Cours d'éléments de machines

Leçon 1 • Concepts de charges statiques et dynamiques

Présente les types de charges statiques, dynamiques et cycliques agissant sur les éléments. La compréhension des types de charge est un prérequis pour l'analyse des contraintes et des défaillances.

Leçon 2 • Aperçu des matériaux d'ingénierie

Couvre les métaux, les polymères et les composites utilisés dans les éléments de machines. Le choix des matériaux affecte directement le rendement et la durabilité des éléments.

Leçon 3 • Notions de base sur les contraintes, les déformations et les déformations

Explique les contraintes normales, les contraintes de cisaillement et la déformation élastique dans les pièces de machines. Ces concepts sous-tendent tous les calculs de conception d'éléments ultérieurs.

Leçon 4 • Introduction aux éléments de machines

Définit les éléments de machines et leur rôle dans les systèmes mécaniques. Établit le vocabulaire et la classification utilisés tout au long du cours.

Leçon 1 • Géométrie et normes des filetages

Couvre les profils de filetage, le pas, l'avance et les séries de filetage normalisées. La connaissance de la géométrie est essentielle pour calculer la résistance du filetage et l'engagement.

Leçon 2 • Spécifications de couple et contrôle de la précharge

Présente les relations couple-tension et les méthodes pour atteindre la précharge cible. Une précharge contrôlée est essentielle pour l'intégrité du joint et la prévention des fuites.

Leçon 3 • Types de boulons et de vis

Passe en revue les variétés de boulons, vis, goujons et écrous et leurs applications spécifiques. Un choix correct de la fixation évite la défaillance du joint et simplifie l'assemblage.

Leçon 4 • Résistance des fixations et modes de défaillance

Examine la défaillance en traction, en cisaillement et par fatigue dans les fixations filetées. La connaissance des modes de défaillance guide le choix de la nuance de matériau et l'application du coefficient de sécurité.

Leçon 1 • Clavettes, cannelures et goupilles

Couvre les clavettes parallèles, les clavettes Woodruff, les cannelures et les goupilles pour la transmission du couple. Chaque type de connexion offre une capacité de couple et des caractéristiques d'assemblage différentes.

Leçon 2 • Fondamentaux de la conception d'arbres

Présente la géométrie de l'arbre, le choix du matériau et les critères de conception pour les éléments rotatifs. La conception de l'arbre intègre les considérations de flexion, de torsion et de charge axiale.

Leçon 3 • Charges combinées sur les arbres

Applique simultanément les charges de flexion, de torsion et axiales aux sections transversales de l'arbre. L'analyse des charges combinées détermine les sections critiques nécessitant des vérifications détaillées des contraintes.

Leçon 4 • Flèche de l'arbre et vitesse critique

Calcule la flèche latérale et la vitesse de rotation critique pour éviter la résonance. Les limites de flèche et les marges de vitesse critique sont des résultats de conception obligatoires.

Leçon 1 • Montage et ajustements des roulements

Explique les ajustements serrés, les dispositions de palier fixe et libre, et la précharge. Un montage correct assure la distribution de la charge et empêche le glissement de la bague.

Leçon 2 • Types de roulements à éléments roulants

Passe en revue les roulements à billes, à rouleaux, à aiguilles et à rouleaux coniques ainsi que leurs capacités de charge. Le choix du type de roulement dépend de la direction de la charge, de la vitesse et des contraintes d'espace.

Leçon 3 • Paliers lisses et bagues

Couvre les paliers lisses hydrodynamiques, hydrostatiques et lubrifiés en régime limite. Les paliers lisses conviennent aux applications à faible vitesse, à charge élevée ou à espace restreint.

Leçon 4 • Principes et pratiques de lubrification

Présente les types de lubrifiants, le choix de la viscosité et la conception du système de lubrification. Une lubrification adéquate est le principal facteur pour atteindre la durée de vie nominale des roulements.

Leçon 1 • Géométrie et terminologie des engrenages

Définit le profil en développante, le module, l'angle de pression et les paramètres de géométrie des engrenages. Une connaissance précise de la géométrie est nécessaire pour l'analyse des forces et la fabrication.

