ACCCOUPLEMENTS OURS 10

ACCCOUPLEMENTS OURS 10
La puissance mécanique se transmet généralement sous la forme d’un couple qui s’exerce sur des
arbres coaxiaux en rotation qui réunissent le moteur à une certaine vitesse et la machine entraînée.
Au montage et à l’installation de l’équipement rotatif, il est difficile de réaliser un alignement parfait
des arbres. Durant le fonctionnement de l’équipement, il est encore plus difficile de garder
l’alignement sous contrôle. La dilatation thermique due à l’échauffement, les déformations de la
structure sous les efforts sont autant de facteurs qui affectent l’alignement. Un mauvais alignement
occasionne des vibrations qui sont source de bruit, d’inconfort pour les personnes, d’une mauvaise
qualité des produits, en plus de provoquer usure et bris prématurés. Ce chapitre décrit les principaux
types d’accouplements flexibles.
10.1 INTRODUCTIONTableau 10.1 - Caractéristiques générales de divers types d’accouplements
Les désalignements que l’on rencontre dans les machines sont de trois types (figure 10.1) :
(1) parallèle, (2) angulaire (symétrique et non) et (3) axial. Évidemment, il existe aussi des
combinaisons de ces trois types de désalignement. Plusieurs éléments de transmission mécanique
peuvent remplir la fonction d’accouplement : les embrayages, les arbres flexibles, les accouplements
flexibles et les joints universels. Les caractéristiques des divers types d’accouplements sont
résumées au tableau 10.1.

Figure 10.1 - Types de désalignement


10.2.3 Graissage

Les accouplements à élastomère et diaphragme ne nécessitent pas de graissage. Il faut cependant
graisser les accouplements à engrenages, à chaîne ou à lacets métalliques. Selon la vitesse de
rotation, la valeur du désalignement et le type d’accouplement, la vitesse de glissement entre les
éléments peuvent varier de 0.02 à 5 m/s. La majorité des accouplements à chaîne et à lacet sont
lubrifiés à la graisse, alors que les accouplements à engrenages peuvent aussi être lubrifiés à l’huile.
Il existe deux méthodes principales de graissage : celle pour laquelle la graisse ou l’huile est
confinée dans l’accouplement et celle qui consiste à faire circuler l’huile dans l’accouplement.
haute puissance de 10 × 10
poussières abrasives. Les débits d’huile requis peuvent varier de 4 l/min pour 10 000 kW à
50 l/min pour 100 000 kW.
Dans les accouplements, la force centrifuge a aussi un effet important; elle tend à séparer l’huile de
son épaississant dans la graisse. Il faut donc s’assurer que la graisse utilisée possède une bonne
résistance à la séparation (il s’agit d’une propriétés mesurable d’une graisse). On recommande
notamment une graisse NLGI 0 à 3 avec une huile de base de viscosité ISOVG 220 ou plus.
10.3 JOINTS UNIVERSELS
Le joint universel est un mécanisme d’accouplement qui permet d’accommoder des désalignements
angulaires jusqu’à 20
Des constructions particulières ou l’usage de cannelures autorisent des déplacements axiaux. Le
joint universel (encore appelé joint de Hooke ou de Cardan) existe depuis longtemps. Un modèle
mathématique a permis de les perfectionner pour transmettre plus de puissance à de plus grandes
vitesses. Ce chapitre présente les joints universels sur les plans cinématique et dynamique. Leurs
limites d’utilisation, leur résistance et leur emploi dans des conditions homocinétiques sont
également discutés.
10.3.1 Représentation
La figure 10.18 donne une image en trois dimensions d’un joint universel simple qui se compose
essentiellement de deux fourchettes, l’une fixée sur l’arbre d’entrée et l’autre sur l’arbre de sortie, et
d’une croix qui relie les deux fourchettes. Les arbres d’entrée et de sortie font entre eux un angle
La figure 10.19 présente une vue éclatée d’un joint universel. On remarque que les extrémités de la
croix sont articulées dans les bras de chaque fourchette.
Figure 10.18 - Joint universel, encore appelé joint de Cardan ou joint de Hooke
Figure 10.19 - Vue éclatée d'un joint universel
La technique de représentation schématique d’un joint universel est illustrée à la figure 10.20. Elle
consiste à projeter les composantes du joint dans le plan défini par les axes des deux arbres. Ainsi, la
figure 10.20a représente le joint dans la position où il apparaît à la figure 10.18 : la fourchette
motrice est dans un plan perpendiculaire au plan contenant les arbres et la fourchette entraînée
repose dans le plan des arbres. Après une rotation de 90
fourchettes ont échangé leurs positions respectives. La position angulaire des arbres d’entrée et de
sortie est définie d’une façon arbitraire par les angles
pose
o des arbres (figure 10.20b), les deuxθ1 et θ2 respectivement. Par convention ici, onθ1 = θ2 =0 lorsque la fourchette sur l’arbre d’entrée est normale au plan contenant les arbres.
β.
o et des désalignements parallèles importants quand ils sont utilisés en paire.
La circulation continue d’huile s’utilise pour les grands accouplements, dans les applications à3 kW et plus ou lorsque le milieu ambiant est pollué par des
Dans le cas où le lubrifiant est confiné dans l’accouplement, il est important de vérifier
périodiquement la présence du lubrifiant. Il faut aussi changer le lubrifiant régulièrement, car il
s’use et des débris s’accumulent. La fréquence de changement est dictée principalement par le
rythme d’accumulation des déchets provenant des poussières environnantes et des débris d'usure.