Cours élément de machine

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 charges 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 du matériau affecte directement les performances et la durabilité des éléments.

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

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

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 filet, le pas, l'avance et les séries de filetages normalisés. 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-traction 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 rupture du joint et simplifie l'assemblage.

Leçon 4 • Résistance et modes de défaillance des fixations

Examine la rupture en traction, en cisaillement et par fatigue dans les fixations filetées. La connaissance des modes de défaillance guide le choix de la classe de qualité du 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 liaison offre des capacités de couple et des caractéristiques d'assemblage différentes.

Leçon 2 • Fondamentaux de la conception des arbres

Présente la géométrie des arbres, la sélection des matériaux 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 des charges de flexion, de torsion et axiales aux sections transversales des arbres. 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 par rapport à la vitesse critique sont des données de conception obligatoires.

Leçon 1 • Montage et ajustements des roulements

Explique les ajustements serrés, les dispositions d'arrêt et de libre dilatation, et la précharge. Un montage correct garantit la répartition de la charge et empêche le fluage des bagues.

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'encombrement.

Leçon 3 • Paliers lisses et bagues

Couvre les paliers lisses hydrodynamiques, hydrostatiques et lubrifiés en régime limite. Les paliers lisses conviennent aux applications à basse vitesse, à forte charge ou à espace limité.

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 correcte 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 géométriques des engrenages. Une connaissance précise de la géométrie est nécessaire pour l'analyse des forces et la fabrication.

Leçon 2 • Conception et rapports des trains d'engrenages

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 dent et usure des engrenages

Applique les critères de résistance à la flexion et de tenue en surface à la conception des dents d'engrenage. Ces 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 courroies plates et trapézoïdales

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

Leçon 2 • Tension et alignement des systèmes de transmission

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

Leçon 3 • Sélection et comparaison des transmissions

Compare les transmissions par courroie, par chaîne et par engrenage selon des critères de vitesse, de couple et d'environnement. Une 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 détermination de la 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 élastique stockée. L'analyse des ressorts au niveau du 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 disques, ainsi que 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 des ressorts à lames multiples et des barres de torsion utilisés dans les suspensions de véhicules et de machines. Ces éléments stockent l'énergie et fournissent une flexibilité 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 de compression et de torsion cycliques. Le grenaillage de précontrainte et le matage augmentent 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 des accouplements. 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 pendant l'engagement et le freinage et évalue la capacité thermique. La surcharge thermique provoque la détérioration du garnissage 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 liaison arbre à arbre. Le choix de l'accouplement dépend de la tolérance au désalignement, du couple et des exigences de vitesse.