PLAN DE COURS Automne 2010

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1 PLAN DE COURS Automne GMC Éléments de transmission de puissance Informations générales Crédits : 3 Temps consacré : Mode d'enseignement : Présentiel Site Web : Intranet Pixel : Enseignant(s) : St-Amant, Yves yves.st-amant@gmc.ulaval.ca Responsable : à déterminer Description sommaire Joints de cardan et joints homocinétiques. Engrenages cylindriques et autres types d'engrenages. Trains d'engrenages. Freins. Embrayages. Lubrification. Machines électriques. Horaire et disponibilités Cours en classe : Lundi 08h30 à 10h20 PLT-2551 Jeudi 10h30 à 12h20 PLT-2751 Objectifs Donner à l'étudiant les connaissances de base nécessaires pour faire la sélection/conception et le calcul d'organes de transmission de puissance (engrenages, embrayages, freins, joints homocinétiques, moteurs électriques); Permettre la mise en application de ces connaissances par des séances dirigées de résolution de problèmes pratiques. Objectifs spécifiques Au terme du cours, l'étudiant devrait: connaître la terminologie se rapportant aux engrenages, embrayages, freins, cames, joints, 1/6

2 accouplements et machines électriques; comprendre et pouvoir appliquer le phénomène de transmission du mouvement entre des engrenages; être capable d'établir la capacité en puissance d'un couple d'engrenages, d'un embrayage, de freins, d'un accouplement, d'un moteur électrique; connaître les différents types de construction de transmissions et être en mesure d'en calculer la répartition de puissance; comprendre le principe de génération des engrenages et leur fabrication; connaître les différents mouvements d'une came et pouvoir en calculer les principales caractéristiques (vitesse, accélération, impulsion, condition de blocage); connaître les différents mouvements d'un joint de cardan, et être en mesure d'en calculer l'erreur de transmission, la vitesse et l'accélération; connaître les différentes constructions des moteurs électriques et leur champ d'applications et être en mesure d'en faire une sélection appropriée. Contenu A) Les engrenages cylindriques. 1. Classification 2. Nomenclature 3. Relations élémentaires 4. Profils conjugués B) Engrenages cylindriques à développante de cercle, axes // et dentures droites. 1. La développante de cercle 2. Les profils 3. Géométrie des engrenages à développante 4. Procédés de fabrication des engrenages à denture droite 5. Matériaux 6. Calcul de résistance 7. Efforts de contact 8. Rendement et usure C) Engrenages hélicoïdaux. 1. Géométrie des engrenages à développante 2. Analyse des forces D) Trains d'engrenages. 1. Trains épicycloïdaux 2. Rapport de vitesse et conditions d'assemblage 3. Analyse des forces 4. Différentiel d'automobile E) Cames 1. Caractéristiques générales 2. Profil d'une came avec poussoir et galet 3. Profil d'une came avec poussoir à plateau 4. Conditions d'interférence 5. Cames pour soupapes d'automobile F) Les freins 2/6

3 1. Caractéristiques générales 2. Procédure de calcul 3. Freins à bande ou à courroie 4. Freins à sabot ou à bloc 5. Freins à sabot long pivotant 6. Freins à segments internes 7. Freins à disque G) Embrayages 1. Caractéristiques générales 2. Embrayage à disques 3. Embrayage à cône 4. Matériaux de garniture 5. Dissipation d'énergie H) Joints de Cardan et joints homocinétiques 1. Relations de trigonométrie sphérique 2. Application du calcul vitesses angulaires arbre-joint de Cardan 3. Joints doubles et homocinétiques I) Machines électriques : Dimensionnement et sélection 1. Charge reportée à un arbre moteur 2. Notions d'électricité 3. Notions d'électromagnétisme et principe de construction d'un moteur électrique 4. Mise en œuvre des moteurs électriques 5. Sélection d'un moteur électrique : quelques relations de base 6. Dimensionnement d'un moteur électrique : exemples d'applications pratiques Méthodologie Le cours est donné à raison de 4 heures de cours magistral par semaine. Consignes sur les examens La qualité du français et la présentation matérielle des examens seront prises en considération lors des évaluations. La matière évaluée à chaque examen est : o Examen #1 - L'examen 1 couvre les chapitres 1, 2, 3, 6. o Examen #2 - L'examen 2 couvre toute la matière couverte depuis le début de la session (Chapitres 1, 2, 3, 4, 6, 7, 10 et transmission manuelle) o Examen #3 - L'examen 3 couvre le chapitre 9 au complet. La documentation permise pour chaque examen se limite à la copie officielle du document intitulé "Aide-mémoire" qui sera en vente en cours de session chez Zone. Pour les quiz, aucune documentation n'est permise et la matière évaluée sera spécifiée en classe. Modalités d'évaluation 3/6

