Formation en conception de machines

Leçon 1 • Le processus de conception technique

Couvre les étapes de conception itérative, de la définition du problème à la solution finale. Relie la méthodologie de conception aux flux de travail réels de développement de machines.

Leçon 2 • Équilibre statique et diagrammes du corps libre

Revues l'analyse des forces et moments statiques appliquée aux éléments de machine. Fournit la base analytique pour les calculs ultérieurs de contraintes et de déformations.

Leçon 3 • Propriétés des matériaux et sélection

Passe en revue les propriétés mécaniques, thermiques et chimiques des matériaux pertinentes pour les composants de machines. Établit les bases pour des décisions éclairées de sélection des matériaux.

Leçon 4 • Fondamentaux de la sécurité et du risque de conception

Introduit le coefficient de sécurité, les marges de conception et les méthodes de base d'évaluation des risques. Encadre la sécurité comme une exigence de conception quantitative tout au long du cours.

Leçon 1 • Théories de rupture statique

Compare les critères de rupture ductile et fragile pour les composants chargés statiquement. Permet la sélection de la théorie appropriée en fonction du comportement du matériau.

Leçon 2 • Analyse du chargement combiné

Applique la superposition aux éléments soumis à des charges axiales, de flexion et de torsion simultanées. Prépare les étudiants à des scénarios réalistes de composants de machine à charges multiples.

Leçon 3 • Analyse de la flèche et de la rigidité

Calcule les flèches des poutres et des arbres en utilisant les méthodes d'intégration et énergétiques. Relie les exigences de rigidité aux performances fonctionnelles et aux contraintes d'alignement.

Leçon 4 • Concentrations de contraintes

Explique les discontinuités géométriques qui amplifient la contrainte locale dans les pièces de machine. Introduit les facteurs de concentration de contraintes et leur application aux calculs de conception.

Leçon 1 • Courbes S-N (de Wöhler) et limites d'endurance

Introduit les diagrammes de contrainte-durée de vie et les concepts de limite d'endurance pour les matériaux ferreux et non ferreux. Fournit la base quantitative pour la conception à durée de vie infinie.

Leçon 2 • Diagrammes de contrainte moyenne et de contrainte alternée

Utilise les diagrammes de Goodman, Gerber et Soderberg pour évaluer la fatigue sous contrainte moyenne non nulle. Permet la conception à durée de vie sécurisée pour les composants soumis à des charges statiques et cycliques combinées.

Leçon 3 • Mécanismes de rupture par fatigue

Décrit l'amorçage, la propagation et la rupture finale des fissures sous contrainte cyclique. Relie les mécanismes microscopiques d'endommagement aux implications macroscopiques de conception.

Leçon 4 • Facteurs de modification de la limite d'endurance

Applique les facteurs de correction d'état de surface, de taille, de fiabilité et de chargement à la limite d'endurance. Produit des estimations réalistes de la résistance à la fatigue pour des composants réels.

Leçon 1 • Accouplements rigides et flexibles

Compare les accouplements rigides, à mâchoires, à disque et à joint de cardan pour la capacité de couple et de désalignement. Guide la sélection de l'accouplement en fonction de la puissance, de la vitesse et des conditions d'alignement.

Leçon 2 • Flèche de l'arbre et vitesse critique

Calcule les flèches latérales et angulaires et détermine les vitesses critiques de tourbillonnement. Assure que la rigidité de l'arbre répond aux exigences d'alignement des roulements et d'évitement des vibrations.

Leçon 3 • Conception de l'arbre pour la résistance et la fatigue

Applique les critères de fatigue en flexion et torsion combinées à la conception d'arbre rotatif. Intègre la concentration de contraintes, la limite d'endurance et le coefficient de sécurité dans le dimensionnement de l'arbre.

Leçon 1 • Types et géométrie des roulements à éléments roulants

Passe en revue les configurations de roulements à billes, à rouleaux, coniques et de butée ainsi que leurs capacités de charge. Établit les relations géométriques et cinématiques régissant les performances des roulements.

