Transmission de Mouvement: Poulies et Courroies - Calculs et Types

CHAPITRE VI : Transmission de mouvement
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D’où:
Nous savons que le rapport de transmission est donné par la relation suivante :
Alors on obtient la relation entre le couple moteur et le couple récepteur
:
V
VI I. .3 3 Transmissions par poulies et courroies :
1- Fonction : Transmettre par adhérence,àl’aided’unlienflexible«courroie»,unmouvementde
rotation continu entre deux arbres éloignés.
Silencieuses, elles sont surtout utilisées aux vitesses élevées avec de grands entraxes possibles entre poulies.
La tension initiale des courroies est indispensable pour garantir l'adhérence et assurer la transmission du
mouvement.
VI.3.1 PRINCIPAUX TYPES DE COURROIES :
Un système à entraxe réglable ou un dispositif annexe de tension (galet enrouleur, etc.) est souvent
nécessaire pour régler la tension initiale et compenser l'allongement des courroies au cours du temps.
À l'exception des courroies crantées, en fonctionnement normal, il existe un léger glissement de la courroie
sur les poulies amenant une imprécision du rapport de transmission ; celui-ci n'est pas exactement égal au
rapport des diamètres des deux poulies.
P
Pr ri in nc ci ip pe ed d' 'u un ne et tr ra an ns sm mi is ss si io on n
p
pa ar r
p
po ou ul li ie ec co ou ur rr ro oi ie e. .
I
In nv ve er rs se eu ur rs s.

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Règle : Quand une courroie quitte une poulie elle doit se trouver dans le plan médian de la poulie réceptrice.
Courroies rondes : Elles sont surtout utilisées dans les petits mécanismes.
1. Courroies plates
Très silencieuses, elles permettent de grands rapports de réduction et sont surtout utilisées aux grandes
vitesses (80 à 100 m/s) sous de faibles couples.
Elles absorbent bien les vibrations torsionnelles, ce qui autorise les grands entraxes et les grandes
longueurs. Elles ont un très bon rendement (≈ 98 %, comparable aux engrenages). Le bombé des poulies
permet un meilleur guidage et une meilleure stabilité de la courroie et compense dans une certaine mesure
un désalignement initial.
a)- Rapport de transmission :
C
Ca as sd d' 'a ar rb br re es s
p
pe er r
p
pe en nd di ic cu ul la ai ir re es s. .
C
Co ou ur rr ro oi ie es sr ro on nd de es s: :e ex xe em mp pl le ed de ec co on nf fi ig gu ur ra at ti io on n
C
Co ou ur rr ro oi ie ep pl la at te e. .M Ma at té ér ri ia au ux x: :
p
po ol ly yu ur ré ét th ha an ne e( (< <2 25 5m m/ /s s) ), ,p po ol ly ye es st te er r, ,a ar ra am mi id de er re ev vê êt tu us si il li ic co on ne e( (< <8 80 0m m/ /s s) ). .. .. .

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[tr/min] , [m/s].
Nd: vitesse de la petite poulie en tr/min
ND: vitesse de la grande poulie en tr/min
ωdetωD: vitesses angulaire en rad/s
d : diamètre d'enroulement petite poulie
D : diamètre d'enroulement grande poulie
Cd : couple sur la petite poulie en N.m
CD: couple sur la grande poulie en N.m b)
b)- Étude dynamique
Cette étude peut être généralisée aux autres courroies.
Données :
T : tension du brin tendu (en N)
t : tension du brin mou « t <T » (en N)
T0: tension initiale de la courroie (en N)
f: coefficient de frottement entre poulie et courroie
P : puissance transmissible (en W)
V : vitesse (linéaire) de la courroie (en m/s)
m : masse de 1 m de courroie (kg/m)
θ=θd: arc d'enroulement sur la petite poulie (en rad)
Hypothèse : les forces de frottement entre poulie et courroie sont supposées uniformes sur toute la longueur
de l'arc d'enroulement.
Rapport entre les tensions T et t
Cas 1 : effets de la force centrifuge sur la courroie négligés
Après une étude statique on obtient :
C
Ci in né ém ma at ti iq qu ue e

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Cas 2, en tenant compte de la force centrifuge (F) sur la courroie
Couples transmis
1- Sur la grande poulie :
2- Sur la petite poulie :
Tension t maximale admissible (Tmaxi) :
Si T0est la tension initiale (appliquée au moment de l'installation) lorsque la courroie tourne à vide (T
≈t≈T0), en fonctionnement sous charge on a :
T = T0+ζf(pour le brin tendu)
t = T0-ζF(pour le brin mou)
Après addition des deux : T0= ½(T + t).
T est maximale lorsque t est minimale (t = 0) : Tmaxi = 2T0
Puissances transmissibles
En fonctionnement normal:
Puissance maximale transmissible (cas ou Tmaxi = 2T0) : P = (Tmaxi-tmini).V= (2T0-0).V=2T0.V
En pratique on pose :
E
Ef ff fo or rt ts sd de et te en ns si io on n. .
T
Te en ns si io on ni in ni it ti ia al le ed d' 'u un ne ec co ou ur rr ro oi ie e. .

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Avec : P en watts, T0en N, V en m/s.
Kp: coefficient correcteur fonction du diamètre de la poulie
Kv: coefficient correcteur fonction de la vitesse (V) de la courroie
Ks: coefficient correcteur fonction des conditions de service (tableau 1. ci-après)
On peut poser Pb= 2.Kp.Kv.T0.V = puissance de base de la courroie avec la condition [P.Ks≤Pb].
2. Courroies trapézoïdales :
Les courroies trapézoïdales sont les plus utilisées ; à tension égale elles transmettent une puissance plus
élevée que les courroies plates (conséquence de la forme en V augmentant la pression de contact et par là
l'effort transmissible).
Si une puissance élevée doit être transmise on peut utiliser plusieurs courroies en parallèles sur la même
poulie (avec 1, 2, 3..., 10 gorges).
Le montage nécessite un bon alignement des poulies et un réglage de l'entraxe pour le montage et le
démontage.
Remarque:
- Pour obtenir de bons résultats et une bonne transmission, la courroie doit aller suffisamment vite
(environ 20 m/s).
Les problèmes apparaissent au-dessus de 25 m/s et en dessous de 5 m/s (schématiquement 4 000 tr/min
est une bonne vitesse ; des problèmes au-dessus de 5 000 tr/min et au-dessous de l000 tr/min).
- Contrairement aux courroies plates, les grands entraxes sont à éviter car les vibrations excessives du
brin mou diminue la duréedevieetlaprécisiondelatransmission[indications:α<3(D+d)].
Principales familles de courroies trapézoïdales.
10. Efforts presseurs exercées par la gorge d'une poulie sur une courroie trapézoïdale.