Transmission par Poulies et Courroies
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE
Introduction
Les transmissions par poulies et courroies permettent de modifier la vitesse entre un arbre moteur et un arbre récepteur avec :
Principe fondamental : r = D1/D2 = N2/N1
1. Types de Courroies
Courroie plate
Caractéristiques :
- Vitesse élevée (>30 m/s)
- Rendement : 95-98%
- Puissance : jusqu’à 200 kW
Applications : Machines textiles, ventilateurs
Courroie trapézoïdale
Caractéristiques :
- Adhérence améliorée
- Rendement : 90-95%
- Puissance : jusqu’à 500 kW
Applications : Automobile, machines-outils
1.3 Courroie synchrone
Avantages :
- Pas de glissement (rendement ~98%)
- Précision de positionnement
- Rapport constant
Inconvénient : Moins d’absorption des vibrations
2. Dimensionnement
2.1 Rapport de transmission
r = Dmenant/Dmené = Nmené/Nmenant
Exemple pratique :
Moteur 1450 tr/min avec poulie Ø100mm entraîne une poulie Ø250mm :
r = 100/250 = 0,4 → Nsortie = 1450 × 0,4 = 580 tr/min
2.2 Longueur de courroie
Pour une transmission ouverte (centres à distance C) :
où D = diamètre grande poulie, d = diamètre petite poulie
2.3 Puissance transmissible
| Type | Vitesse max (m/s) | Puissance max (kW) |
|---|---|---|
| Plate | 50 | 200 |
| Trapézoïdale | 30 | 500 |
| Synchrone | 40 | 100 |
3. Montage et Maintenance
3.1 Tension initiale
Une tension correcte est cruciale :
Tension trop faible :
- Glissement
- Usure prématurée
Tension correcte :
- Flèche de 1% de l’entraxe
- Vibration minimale
3.2 Alignement
Types de désalignement :
- Parallèle (décalage latéral)
- Angulaire (inclinaison)
- Combinaison des deux
Tolérance : ≤ 0,1 mm par 100 mm de largeur
4. Applications Industrielles
4.1 Sélection d’une transmission
Données :
- Moteur : 5,5 kW à 1440 tr/min
- Récepteur : besoin de 480 tr/min
- Entraxe max : 800 mm
- Environnement poussiéreux
Solution proposée :
- Calcul du rapport : r = 480/1440 = 1/3
- Choix poulies : Ø120mm (motrice) et Ø360mm (réceptrice)
- Type courroie : Trapézoïdale (meilleure adhérence)
- Longueur courroie : L ≈ 2×800 + 1,57×(360+120) + (360-120)²/(4×800) ≈ 2280 mm
4.2 Avantages/Inconvénients
| Critère | Poulies/Courroie | Chaîne | Engrenages |
|---|---|---|---|
| Rendement | 90-98% | 95-98% | 98-99% |
| Bruit | Faible | Moyen | Élevé |
| Maintenance | Simple | Lubrification | Complexe |
Conclusion
Les transmissions par poulies et courroies sont idéales pour :
- Les applications nécessitant silence et flexibilité
- Les moyennes puissances (jusqu’à 500 kW)
- Les entraxes importants
Évolutions récentes :
- Courroies en matériaux composites (plus résistantes)
- Poulies usinées par CFAO (précision accrue)
- Capteurs de tension intégrés
Ressources Complémentaires
- Norme ISO 4183 (Longueurs de courroies)
- Catalogue Gates/Contitech (Dimensions standards)
- Outil en ligne : Belt Length Calculator
