Courroies plates

Très silencieuses, elles permettent de grands rapports de réduction et sont surtout utilisées aux grandes vitesses (80 à 100 m/s) sous de faibles couples. Elles absorbent bien les vibrations torsionnelles, ce qui autorise les grands entraxes et les grandes longueurs. Elles ont un très bon rendement (≈ 98 %, comparable aux engrenages). Le bombé des poulies permet un meilleur guidage et une meilleure stabilité de la courroie et compense dans une certaine mesure un désalignement initial.

 

 

 

 

Figure 5 - Courroie plate. Matériaux : polyuréthane (< 25 m/s), polyester, aramide revêtu silicone (< 80 m/s)...

 

Rapport de transmission

 

N_d : vitesse de la petite poulie en tr/min

N_D : vitesse de la grande poulie en tr/min

ω_d et ω_D : vitesses en rad/s

d : diamètre d'enroulement petite poulie

D : diamètre d'enroulement grande poulie

C_d : couple sur la petite poulie en N.m

C_D : couple sur la grande poulie en N.m

   

 

 

Figure 6 - Cinématique

 

 

Étude dynamique

Cette étude peut être généralisée aux autres courroies.

Données :

T : tension du brin tendu (en N)

t : tension du brin mou « t <T » (en N)

T₀ : tension initiale de la courroie (en N)

f: coefficient de frottement entre poulie et courroie

P : puissance transmissible (en W)

V : vitesse (linéaire) de la courroie (en m/s)

m : masse de 1 m de courroie (kg/m)

θ= θ_d: arc d'enroulement sur la petite poulie (en rad)

Hypothèse : les forces de frottement entre poulie et courroie sont supposées uniformes sur toute la longueur de l'arc d'enroulement.

 

Rapport entre les tensions T et t

Cas 1 : effets de la force centrifuge sur la courroie négligés

Après une étude statique on obtient :

 

Cas 2, en tenant compte de la force centrifuge (F) sur la courroie

 

 

 

Figure 7 - Efforts de tension

Couples transmis

 

 

Tension t maximale admissible (T_maxi)

 

Si T₀ est la tension initiale (appliquée au moment de l'installation) lorsque la courroie tourne à vide (T ≈ t ≈ T₀), en fonctionnement sous charge on a :

T = T₀ + ζ_f(pour le brin tendu)

t = T₀- ζ_F (pour le brin mou)

Après addition des deux : T0 = ½(T + t) .

T est maximale lorsque t est minimale (t = 0) : T_maxi = 2T₀

 

 

Figure 8 - Tension initiale d'une courroie

 

Puissances transmissibles

 

En fonctionnement normal : P = (T - t).V

Puissance maximale transmissible (cas ou T_maxi = 2T₀) :

P = (T_maxi-t_mini).V=(2T₀-0).V=2T₀.V

En pratique on pose : P = 2.K_P.K_v.T₀.V / K_s

P en watts

T₀ en N

V en m/s

K_p : coefficient correcteur fonction du diamètre de la poulie

K_v : coefficient correcteur fonction de la vitesse (V) de la courroie

K_s : coefficient correcteur fonction des conditions de service (tableau 1. ci-après)

On peut poser P_b = 2.K_p.K_v.T₀.V = puissance de base de la courroie avec la condition [P.K_s ≤ P_b].