4 Examen Date Heure Pondération de la note finale Document(s) autorisé(s) Examen 1 Jeudi 30 septembre 10h30 à 12h % Aide-mémoire Examen 2 Jeudi 11 novembre 10h30 à 12h % Aide-mémoire Quiz 1 Lundi 22 novembre 08h30 à 08h % Aucun Quiz 2 Lundi 29 novembre 08h30 à 08h % Aucun Examen 3 Lundi 13 décembre 08h30 à 10h % Aide-mémoire Échelle des cotes (cycle 1) Échelle des cotes A+ [ ] A [ ] A- [ ] Réussite B+ [ ] B [ ] B- [ ] Réussite C+ [ ] C [ ] C- [ ] Réussite D+ [ ] D [ ] Réussite E [ ] X Échec Abandon sans échec (dans les délais prévus) Bibliographie Obligatoire: GMC-3003 Notes de cours, Éléments de transmission de puissance (édition 2007), Prof. Yves St-Amant/Claude Gosselin/ Georges Tordion. GMC-3003 Notes de cours, Éléments de transmission de puissance : Machines électriques (édition 2008), Prof. Yves St-Amant et Yves Jean. Problèmes solutionnés et examens antérieurs (énoncés), GMC-3003 Éléments de transmission de puissance (édition 2007), Prof. Yves St-Amant/Claude Gosselin/ Georges Tordion. Problèmes solutionnés et examens antérieurs (solutions), GMC-3003 Éléments de transmission de puissance (édition 2007), Prof. Yves St-Amant/Claude Gosselin/ Georges Tordion. Aide-mémoire, GMC-3003 Éléments de transmission de puissance (édition ), Prof. Yves St-Amant. (disponible en cours de session) 4/6

5 Optionnelle: [1] Cours d'éléments de machines, D. LeHouédec, École nationale supérieure de mécanique (ENSM), Nante. [2] Mechanical Engineering Design, J.E. Shigley, McGraw Hill, 3ème édition. [3] Mechanics and Design of Cam Mechanisms, Fan Y. Chen, Pergamon Press, [4] Design of Machine Elements, 6th edition, M.F. Spotts, Prentice Hall. [5] Marks Standard Handbook for Mechanical Engineers, Baumeister et al., McGraw Hill. [6] Principes de la théorie des mécanismes, R. Le Borzed et J. Lotterie, ENSAM Lille (France), Dunod éditeur. [7] Mechanism Design: Analysis and Synthesis, A. Erdman et G. Sandor, Prentice Hall. [8] Gear Handbook, Dudley D.W., McGraw Hill, [9] Wildi Théodore, Electrical Machines Drives and Power Systems, Prentice Hall, [10] Hamrock B. J., Fundamentals of Fluid Film Lubrication, McGraw Hill, [11] Robertson W.S., Lubrication in Practice, Marcel Dekker, Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit. De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation. Pour l'année -2011, les modèles suivants sont autorisés : Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35 Sharp EL-531*, EL-546*, EL-520* Casio ASIO FX-300 MS, FX-300W Plus * Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE. Information spécifique aux étudiants de l'école d'actuariat Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas Instruments suivants : BA-35 (solaire ou à pile) BA II Plus BA II Plus Professional TI-30Xa TI-30X II (IIS ou IIB) TI-30X MultiView (XS ou XB) Politique sur le plagiat et la fraude académique 5/6

6 Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: i) copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; ii) résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; iii) traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; iv) remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); v) remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. 6/6