Calcul de la force d'engrenage conique d'après les normes CSN 01 4686, ISO 6336 et DIN 3990

D'après les calculs de poutre de fin. Inclut la majorité des effets. Accessible uniquement pour les unités métriques

Facteurs de sécurité

Fatigue par contact

où :

 

σ Hlim

nombre de base de cycles d'effort pour contact (propriété de matière)

 

F t

effort tangentiel exercé sur la dent

 

b w

largeur de la face de fonctionnement

Contact pendant la charge unique

où :

 

σ HPmax

limite de fatigue par contact (propriété de matière)

 

K AS

facteur de surcharge unique

Fatigue par flexion

où :

 

σ Flim

limite de fatigue par flexion (propriété de matière)

 

b wF1,2 = b

largeur de dent pour pliage

Pliage pendant la charge unique

où :

 

σ FPmax

contrainte de pliage admissible dans le dedendum (propriété de matière)

Calcul de facteur

Z N ... facteur de durée (pour contact)

1 Z N 1.3 aciers nitrurés

1 Z N 1.6 autres aciers

où :

 

N Hlim

nombre de base de cycles d'effort pour contact (propriété de matière)

 

N K1,2 = 60 L h n 1,2

nombre requis de cycles d'effort (vitesse)

Y N ... facteur de durée (pour pliage)

1 Z Y 1.6 aciers nitrurés

1 Z Y 2.5 autres aciers

où :

 

N Flim

nombre de base de cycles d'effort pour pliage (propriété de matière)

 

N K1,2 = 60 L h n 1,2

nombre requis de cycles d'effort (vitesse)

Z L ... facteur de lubrifiant

 

DIN et ISO :

 
   

Z L = C ZL + 4 (1 - C ZL ) 0.158

   

pro σ Hlim < 850 Mpa C ZL = 0.83

   

pro σ Hlim > 1200 Mpa C ZL = 0.91

Z R ... facteur de rugosité

Z V ... facteur de vitesse

 

CSN

Z v = 0.95 + 0.08 log v

 

ISO et DIN :

   

C ZV = C ZL + 0.02

Z E ... facteur d'élasticité

où :

  μ

coefficient de Poisson (valeur de matière)

 

E

module d'élasticité (valeur de matière)

Z H ... facteur de zone

Z B ... facteur d'engagement de dent à paires simples

pour ε 1 ou engrenage interne :

 
 

Z B1,2 = 1

pour ε = 0:

 
 

pour ε 1:

 
 

Z B1,2 = Z B0 - εβ(Z B0 - 1)

 

où : Z B0 = Z B1,2 pour ε = 0

Z ε ... facteur de rapport de conduite (pour contact)

pour ε = 0:

 
 

pour ε < 1:

 
 

pour ε 1:

 
 

Y ... facteur de rapport de conduite (pour pliage)

CSN : pour ε < 1:

CSN : pour ε 1:

DIN et ISO :

Z ... angle d'hélice (pour contact)

Y ... facteur d'angle d'hélice (pour pliage)

CSN:

 
 

Y βmin = 1 - 0.25 ε 0.75

DIN et ISO

 
 

pour ε > 1 ε = 1 est utilisé

 

pour β > 30 deg. β = 30 deg. est utilisé

Z x ... facteur de taille (pour contact)

Y x ... facteur de taille (pour pliage)

Y Fa ... facteur de forme

où :

 

h Fa

bras de pliage d'une force exercée sur le bout de la dent

 

s Fn

épaisseur d'une coupe de dedendum dangereuse d'engrenage alterné

 

α Ventilateur

angle de pliage à l'extrémité d'une dent lisse ou d'un engrenage alterné

Y Sa ... concentration de contrainte lors du maillage à l'extrémité de la dent (fonction de régression)

Y Sa = (1.2 + 0.13 L a ) q s exp

Y Sag ... facteur de dents à entailles broyantes

Y ... facteur de sensibilité à l'entaille (dépend de la matière et du rayon de courbure de la transition de dedendum

Y R ... facteur de surface de fond de dent

K H ... facteur de charges supplémentaires (pour contact)

K H = K A K Hv K Hb K Ha

K F ... facteur de charges supplémentaires (pour pliage)

K F = K A K Fv K Fb K Fa

K A ... facteur d'application (forces dynamiques externes)

K Hv ... facteur dynamique (forces dynamiques internes) pour contact

K Fv ...facteur dynamique (forces dynamiques internes) pour pliage

 

pour CSN :

at K A F t / b w < 150 en considérant que K A F t / b w = 150

 

pour DIN et ISO :

at K A F t / b w < 100 en considérant que K A F t / b w = 100

   

où : K P , K Q ... valeurs de tableau

K Hβ ... facteur de charge de face (pour contact)

pour CSN :

où :

 

c = 0.4

engrenages avec côtés de dent durcis

 

c = 0.3

engrenages non durcis

 

 

f ky = | f sh1 + f sh2 | + f kZ - y

 

 

f b , f x , f y ... tolérance des dents

 

... valeurs de tableau

 

 

q' = 0.04723 + 0.15551/z v1 + 0.25791/z v2 - 0.00635 x 1 - 0.11654 x 1 /z v1 - 0.00193 x 2 - 0.24188 x 2 /z v2 + 0.00529 x 1 2 + 0.00182 x 2 2

 

C M = 0.8

 

C R = 1 pour engrenages solides

 

C B = [1 + 0.5 (1.2 - h f /m)] [1 - 0.02 (20 deg.- α)]

 

E acier = 206 000

 

c = c' (0.75 ε + 0.25)

 

 

A, B ... les valeurs de tableau dépendent de l'arrangement des arbres, roulements et engrenages de dent

K Fβ ... facteur de charge de face (pour pliage)

CSN:

K Fβ = (K Hβ ) NF

où :

 

 
 

h = 2 m/ε

cylindrique (engrenage)

 

h = 2 m

engrenage hélicoïdal

pour DIN et ISO :

K Fβ = K Hβ

K Fa ...facteur de charge transversale (pour pliage)

pour ε < 2:

 
 

pour ε > 2:

 
 

at K A F t / b w < 100 en considérant que K A F t / b w = 100

 

valeurs limites :

 
 

pour CSN: 1 K Fα ε

 

pour DIN et ISO :

K Hα ... facteur de charge transversale (pour contact)

pour CSN :

K Hα = 1 pour des dents droites

 

K Hα = K Fα pour des dents hélicoïdales

pour DIN et ISO :

K Hα = K Fα

valeurs limites :