Leçon 2 • Conception des trains d'engrenages et rapports

Conçoit des trains d'engrenages simples, composés et planétaires pour des rapports de vitesse cibles. La configuration du train d'engrenages affecte la taille, le rendement et la capacité de couple de sortie.

Leçon 3 • Résistance de la denture et usure

Applique les critères de résistance à la flexion et de durabilité de surface à la conception de la denture. Les deux modes de défaillance doivent être vérifiés pour garantir une durée de vie adéquate de l'engrenage.

Leçon 4 • Analyse des engrenages droits et hélicoïdaux

Calcule les forces tangentielles, radiales et axiales sur les engrenages droits et hélicoïdaux. L'analyse des forces alimente directement les calculs de conception des arbres et des roulements.

Leçon 1 • Conception des transmissions par courroie plate et trapézoïdale

Couvre la géométrie de la courroie, le rapport de tension et la capacité de puissance pour les transmissions par courroie plate et trapézoïdale. Le choix de la courroie équilibre la capacité de puissance, le rapport de vitesse et l'entraxe.

Leçon 2 • Tension et alignement des systèmes d'entraînement

Aborde la tension initiale, la flèche et les exigences d'alignement des arbres pour les transmissions flexibles. Une tension et un alignement corrects évitent l'usure prématurée et les vibrations.

Leçon 3 • Sélection et comparaison des transmissions

Compare les transmissions par courroie, chaîne et engrenage selon les critères de vitesse, de couple et environnementaux. La comparaison systématique guide le choix optimal de la transmission pour une application donnée.

Leçon 4 • Conception des transmissions par chaîne à rouleaux

Présente la géométrie de la chaîne à rouleaux, la conception des pignons et les méthodes de puissance nominale. Les transmissions par chaîne transmettent un couple élevé à des vitesses modérées avec un engagement positif.

Leçon 1 • Systèmes de ressorts et stockage d'énergie

Combine des ressorts en série et en parallèle et calcule l'énergie de déformation élastique stockée. L'analyse des ressorts au niveau du système soutient la conception de l'isolation des vibrations et de la récupération d'énergie.

Leçon 2 • Types de ressorts et applications

Passe en revue les ressorts de compression, d'extension, de torsion et à disques et leurs utilisations. Le contexte de l'application détermine le type de ressort, le matériau et la configuration des extrémités.

Leçon 3 • Ressorts à lames et barres de torsion

Analyse les ressorts à lames multiples et les barres de torsion utilisés dans les suspensions de véhicules et de machines. Ces éléments stockent l'énergie et assurent une compliance contrôlée dans les structures.

Leçon 4 • Analyse de la fatigue et des défaillances des ressorts

Applique les critères de fatigue aux ressorts soumis à des charges cycliques de compression et de torsion. Le grenaillage de précontrainte et le déversement à froid prolongent considérablement la durée de vie en fatigue des ressorts.

Leçon 1 • Conception des embrayages à friction

Analyse les configurations d'embrayages à disques, coniques et centrifuges pour la transmission du couple. La conception de l'embrayage équilibre le couple d'engagement, la force d'actionnement et la capacité thermique.

Leçon 2 • Désalignement et vibrations dans les accouplements

Quantifie les effets du désalignement angulaire, parallèle et axial sur les charges de l'accouplement. Un désalignement excessif génère des forces dynamiques qui endommagent les roulements et les joints d'étanchéité.

Leçon 3 • Analyse thermique des embrayages et des freins

Calcule la chaleur générée lors de l'engagement et du freinage et évalue la capacité thermique. La surcharge thermique provoque la dégradation de la garniture et la perte du coefficient de frottement.

Leçon 4 • Accouplements d'arbres rigides et flexibles

Compare les accouplements rigides, à mâchoires, à disques et à engrenages pour la connexion arbre à arbre. Le choix de l'accouplement dépend de la tolérance au désalignement, du couple et des exigences de vitesse.