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Readcast this Document Haut du formulaire 9c73e599ac9f5e32a743ac4dca4312fb997050fa Login to Add a Comment 4gen Bas du formulaire Share & Embed Add to Collections Download this Document for Free Auto-hide: on Université Moulay‐Ismail École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers‐ Méknes RAPPORT FINAL Conception et dimensionnem ent d’un Mélangeur‐ Malaxeur Réalisé par : • e HAMDAOUI Mohamed Amin • ELMEKKAOUY Abderrahim Encadré par : • M. ABOUSSALAH Année universitaire : 2006‐ 2007 Table des matières 1. Calcul Préliminaire............................................................................................................................... ...4 1.1. Choix du moteur............................................................................................................................... ..4 1.2. Engrenages du réducteur.....................................................................................................................4 I.1.1. Choix du type du réducteur...................................................................................................4 I.1.2. Calcul des modules m..............................................................................................................5 I.1.3. Vérification des interférences...............................................................................................6 1.3. Diamètre des arbres.............................................................................................................................6 2. Calcul de vérification..............................................................................................................................7 3. Dimensionnement de l’accouplement...............................................................................................10 3.1. Choix............................................................................................................................... ..................10 3.2. Vérification............................................................................................................................... ..........11 4. Dimensionnement des Roulements...................................................................................................12 4.1. Roulements de l’arbre 1.....................................................................................................................12 4.2. Roulements de l’arbre 2.....................................................................................................................13 4.3. Ajustement relatifs aux roulements....................................................................................................13 4.4. Fiche Technique des roulements (ANNEXE1).................................................................................13 5. Dimensionnement des Coussinets.....................................................................................................14 5.1. Coussinets de l’arbre 3.......................................................................................................................14 On a les torseurs d’efforts :........................................................................................................................... 14 5.2. Coussinet de l’arbre 4........................................................................................................................15 5.3. Ajustement relatifs aux coussinets......................................................................................................15 6. Dimensionnement des Clavettes........................................................................................................16 6.1. Clavette pour l’engrenage 2................................................................................................................17 6.2. Clavette pour l’engrenage 4................................................................................................................18 6.3. Clavette pour l’engrenage 5................................................................................................................18 6.4. Clavette pour l’engrenage 6................................................................................................................18 7. Choix des Anneaux élastiques et des Joints d’étanchéité..............................................................20 7.1. Anneau élastique............................................................................................................................... .20 7.2. Joints d’étanchéité..............................................................................................................................20 8. Choix du Carter et des couvercles......................................................................................................20 BA112M B8 • oix du moteur s: • Couple nominale de fonctionnement C = 65 N.m Vitesse de rotation de l’hélice 1 N 1 = 50 tr/min 2 N 2 = 40 tr/min •• Vitesse de rotation de l’hélice D’après les do e nnées ci ‐ d ssus, on a : ω1 =     2   = 5.236 rad/s ω =  = 4.189 rad/s Donc : P 1 = ω 1 . C = 340.339 W 2=ω = P 2 . C 272.271 W     Alors : P moteur =   =  .     .   .= 840.344 W On multiplie la puissance trouvée par un coefficient de sécurité K S (C o efficient de sécurité de rvice), d’où se : P moteur corrigée = P moteur * K S = 1260.516 W (K S = 1.5 ) Ainsi en se référant au catalogue des moteurs, on choisit le moteur avec les caractéristiques principales suivantes : • Désignation Donnée in Vitesse nominale N = 750 tr/m • Puissance nominale P = 1.5 KW 1.2. Engrenages du réducteur I.1.1. Choix du type du réducteur En se référant au cahier de charge des hélices doivent avoir une vitesse de rotation de 50tr/min et 40tr/min. Et p uisque la vitesse du moteur est N =750 tr/min et en respectant le schéma cinématique, on doit assurer un rapport de réduction r = 15 . n décomposant ce rapport en produit de deux nombre  R é d u c t e u r à d e u x é t a g e s E 1. Calcul Préliminaire 1.1. Ch La valeur du module doit respec f siv ter la ormule u ante :  2.34    (1) Ft ppliquée sur la dent iau = 650 MPa : force tangentielle a R e : Limite d’élasticité du matér ient de sécu = k : C o effic rité 10 Or on a: Ft = .   .  .  (2 (1) + (2) =>   10951.2  )   .  .  .    On peut majorer la valeur de la puissance par celle de la puissance nominale du moteur. Tous les engrenages sont choisis à denture hélicoïdale. I.1.2. Calcul des modules m Engrenage Module Calculé Module Normalisé Largeur 12 1.1719 1.5 15 34 1,885861 2 20 56 2,890305 3 30 Dans le calcul, on a considéré le choix d’un acier de limite d’élasticité Remin = 650 MPa. Le choix final du type de l’acier sera fait dans la partie vérification. Une dcomposition possible donn : r = 4 ù  é e 15=3. 7 5* D’o 3.7 donc Z = 20 Z = 75  5 1 2 Et  4 donc Z = 18 Z = 72 Et   3 4 1.25 donc Z5 = 20 Z6 = 25  130         .  On doit   Avec : • ) (j la roue et (i) le pignon. • enture normale) y 2 =1(d • α=20° D’où : Z1min = 15,69 Z3min = 15,64 Z5min = 13,91 Ainsi on n’a pas d’interférences. 1.3. Diamètre des arbres En appliquant la formule suivante, on trouve u ur approchée des diamètres des arbres : ne vale I.1.3. V rificat s é ion de interférences vérifier : Ainsi, on a :    1 30  1.5  750   27 . 5     20    1 30 1.5 0.98200    3 8 .07     30    1 30 1.5 0.9850    5 3 .5 6     4 5    1 30 0.67 0.9840    4 6 .0 1     4 5   La tenue des ces arbres en statique et en fatigue va être vérifié dans la partie de vérification. 2. Calcul de vérification 2.1. Vérification de l’arbre 4 Diagramme de l’effort tranchant et du moment fléchissant : On fait la supposition suivante : Dans toute la pièce règne les deux contraintes maximale de torsion et de flexion. Moment de torsion maximal Mt = 286 N.m Moment fléchissant maximal Mf = 108.355 N.m = 80.52 MPa Diamètre d = 45 mm est valide Un coefficient de sécurité selon le code ASME s = 1.06 I.1.5. Vérification à la fatigue Calcul de la limite d’enduranceσD : On sait que : σD= k skgkpkTkF σ’D Or ks = 0.75 kg = 0.85 k T = 1 k p = 1 k s = 1  σ D = 2 0 1 M P a Vérification dans la clavette en Dynamique : On a dans une clavette de type A Ktf = 1.6 Kto = 1.7 qf =0.6 qt = 0.8  K f f = 1 . 4 2 e t Kfo = 1.56 Le moment de torsion Mt = 286 N.m (statique) Le moment fléchissant Mf = 109 N.m (dynamique)  σ t = 1 6 M P a et σf = 13 MPa Après correction par les coefficients de concentration de contraintes  σ t = 2 5 M P a et σf = 18.5 MPa alors σm(eq) = 43.4 MPa et σa(eq) = 18.5 MPa D’après le diagramme de Haig, on est dans la zone I :S = 7.9                   I.1.4. Vérification par le code ASME On présence de concentration de contrainte : b = 0.75 On choisit comme matériaux un acier XC38 dont les caractéristiques : Re = 490 MPa Rrt = 630.83 MPa  σ a d m = 8 5 . 5 M P a En plus on a Cm = 1.5 et Ct =1.5 Ainsi :τmax= Vérification dans la clavette en Statique On aσt = 16 MPa et σf = 13 MPa Après correction avec les coefficients de concentration de contraintes :σt = 27.2 MPaσf = 20.8 MPa Alors la contrainte équivalente de Von‐Mises :σeq= 45.14 MPa Ainsi s = 10.8 Remarque : Vu que le matériau utilisé est le moins chère sur le marché, nous gardons notre choix du matériau même si les coefficients de sécurité sont très grands. Cnom = Cnom = 27 N.m Couple : K 1 * K 2 * K 3 * C  D’où : D’où on a le choix entre MPP et M I N I FLE X . 3. Dimensionnement de l’accouplement 3.1. Choix Calcul du couple nominale : C(N.m) = P/w = (1500*30)/(750*pi) C(N.m) = 19 N.m Coefficient de sécurité : Marche irrégulière, Inertie moyenne uploads/s1/ etude-melang.pdf