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TD6 GMP2
CONCEPTION
Embrayes/limiteur de couple – énoncé des principes
Un embrayage est un mécanisme qui se situe entre un organe moteur et un organe récepteur. Il
permet à un opérateur disposant d'une commande extérieure d'accoupler ou de séparer
progressivement ou non, les arbres solidaires du moteur et du récepteur.
Un limiteur de couple est un organe réglable qui, intégré à un ensemble mécanique, permet la
transmission du mouvement et donc le fonctionnement normal de la machine. C'est en quelque sorte
un embrayage sans commande extérieure, ré-enclenchable ou non. En cas d'anomalies (blocage,
bourrage, freinage...) entraînant des efforts anormaux et par suite un dépassement du couple de
tarage, le limiteur déclenche instantanément libérant la partie menante, et évitant la rupture de
l'organe le plus faible.
L'embrayage assure généralement un rôle de sécurité, d'économie d'énergie, de diminution des
efforts de contact, une souplesse dans la transmission.
Classification
Nature du principe Nature de la commande
d'entraînement
extérieure
Contact direct entre
deux solides
indéformables sans
possibilité de
glissement
Contact direct entre
deux garnitures de
friction avec
possibilité de
glissement
Désignation de l'embrayage
Exemple d'application
Mécanique
électromagnétique
hydraulique
pneumatique
Embrayage à crabots
Machines-outils
Mécanique
électromagnétique
hydraulique
Embrayage à contact axial mono
ou multidisque
Automobile (monodisque)
moto (multidisque)
pneumatique
Embrayage conique
moto
Pneumatique (chambre à
À sabots
air)
Embrayage à
contact radial
Force centrifuge
À segments
Machines-outils, palans,
forage pétrolier
Contact indirect
entre deux solides
avec poudre ou
grenaille métallique
Force centrifuge
Embrayage à grenaille métallique
Force
centrifuge+attraction
magnétique
Embrayage électromagnétique à
poudre
Machines nécessitant le
réglage du couple
transmissible
Contact indirect
entre deux solides
aménagés d'aubes,
avec huile
Force centrifuge
Embrayage hydraulique ou
coupleur hydraulique /
convertisseur de couple
hydraulique
Automobile (transmission
automatique)
Embrayage électromagnétique
asynchrone
Variateur de vitesse
Pas de contact
magnétique
matériel (loi de Lenz,
loi de Foucault)
Automobile, outillage
(débroussailleuse), engins
de travaux agricoles
Relations mécaniques
1) Embrayage conique
L’arbre 3 est moteur et entraîne 2 en rotation par rapport au carter grâce à une liaison glissière. Ce
mouvement est donc transmis à l’arbre 1 ou non, suivant qu’il y a adhérence ou non entre les
disques respectivement solidaires de 2 et 1.
L’adhérence des disques est obtenue par :
→ un fort coefficient de frottement noté f entre 1 et 2,
→ l’application d’un effort sur 2 développé par un ressort R. Cet effort est modélisé par un
glisseur de module N.
On prend en compte les hypothèses simplificatrices suivantes :
→ la surface de contact entre les disques 1 et 2 est un anneau, la pression de contact y est
uniformément répartie. On note p la pression de contact,
→ l’action de la pesanteur est négligée devant les autres actions mécaniques,
→ hormis dans la liaison appui plan entre les disques, toutes les liaisons sont parfaites.
Déterminer la relation entre le couple transmissible C est les paramètres N,f,α,r et R.
Ci-après on présente une variante : le ressort est remplacé par la force centrifuge.
2) Embrayage à disque
L’arbre 3 est moteur et entraîne 2 en rotation d’axe par rapport au carter grâce à une liaison
glissière. Ce mouvement est donc transmis à l’arbre 1 ou non, suivant qu’il y a adhérence ou non
entre les disques respectivement solidaires de 2 et 1.
L’adhérence des disques est obtenue par :
→ un fort coefficient de frottement entre 1 et 2,
→ l’application d’un effort sur 2 développé par un ressort R. Cet effort est modélisé par un
glisseur de module N.
On prend en compte les hypothèses simplificatrices suivantes :
→ la surface de contact entre les disques 1 et 2 est un anneau, la pression de contact est
uniformément répartie. On note p la pression de contact normale.
→ l’action de la pesanteur est négligée devant les autres actions mécaniques.
→ hormis dans la liaison appui plan entre les disques, toutes les liaisons sont parfaites.
Déterminer la relation entre le couple transmissible C est les paramètres N,f,r et R (rayons mini et
maxi du contact)
3) Embrayage à segments (voir plan A3)
Définir le couple transmissible en fonction des paramètres géométriques du mécanisme.
ANNEXES
Embrayage à crabot
Embrayage de type « tout ou rien » n'admet aucun
glissement.
Il ne peut être actionné qu'à l'arrêt de la transmission.
Embrayage à friction
- La liaison es obtenue par adhérence
- La commande peu se faire pendant la marche.
- possibilité de progressivité
-marche normale sans glissement.
-débrayage complet sans risque de glissement.
-construction robuste,entretien minimal,réglages faciles.