Défauts de fabrication
Défauts
de taillage
Excentricité ou erreur de faux-rond
Ce défaut traduit la
non-concentricité entre l’axe du cylindre primitif de
denture et l’axe de rotation de l’arbre auquel la denture est liée.
Les erreurs de pas
L’erreur de pas caractérise le
défaut de localisation angulaire d’une dent par rapport à sa position
théorique. Deux grandeurs représentatives de la qualité de réalisation d’un
engrenage sont associées à cette erreur. Ces grandeurs sont l’erreur
de pas individuelle et l’erreur
de pas cumulée (fig. II.2).
Erreurs de profil
Les erreurs de profil sont
représentatives des écarts existant entre le profil théorique de la denture et
le profil réel. Le profil théorique en développante de cercle, de forme
parabolique ou présenter une dépouille s’il a subi une correction
volontaire (fig. II.3). Ces erreurs peuvent être générées lors de la
fabrication ou au cours du fonctionnement par l’usure et la détérioration des profils.
Défauts
de montage
Ces défauts sont généralement
sous-estimés alors qu’ils peuvent expliquer les
différences de niveau sonore observées sur des transmissions d’architecture absolument identique (série de boite de
vitesse par exemple). L’ensemble de ces défauts
caractérise le positionnement relatif des deux roues dentées résultant du
montage ou de la déformation de la structure (arbre, palier et carter) lors de
l’application de chargement. Ils sont
représentés par le défaut d’entraxe et les défauts de
parallélisme entre les axes des roues.
Défaut d’entraxe
Différence, positive ou négative,
entre la distance des deux axes et l’entraxe théorique de
fonctionnement, mesuré dans le plan perpendiculaire à l’axe de la plus grande roue, passant par le milieu de la
largeur de denture.
L’entraxe est un paramètre particulièrement important. Il
agit directement sur le jeu de fonctionnement et modifie la géométrie du
contact (localisation des points de contact). Ce paramètre est signalé comme
étant particulièrement important mais aucune étude ne conforte ces indications
[19].
Des résultats expérimentaux ont
été mentionnés sur une boite de transmission de camion qui est silencieuse avec
un jeu minimum ou important et bruyante avec un jeu modéré [20, 21]. Autres
résultats expérimentaux ont été observés sur plusieurs couples d’engrenages droits : une réduction du niveau sonore
voisine de 10 dB lorsque l’entraxe nominal de fonctionnement
est diminué de 0.1mm [22].
Défauts d’inclinaison et de déviation
La norme caractérise les défauts d’alignement par deux angles appelés angle d’inclinaison
et angle de déviation (fig. II.4). L’angle d’inclinaison est associé à une
rotation dans le plan des axes, et l’angle de déviation conduit à une
délocalisation latérale des portées de denture (fig. II.5).
Défauts de
rectification
La figure II.20 indique le
décrochement qui se produirait inévitablement au pied des dents si un outil de
taillage à protubérance n’est pas utilisé.
L’outil à protubérance a comme avantage complémentaire de
permettre l’utilisation du fond des dents brut
de cémentation : ce traitement introduit un pré compression superficielle très
bénéfique pour le tenu des dents à la fatigue de flexion. Une rectification du
fond des dents serait néfaste, car elle introduirait une contrainte de tension
superficielle défavorable sur la tenue des dents à la fatigue de flexion.
Défauts de fonctionnement
Défauts
de lubrification
La lubrification est l’un des problèmes le plus important et le plus délicats
qui puissent se poser pour le bon fonctionnement des engrenages.
La lubrification à un triple but :
1. Eviter le contact métal sur
métal qui pourrait provoquer, au bout d’un temps très court, une sorte de
soudage des dentures conjuguées. Nous savons en effet que les conditions de
glissement et de pression superficielle sont souvent très sévères dans les
engrenages. Il est donc nécessaire d’interposer un film d'huile résistant entre les dentures
conjuguées. Il ne faut pas perdre de vue que le soudage peut se produire à des
températures bien au dessous du point de fusion du métal si la pression de
contact est élevée.
2. la lubrification s’impose également pour la question du rendement de l’engrenage. Un frottement métal sur métal entraînerait un
coefficient de frottement beaucoup plus élevé.
3. Une autre fonction importante
du lubrifiant consiste à absorbée la chaleur dégagée durant l’engrènement (la perte de rendement est en effet
matérialisée par un dégagement de chaleur).
Un volume d’huile souvent important est nécessaire pour éviter un
échauffement anormal de l’engrenage.
La lubrification est une source
des différentes détériorations superficielles des dentures :
L’usure
L’usure est un ensemble complexe de phénomènes difficiles à
interpréter, amenant une émission de débris avec perte de masse, de cote, de
forme, et s’accompagnant de transformations
physiques et chimiques des surfaces. C’est un phénomène local caractérisé
par un enlèvement de matière dû au glissement de deux surfaces l’une sur l’autre (fig. II.7).
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