenages spiroconiques sont déterminées à l'aide d'un élément de coque afin de rendre compte de la flexion de la dent, ainsi qu'à l'aide des théories de Boussinesq pour obtenir la contribution des déformations de contact. Un algorithme de calcul de distance de séparation tridimensionnel de type point sur plan est implémenté afin d'obtenir les écarts normaux initiaux des engrenages spiroconiques. Différents éléments de validation du modèle sont ensuite présentés afin de juger de l'exactitude du modèle et de ses limitations sur certains aspects de modélisation. Enfin, une étude du comportement dynamique du train épicycloïdal seul, du couple d'engrenages spiroconiques et du système complet est proposée, s'intéressant aux couplages existants entre ces deux éléments de la transmission, ainsi qu'à l'impact de différentes erreurs d'assemblages individuelles sur les erreurs de transmission et le coefficient de surcharge dynamique. Pour une même amplitude d'erreur, différents niveaux de criticité sont ainsi mis en valeur selon la nature de l'erreur et le mobile impacté.
Author: Philippe Velex
Author: Philippe Velex
Author: Sébastien Baud
Author: MOHAMED.. MAATAR
Author: Alfonso Fernandez Del Rincon
Author: Anna Timofiejczuk
Author: Ali Saada
Author: Jing Wang
Author: Didier Rémond
Author: JEAN-GUY.. HUGUES
Author: Quentin Thoret-Bauchet