Cours d'éléments de machines

Leçon 1 • Concepts de Charge Statique et Dynamique

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

Leçon 2 • Aperçu des Matériaux d'Ingénierie

Couvre les métaux, polymères et composites utilisés dans les organes de machine. Le choix des matériaux affecte directement les performances et la durabilité des organes.

Leçon 3 • Bases de la Contrainte, de la Déformation et de la Déformation Élastique

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

Leçon 4 • Introduction aux Organes de Machine

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

Leçon 1 • Géométrie du Filet et Normes

Couvre les profils de filet, le pas, l'avance et les séries de filet normalisées. La connaissance de la géométrie est essentielle pour calculer la résistance du filet 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. Une sélection correcte des fixations évite la défaillance du joint et simplifie l'assemblage.

Leçon 4 • Résistance des Fixations et Modes de Défaillance

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

Leçon 1 • Clavettes, Canelures et Goupilles

Couvre les clavettes parallèles, les clavettes disques, les canelures 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 des arbres, la sélection des matériaux et les critères de conception pour les organes rotatifs. La conception d'arbres intègre les considérations de flexion, de torsion et de charge axiale.

Leçon 3 • Charge Combinée 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 de contrainte détaillées.

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 flottant, 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 Billes

Passe en revue les roulements à billes, à rouleaux, à aiguilles et à rouleaux coniques et 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, charge élevée ou espace restreint.

Leçon 4 • Principes et pratiques de lubrification

Présente les types de lubrifiants, la sélection de la viscosité et la conception du système de lubrification. Une lubrification appropriée est le principal facteur pour atteindre la durée de vie nominale du roulement.

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 requise 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 des dents d'engrenage et usure

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

Leçon 4 • Analyse des engrenages cylindriques à denture droite et hélicoïdale

Calcule les forces tangentielle, radiale et axiale sur les engrenages à denture droite et hélicoïdale. L'analyse des forces alimente directement les calculs de conception de l'arbre et du roulement.

Leçon 1 • Conception d'entraînement par courroie plate et trapézoïdale

Couvre la géométrie de la courroie, le rapport de tension et la capacité de puissance pour les entraînements par courroie plate et trapézoïdale. La sélection de la courroie équilibre la capacité de puissance, le rapport de vitesse et l'entraxe.

Leçon 2 • Tension et alignement du système d'entraînement

Aborde la tension initiale, la flèche et les exigences d'alignement de l'arbre pour les transmissions flexibles. Une tension et un alignement corrects empêchent l'usure prématurée et les vibrations.

Leçon 3 • Sélection et comparaison des entraînements

Compare les entraînements par courroie, chaîne et engrenage selon des critères de vitesse, couple et environnement. Une comparaison systématique guide la sélection optimale de l'entraînement pour une application donnée.

Leçon 4 • Conception d'entraînement par chaîne à rouleaux

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

Leçon 1 • Systèmes de ressorts et stockage d'énergie

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

Leçon 2 • Types de ressorts et applications

Passe en revue les types de ressorts de compression, de traction, de torsion et à disque et leurs utilisations. Le contexte d'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 de l'énergie et fournissent une souplesse contrôlée dans les structures.

Leçon 4 • Analyse de la Fatigue et de la Défaillance 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 préécrouissage augmentent considérablement la durée de vie en fatigue des ressorts.

Leçon 1 • Conception d'Embrayage à Friction

Analyse les configurations d'embrayage à disque, à cône et centrifuge 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 Freins

Calcule la chaleur générée pendant l'engagement et le 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 machoires, à disque et à denture pour la connexion arbre-arbre. Le choix de l'accouplement dépend de la tolérance au désalignement, du couple et des exigences de vitesse.