Leçon 2 • Analyse de la charge et de la durée de vie des roulements

Applique la capacité de charge dynamique de base et les équations de durée de vie L10 à la sélection des roulements. Incorpore les charges radiales et axiales combinées en utilisant des calculs de charge équivalente.

Leçon 3 • Montage et étanchéité des roulements

Aborde la sélection des ajustements, la précharge et les méthodes de positionnement axial pour les assemblages de roulements. Couvre les types de joints d'étanchéité pour empêcher la perte de lubrifiant et l'entrée de contaminants.

Leçon 4 • Fondamentaux de la lubrification et sélection du lubrifiant

Couvre la viscosité, l'indice de viscosité et les régimes de lubrification, du limite au film complet. Relie les propriétés du lubrifiant aux conditions de fonctionnement du roulement et à la durée de vie.

Leçon 1 • Conception de transmissions par courroie, chaîne et flexible

Conçoit des transmissions par courroie trapézoïdale, courroie synchrone et chaîne à rouleaux pour les exigences de puissance et de vitesse. Sélectionne les composants de transmission en utilisant les puissances nominales des catalogues et les facteurs de service.

Leçon 2 • Conception des engrenages à vis sans fin et coniques

Étend l'analyse des engrenages aux transmissions à vis sans fin et aux engrenages coniques droits ou spiroïdes. Couvre le rendement, les charges axiales et les considérations de montage propres à ces configurations.

Leçon 3 • Durabilité de la surface des engrenages et usure

Calcule la contrainte de contact hertzienne et la compare à la résistance admissible à la piqûre. Aborde le grippage, l'usure abrasive et les exigences de dureté de surface pour la longévité des engrenages.

Leçon 4 • Géométrie et cinématique des engrenages

Définit la géométrie de la denture en développante, le pas, l'angle de pression et les relations de rapport de transmission. Fournit la base géométrique pour toutes les analyses ultérieures de contrainte et d'usure des engrenages.

Leçon 1 • Mécanique des fixations filetées

Analyse la géométrie du filetage, les relations couple-tension et la mécanique de précharge des boulons. Établit la base mécanique pour tous les calculs de conception d'assemblages boulonnés.

Leçon 2 • Répartitions de boulons sous cisaillement et moment

Analyse les groupes de boulons chargés en cisaillement direct, cisaillement excentrique et traction-cisaillement combinés. Détermine le boulon critique et la taille de boulon requise pour des géométries d'assemblage complexes.

Leçon 3 • Analyse de l'assemblage boulonné sous charge externe

Modélise la rigidité de l'assemblage, la répartition de la charge entre le boulon et les pièces, et les critères de séparation. Applique le diagramme d'assemblage pour déterminer la charge de fatigue du boulon et les coefficients de sécurité.

Leçon 4 • Conception et analyse des contraintes des assemblages soudés

Calcule la contrainte à la gorge dans les soudures d'angle et à pleine pénétration sous charges axiales, de flexion et de torsion. Applique les propriétés des groupes de soudures pour dimensionner les soudures pour des conditions statiques et de fatigue.

Leçon 1 • Analyse des freins à tambour et à disque

Calcule le couple de freinage, la force d'actionnement et l'auto-assistance pour les freins à tambour et à disque. Aborde la capacité thermique et la résistance à l'évanouissement pour une conception de frein sûre.

Leçon 2 • Ressorts de torsion et lames

Analyse la contrainte et la flèche dans les configurations de barre de torsion et de ressort à lames multiples. Étend la conception de ressort aux applications de suspension automobiles et industrielles.

Leçon 3 • Conception des embrayages à disque et conique

Dérive la capacité de couple pour les embrayages à disque et coniques sous les hypothèses de pression uniforme et d'usure uniforme. Sélectionne les matériaux de friction et les forces d'actionnement pour la transmission de couple requise.

Leçon 4 • Ressorts hélicoïdaux de compression et de traction

Applique le facteur de correction de Wahl et l'indice de ressort aux calculs de contrainte et de flèche. Couvre le flambage, la fréquence propre et la conception à la fatigue pour les applications dynamiques de ressorts.