Les couples coniques hypoïdes - Principes de base et notes relatives à leur utilisation sur HDJ80.

[olivier80]

J'ai réalisé ce document de vulgarisation sur les couples coniques hypoïdes. Pour relecture.

J'espère avoir été clair, le sujet n'est pas si simple.

Voici le document. Merci de me dire en particulier si vous y trouvez des erreurs.

Les couples coniques hypoïdes Principes de base et notes relatives à leur utilisation sur HDJ80.pdf

[clost]

Alors j'ai relu comme j'ai pu. Et j'ai compris presque tout. PAs sûr de le replacer dans une conversation mais j'ai appris bcp sur ce type de transmission MERCI.

[olivier80]

Alors j'ai relu comme j'ai pu. Et j'ai compris presque tout. PAs sûr de le replacer dans une conversation mais j'ai appris bcp sur ce type de transmission MERCI.

Super, intéressant de voir qu'un sableux qui vibre probablement avant tout à la musique des sillons dans les dunes soit sensible à des considérations aussi techniques !!

Je suis sur que tu trouveras bien l'occasion d'en replacer quelques bribes dans une conversation à l'ombre d'un oasis !

Bon je suis quand même satisfait d'avoir pu trouver quelque chose à t'apprendre sur le HDJ80

Je suis également satisfait d'avoir approfondi un peu cet aspect des engrenages. Je me souviens m'être arrêté aux trains d'engrenages épicycloïdaux pour le Bac (E à l'époque). Avec les hypoïdes, c'est autrement plus complexe, on entre dans le domaine fermé des engrenages complexes, pour lesquels il n'existe que quelques livres, quelques fabricants de machines spéciales pour les produire (Gleason, Oerlikon, Klingelnerg), quelques rares logiciels, quelques normes.

Même les meilleurs logiciels de CAO / DAO ne prennent pas directement en charge le dessin de ces engrenages.

C'est probablement la raison pour laquelle, lorsque les pièces ne sont plus disponibles, il n'y pas de solution en neuf. Relancer une production n'est pas si simple.

Un autre aspect intéressant, l'interprétation des motifs de contacts entre les dents du pignon et de la couronne :

Tooth pattern interpretation.pdf

Et une bible (plus de 1000 pages) sur les engrenages, pour ceux qui voudraient aller plus loin :

Dudley's Handbook of Practical Gear Design and Manufacture, de Stephen P. Radzevich aux éditions CRC Press


Et une paire de vidéos d'usinages :

[olivier80]

Egalement une note de conclusion intéressante de Gleason, fabricant leader de machines spéciales de taillage d'engrenages hypoïdes :

L'ingénieur en charge des engrenages devrait, dans la mesure du possible, concevoir des engrenages coniques avec un décalage. De petits décalages permettent déjà d'obtenir les avantages souhaités sans les inconvénients potentiels que le décalage hypoïde peut produire. Même un très petit décalage permet d'éviter les piqûres de corrosion le long de la ligne de tangage, comme on les connaît dans les engrenages coniques à spirale. Les inconvénients possibles des décalages hypoïdes, au-delà d'un angle de décalage de 5°, sont l'utilisation nécessaire d'huiles hypoïdes avec des additifs et le risque de rayures pendant la période de rodage des jeux d'engrenages. Les engrenages hypoïdes dont le déport est supérieur à 20° présentent un faible rendement et une température de fonctionnement élevée. Le déport hypoïde optimal se situe entre 10° et 15°. Les engrenages hypoïdes avec un déport optimal sont supérieurs aux engrenages coniques hélicoïdaux en termes de résistance, de fonctionnement silencieux et d'efficacité. Les engrenages hypoïdes ont également les températures de fonctionnement les plus basses par rapport aux autres transmissions angulaires.

En provenance de cette ressource en ligne gratuite :

https://www.gleason.com/gear-engineering/index.html

[olivier80]

A noter également, je remarque qu'il y a énormément de confusions sur le sujet des engrenages hypoïdes.

La confusion visible sur Internet, y compris dans les premiers résultats de recherche des grands moteurs de recherche ou même des moteurs d'intelligence artificielle, existe dès que le sujet devient un temps soit peu complexe ou peu ou mal documenté. Il faut y faire très attention. Dans certains cas, ils peuvent induire en erreur au point de mettre en jeu la vie de ceux qui leur ferait confiance aveuglément.

La principale confusion ici concerne le décalage vertical du pignon qui déterminerait seul la résistance au couple en fonction du sens de marche.

On lit souvent que dans un montage high pinion il y a plus de résistance en marche avant. Ce n'est pas forcément le cas. Cela dépend de l'orientation de la spirale de denture, qui détermine aussi si le pignon est plus gros ou plus petit.

Si on regarde le schéma des 16 possibilités en mode drive (cas dans lequel l'engrenage est plus résistant au couple), il y a deux situations possibles en high pinion, soit un pignon pignon plus gros, cas n°4, soit un pignon plus petit, cas n°3.

A noter que si la couronne est montée dans l'autre sens (le pignon derrière, cas 2H et 1H pour du high pinion), l'arbre doit tourner dans l'autre sens pour conserver le même sens de marche du véhicule mais cela ne change pas le sens de marche du véhicule dans lequel l'engrenage est plus solide.
Pour obtenir un engrenage plus solide en marche arrière, avec un pignon plus gros (amboïde) et un montage high pinion, il faudrait que le pignon soit monté à gauche de la couronne, donc avec un arbre traversant.

Mode Drive :

16 hypoid cases.png

Un autre point qui ne fait pas vraiment l'objet d'une confusion, puisque des lectures sur Internet n'en feront pas cas : le sens de marche ne détermine pas à lui seul si on se trouve en mode drive (l'engrenage est plus résistant) ou en mode coast (l'engrenage est moins résistant). En effet, le mode de fonctionnement de l'engrenage est déterminé par les flancs de dentures qui sont en contact. En fonction du sens de l'effort de couple, accélération ou décélération, le mode change, tout comme il change en fonction du sens de rotation !

Donc un engrenage hypoïde plus solide en marche avant en accélération, sera moins solide en marche avant en décélération. Idem pour la marche arrière, s'il est moins solide en marche arrière en accélération, il sera plus solide en marche arrière en décélération !!

Sur le schéma ci-dessus, la colonne de gauche décrit les cas où la source de l'effort de couple provient du pignon (accélération coté moteur sur un véhicule), celle de droite les cas où la source de l'effort provient de la couronne (frein moteur sur un véhicule).

[clost]

Waouh...

[olivier80]

J'ai réalisé les schémas des 32 modes de fonctionnement des couples conique à denture spirale avec décalages (amboïdes et hypoïdes).

Cela permet de savoir dans quel mode de fonctionnement on se trouve en fonction du type d'engrenage et des sens de rotation.

Le mode de fonctionnement défini la résistance au couple de l'engrenage :

- mode drive : engrenage plus solide.
- mode coast : engrenage moins solide.

Sur HDJ80 à l'avant on est dans le cas n°4 et ses déclinaisons avec pignon devant. 4c, 4R, 4Rc.

Schémas amboïdes.png

Schémas hypoïdes.png

[olivier80]

Et mise à jour de mon document sur les couples coniques hypoïdes :

Les couples coniques hypoïdes Principes de base et notes relatives à leur utilisation sur HDJ80 version 2.pdf