Exercice 1 : Le schéma cinématique ci-dessus (fig1) est celui de d e l'ensemble l'ensemble (boîte de vitesses, différentiel) différentiel) d'un
fig1
véhicule véhicu le automobile. au tomobile. Les performance per formancess du moteur sont sont indiquées sur sur le graphe (fig. (fig.3) 3) représentant représen tant les l es lois d e variation variatio n (puissance-f (pu issance-fréquence réquence de rotation) et (couple-fréquence de rotation). Les nombres de dents de chacune desroues desroues dentées den tées sont précisés précisé s dans la nomencla nomen clature (fig. 2).
Fig2 Fig3
Le p o ¡
d e d en u e, pou chacune d es r oues d en es cyli nd ri ques, est h licoïdal. O n ad et un
¢
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¤
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rend ement e = 0,99 pour chaque ét age d e l a tr ansmissi on. Le v éhicule est suppo sé se d é pl acer en li gne d ro ite, les r oues motrices ay ant d es d i a mètres ri gou re u seme n t égau soit d = 0,63 §
m. Remarque
Le pi gnon i nterméd ia ire d e marche arrière K engrenant sur I et J ( dont l' a e est en arrière du pl an §
contenant les pri nci pau a es d e ce schéma n'est pas re présenté. ¨
§
§
Les sy nchr onisateurs son t ici symbolisés comme d es cr abots ( 3 et 4). Les d is positifs assur ant leur tr ansl ati on (f ourchettes) n' appar aissent pas sur le schéma. 1° C alculer, pour N 1 = 1000 tr/mi n , en km/ h , l a v itesse li néaire du v éhicule corres pondant à
chacun d es r apports engagés : I, II, III, IV et M. AR. (marche arrière). 2° C alculer le couple ma imal C 9 M (= C 9 M ) d is poni ble sur chacune d es r oues motrices, §
corres pondant au r apports engagés : I, II, III, IV et M. AR. §
Ex ercice
2:
La bo te d e v itesses dont le d essi n est re présenté e n fi gure 4 équi pe une m ot ocy clette d e gr osse ©
cyli nd rée. C hacun d es éléments re pérés 3. 4 et 5 peut occup er tr ois positi ons ( po siti on « gau che», « n eu tre» ou «d r oite»). Le t ableau d e l a fi gure 5 présente les ci nq combi naisons possi bles corres pondant au x ci nq r apports aut orisés par cette bo te d e v itesses. La no mencl at ure pa rtielle d e l a fi gure 6 précise le nombre d e ©
d ents d e chacune d es r oues d entées. 1 . C onstr uire le schéma ci némati quement mi nimal d e l a bo te d e v itesses et d e son env ir onnement. ©
2 . C alculer le r apport corres pondant au x ci nq combi naisons pr oposées à l a fi gure 6 .
Soit r = w 9 /w 7 . Matière
Nombre de dents
Pignon solidaire de l'arbre de transmission Pignon de s ortie de boite de vitesses Pignon solidaire du vilebrequin du moteur Pignon d'entraînement de l'arbre primaire
20 NCD 2
30
20 NCD 2
40
25 CD 4
26
20 NCD 2
39
5
Pignon-cra bot
20 NCD 2
4
Pignon-cra bot
20 NCD 2
3
Pignon-cra bot
20 NCD 2
2
Repère 9 8 7 6
1
Désignation
Arbre secondair e
25 CD 4
Arbre primaire
20 NCD 2
J
20 NCD 2
31
I
20 NCD 2
34
H
20 NCD 2
33
G
20 NCD 2
32
F
20 NCD 2
36
E
20 NCD 2
D
20 NCD 2
41
C
20 NCD 2
24
B
20 NCD 2
46
A
20 NCD 2
19
Pignons-crabots Combinaisons
5
4
3
N° 1
N°2
N°3
N° 4
N°5
position « neutre » position « droite » position gauche »
Exercice 3 :
Boîtes de vitesses types «Ravignaux» Le schéma cinématique (fig. 5.36) proposé par un constructeur d'automobiles est relatif à une boîte de vitesses automatique mettant en uvre un train épicycloïdal de type «Ravignaux». Dans l'étude qui suit, les axes des satellites B et C seront ramenés dans le même plan pour faciliter la compréhension (le formalisme du con tructeur figure 5.36 pouvant en effet prêter à confusion).
C ette boîte de vitesses offre quatre rapports enmarche avant, et une marche arrière, selon l'état des mécanismes repérés {1, 2, 3} pour les freins et { 4 , 5 , 6 } pour les embrayages : les différentes combinaisons sont précisées dans le tableau de la figure 5.3 7 .
Remarque Ce tableau ne fait pas intervenir les roues libres 8 et 9 dont les fonctions ne peuvent être mises en évidence que par une étude plus détaillée analysant entre autres l'état des freins 1, 2, 3 et des embrayages 4, 5 et 6 pendant les phases transitoires (changement de rapport). La détermination des se.. de rotation et des couples transmis par les différents éléments conditionn erait rigueur d'une explication que nous avo ns choisi de ne pas développer ici.
C onstruire le schéma cinématiquement correspondant à chacune des vitesses engagées. Et retrouver le s différentes valeurs du rapport de tran smission (données par l e constructeur dans le tableau figure
5.3 7 ). 1° Pour la première vitesse. 2° Pour la deuxième vitesse. 3° Pour ta troisième vitesse.
4° Pour la quatrième vitesse. 5° Pour la marche arrière.
