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Mécanique du solide, train d'engrenages

Posté par
TheBartov
15-10-13 à 22:58

Bonjour, voici un énoncé d'exercice. Je me débrouille très bien en mécanique, mais dans ce cas, j'ai du mal... j'espère que vous saurez m'aider :

"3 roues dont les centre sont aligné sur un arbre (cf schéma), sont en contact 2à2, sans glissement. L'arbre tourne autour de CI de la roue S1 de rayon R1 avec une rotation instantanée \vec{\Omega}. S1 est fixe. Les autres roues peuvent tourner autour de leurs centres avec des vitesses angulaires 2 et 3. On dèfini le système d'axe {;;} lié à l'arbre (et donc à S1). Soit A le point de contact entre S1 et S2, et B le point de contact entre S et S3.

Hypothèse : toutes les vitesses de glissement entre les roues, sontn nulles.

Question : calculer 2 et 3 en fonction de , et des rayons.
"


Entre S1 et S2, c'est assez simple. Je defini RT, la base tournante {;;}.

Donc

\Large \vec{V}_{g(S_1/S_2)}=\vec{V}_{A de (S_1/R_T)}-\vec{V}_{A (de S_2/R_T)}=\vec{0}

La vitesse de A, sur S1 par rapport à RT est nulle.

Ainsi :

\Large \vec{V}_{A de (S_2/R_T)}
 \\ =\vec{V}_{C_{II} de (S_2/R_T)}+\vec{\omega}_{S2/S1}\times \vec{C_{II}A}

Mais là je bloque.. le premier terme serait alors nul ! Mais à la fin, on doit trouver :

\Large \omega_{II}=\frac{R_1+R_2}{R_2}\Omega.


Pouvez vous m'expliquer? Je n'arrive pas à poser les bonnes bases, je sais pas.. dites moi.

Merci d'avance !

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 15-10-13 à 23:17

Je ne peux pas ajouter l'image... :/

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 21:01

bonsoir,

si j'ai bien compris ton énoncé,
pourquoi n'exprimes-tu pas les vitesses dans le repère fixe R1 (lié à S1 qui est fixe) (cf dessin)

meme si tu as le droit d'utiliser RT pour calculer la vitesse de glissement, ça complique les choses à mon avis
et on risque de se tromper:

Citation :
La vitesse de A, sur S1 par rapport à RT est nulle.

non, AS1 n'est pas fixe dans RT

Mécanique du solide, train d\'engrenages

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 21:17

Oui, le dessin, c'est bien ca ! Et le ref dont tu parles, lié à S1, c'est mon RT qui tourne avec l'arbre.

Et V de AS1/RT=V de CIS1/RT+S1/R[sub]T[/sub]=V de CIS1/RT=O car S1 tourne pas par rapport à RT

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 21:29

Citation :
L'arbre tourne autour de CI de la roue S1 de rayon R1 avec une rotation instantanée . S1 est fixe.


S1 étant FIXE et RT lié à l'arbre, RT ne peut pas être lié à S1
R1 et RT sont bien différents

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 21:38

Moi je comprends fixe = S1 est lié à l'arbre, il n'a pas de rotation.

Mais selon votre version, que trouvez vous comme relation entre et ainsi que les rayon R1 et R2 ? Si vous trouvez la meme chose ce que j'ai marqué plus haut, pouvez vous m'expmiquer ?

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 21:41

Mon problème, c'est je ne trouve pas ps le bon résultat.. alors que j'ai fais les calculs dans 2ref différents. (Les deux résultats étaient identiques : =II

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 21:56

soit:
RT(,) le repère lié à l'arbre

R1(C1,x1,y1) le repère fixe
A1: point A appartenant à S1
A2: point A appartenant à S2

l'arbre n'entraine que S2 et S3, pas S1

Vg(S2/S1) = V(A2)/R1 - V(A1)/R1 = V(A2)/R1 - 0 = V(A2)/R1

V(A2)/R1 = V(C2)/R1 - w2 R2
= (R1+R2) - w2 R2


donc s'il n'y pas pas glissement de S2 / S1 on a:
V(A2)/R1 = 0 ce qui donne la relation cherchée


sauf erreur

Mécanique du solide, train d\'engrenages

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 22:02

Mon problème est toujours là.. je ne comprends pas pourquoi la vitesse de A1 par rapport à R1 est nulle. A se déplace sur le cercle, non ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 22:15

A1 est le point de S1 coïncidant avec A à un instant donné, mais il est lié à S1 donc ici il est fixe puisque S1 est fixe.
A, A1 et A2 n'ont pas la meme trajectoire, ils ne coïncident qu'à un instant donné, ensuite ils "vivent leur vie"
A se déplace sur le cercle (mais n'est pas lié aux solides) tandis que A1 est lié à S1 et A2 est lié à S2
et ce sont les vitesses de A1 et A2 qui importent pour calculer Vg

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 16-10-13 à 22:58

Aaah d'accord ! Je vous remercie, je viens de comprendre la subtilité tu problèmes ! A1 N'est pas le pt de contact, mais c'est juste un point coïncident à un certain moment ! ? C'est bien ça ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 17-10-13 à 07:16

oui, c'est pour cela qu'on note en général AS1 ou encore A1 et non pas simplement A pour éviter les confusions lors du calcul des vitesses

Posté par
TheBartov
re : Mécanique du solide, train d'engrenages 17-10-13 à 07:18

Merci encore pour votre aide ! Bonne journée à vous !



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