19.6 : Conception des arbres de transmission

La conception d'un arbre de transmission est régie par deux spécifications principales : la puissance qu'il transmet et sa vitesse de rotation. Ces paramètres guident la sélection du matériau de l'arbre et des dimensions de la section transversale, garantissant que la contrainte de cisaillement maximale du matériau reste dans la limite élastique tout en transmettant la puissance souhaitée à la vitesse donnée. La puissance du système est intrinsèquement liée au couple appliqué. Le couple appliqué à l'arbre peut être calculé en reconfigurant les termes.

Ce calcul prend en compte à la fois les besoins en puissance et la vitesse de rotation de l'arbre. Une fois le couple et la contrainte maximale admissible calculés, ils sont incorporés dans la formule de torsion élastique. Ce processus donne la valeur minimale autorisée pour le rayon de l'arbre. Dans le cas d'un arbre circulaire solide, le rapport entre le moment d'inertie polaire et le rayon de l'arbre varie comme le cube du rayon de l'arbre. La valeur minimale requise pour le rayon de l'arbre est calculée en remplaçant cette valeur.

Pour un arbre cylindrique creux, les calculs donnent la valeur minimale admissible pour le rayon extérieur de l'arbre. En conséquence, le processus de conception d’un arbre de transmission repose sur un équilibre minutieux entre puissance, vitesse, limites de contrainte et dimensions physiques.