accouplement (suite)

Accouplements dilatables

Ceux-ci compensent les allongements ou les raccourcissements des arbres dus aux variations de température entraînées par les conditions de fonctionnement (fig. 7).

• L’accouplement dilatable à deux pièces comprend deux plateaux, solidaires chacun d’une extrémité d’arbre, chaque plateau comportant trois doigts qui pénètrent les uns dans les autres et qui assurent le centrage.

• L’accouplement dilatable à trois pièces comprend en plus un anneau de centrage. Le démontage sur place de ces deux types d’accouplements nécessite le démontage préalable de l’une des machines qu’ils relient. D’autre part, comme la transmission de l’effort est localisée dans certaines zones des doigts, ces accouplements ne sont utilisables que pour de faibles vitesses de rotation.

• L’accouplement dilatable à engrenage est essentiellement constitué par un engrenage extérieur solidaire de l’un des arbres, placé dans une couronne dentée intérieurement, de même cercle primitif et solidaire de l’autre arbre. L’effort est ainsi transmis par la quasi-totalité des dents. Ces accouplements, qui sont recommandés pour la transmission de couples élevés et pour de grandes vitesses de rotation, sont très souvent enfermés dans des carters remplis d’huile pour diminuer l’usure et le bruit. Ils sont facilement démontables et tolèrent un léger défaut d’alignement des arbres.

Accouplements de compensation

Ce sont des ensembles mécaniques précis et assez chers, assurant la liaison d’arbres qui ne sont pas parfaitement alignés.

• L’accouplement d’Oldham (fig. 8), couramment appelé joint d’Oldham, est constitué par deux plateaux a et b, chacun solidaire de l’un des arbres, et d’un disque c intermédiaire. Chaque plateau comporte une rainure diamétrale de section rectangulaire. Le disque intermédiaire présente deux glissières, perpendiculaires entre elles, disposées chacune sur une face de ce disque et usinées de manière à pénétrer sans jeu dans les rainures correspondantes de chaque plateau. Cet accouplement tolère un déport pouvant aller jusqu’à 5 p. 100 environ du diamètre des arbres et un défaut d’alignement pouvant aller jusqu’à 3°. Il est très utilisé, notamment pour la transmission de couples peu importants : montage de moteurs sur un système vis-écrou, montage de dynamos tachymétriques, etc.

• L’accouplement flexible à denture bombée (fig. 9) dérive de l’accouplement dilatable à engrenage, mais, afin de tolérer un désalignement important des arbres, il comporte en plus une rotule de centrage, et la denture extérieure est bombée. Il est coûteux, mais présente par ailleurs des caractéristiques remarquables.

• L’accouplement à cardan (fig. 10 et 11) comprend essentiellement un croisillon dont les deux branches sont perpendiculaires l’une sur l’autre. Sur chacune des deux extrémités diamétralement opposées de ce croisillon s’articule une fourchette à deux doigts solidaires de chacun des arbres. Ceux-ci peuvent présenter un défaut d’alignement pouvant atteindre 15°. En revanche, l’ensemble n’est pas homocinétique : si l’arbre moteur tourne à vitesse constante, la vitesse de rotation de l’arbre entraîné varie à chaque tour, passant par un minimum

et un maximum

(n étant la vitesse de rotation de l’arbre moteur, α le défaut d’alignement des arbres). La transmission ne devient homocinétique que si l’on utilise deux cardans (fig. 12). Ce type d’accouplement est très utilisé, notamment en construction automobile.

Accouplements élastiques

Les accouplements élastiques compensent les défauts d’alignement et de déport des arbres, et amortissent les vibrations susceptibles d’être transmises d’un arbre à l’autre. Relativement bon marché, ils se composent en général de trois pièces principales, dont une partie intermédiaire élastique (fig. 13) assure un rôle d’amortisseur par frottement interne. Les principaux accouplements de ce modèle sont les accouplements à blocs ou à anneaux élastiques (fig. 14) et les accouplements à ruban ou à fils d’acier (fig. 15).

• Dans l’accouplement type Benn (fig. 16), les blocs élastiques sont des ressorts à boudin précomprimés.

• Dans l’accouplement type Voith-Maurer (fig. 17), conçu pour transmettre des couples pouvant aller jusqu’à 15 000 m.kg, la partie élastique est constituée par un grand nombre de boucles réalisées en fils d’acier, dont les extrémités sont encastrées dans les deux parties de l’accouplement. Le défaut d’alignement peut aller jusqu’à 1,5°, le déport axial jusqu’à 2 mm et le déport radial jusqu’à 1 mm environ. Cet accouplement est spécialement destiné aux ensembles susceptibles de travailler avec des à-coups importants.

Accouplements de sécurité du type limiteur de couple

Ces accouplements sont utilisés pour éviter que les organes en mouvement d’une machine, ou d’un appareillage quelconque, puissent être détériorés par suite d’une surcharge accidentelle due au blocage de la transmission par un corps dur, par grippage d’un palier, etc.

• L’accouplement de sécurité à cisaillement de goupilles est le plus simple. La valeur maximale du couple transmissible dépend de l’effort nécessaire pour cisailler les goupilles en question (fig. 18). Les goupilles a sont introduites dans les canons en acier trempé b et c. La section de ces goupilles est déterminée pour qu’elles soient cisaillées lorsque le couple dépasse la valeur maximale admissible. Les goupilles sectionnées peuvent être très facilement remplacées.

• L’accouplement de sécurité à billes (fig. 19) comporte un certain nombre de billes a en acier pressées par des ressorts réglables dans des rainures radiales en V. Si le couple dépasse la valeur maximale, les billes sont chassées de leurs logements en V, et l’ensemble se met à glisser. Lorsque le couple transmis reprend sa valeur normale, le système redevient rigide sans intervention d’un opérateur. Ce type d’accouplement est particulièrement utilisé pour la transmission de couples très importants.