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Sciences de l'ingénieur · 2ème Année Bac — Sciences et Technologies Mécaniques

Les accouplements

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Les accouplements permettent de lier deux arbres en rotation pour transmettre un mouvement de rotation. Ils se classent en trois catégories :

  1. Accouplements permanents rigides : Ne tolèrent aucun défaut d'alignement (ex: manchon à plateaux).
  2. Accouplements permanents élastiques : Tolèrent de légers défauts d'alignement grâce à un élément souple (ex: flector).
  3. Accouplements permanents flexibles : Tolèrent des défauts d'alignement angulaires ou parallèles (ex: accouplement à cardan, Oldham).

Méthodes à maîtriser

  • Choix de l'accouplement : Analyser les défauts d'alignement (axial, radial, angulaire) et les conditions de service (chocs, vibrations).
  • Vérification de la résistance : Calculer le couple transmissible $C_t$ en fonction de la puissance $P$ et de la vitesse de rotation $\omega$ : $$C_t = \frac{P}{\omega} = \frac{P \cdot 30}{\pi \cdot N}$$ Avec $P$ en Watts, $N$ en tr/min, $C_t$ en N.m.

Exemples corrigés

Exemple : Un moteur transmet 5 kW à 1500 tr/min. $C_t = \frac{5000 \cdot 30}{\pi \cdot 1500} \approx 31,83 \text{ N.m}$. On choisira un accouplement dont le couple nominal $C_n \ge C_t \cdot k$ (où $k$ est un coefficient de service).

Erreurs fréquentes

  • Confondre accouplement (permanent) et embrayage (commandé).
  • Oublier de convertir la vitesse $N$ (tr/min) en vitesse angulaire $\omega$ (rad/s) ou d'utiliser la formule directe avec $N$.
  • Négliger le coefficient de service $k$ lors du choix sur catalogue.
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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Les accouplements

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Quel accouplement est idéal pour un défaut d'alignement parallèle ?

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre un accouplement et un embrayage ?
  1. L'accouplement lie deux arbres de manière permanente pour transmettre le mouvement.
  2. L'embrayage permet de solidariser ou désolidariser deux arbres à volonté (commande).

💡 À retenir : L'accouplement est fixe, l'embrayage est piloté.

Kifach n7seb l'accouplement li ghadi nkhdem bih f l'examen ?
  1. Calcule le couple moteur $C_t = \frac{P}{\omega}$.
  2. Multiplie par le coefficient de service $k$ donné dans le sujet.
  3. Cherche dans le tableau constructeur l'accouplement ayant un couple admissible supérieur à $C_t \times k$.

💡 À retenir : Toujours vérifier le couple corrigé ($C_t \times k$).

Est-ce qu'on doit calculer les contraintes dans les boulons d'un accouplement à plateaux ?

Oui, cela arrive souvent. Il faut vérifier la résistance au cisaillement des boulons : $\tau = \frac{T}{S} \le R_{pg}$.

💡 À retenir : Le cisaillement est la sollicitation principale des éléments de fixation.

L'accouplement Oldham, il sert à quoi exactement ?

Il permet de transmettre le mouvement entre deux arbres parallèles ayant un défaut d'alignement radial (décalage).

💡 À retenir : Oldham = défaut parallèle.

Chno hiya l'utilité dyal l'élément élastique f l'accouplement ?

L'élément élastique sert à absorber les chocs, les vibrations et à compenser les petits défauts d'alignement entre les arbres.

💡 À retenir : Souplesse = protection du moteur et de la machine.

Si j'ai un défaut angulaire important, quel type choisir ?

Il faut choisir un accouplement à cardan ou un accouplement flexible à rotule.

💡 À retenir : Cardan = gros défaut angulaire.

Est-ce que le manchon à plateaux peut absorber des vibrations ?

Non, c'est un accouplement rigide. Il transmet tout, y compris les chocs.

💡 À retenir : Rigide = aucune absorption.

Wash l'accouplement kaysift l'effort axial ?

Cela dépend du type. Les accouplements rigides transmettent les efforts axiaux, contrairement aux accouplements flexibles qui peuvent les limiter.

💡 À retenir : Vérifier la nature de la liaison.

Comment calculer la puissance si on a le couple ?

Tu utilises la formule inverse : $P = C_t \cdot \omega$.

💡 À retenir : $P$ (W) = $C_t$ (N.m) $\times \omega$ (rad/s).

Est-ce qu'on utilise le moment quadratique dans ce chapitre ?

Non, le moment quadratique est utilisé pour la flexion, pas pour le dimensionnement des accouplements. (à vérifier par le professeur)

💡 À retenir : Chaque chapitre a ses propres outils de calcul.

C'est quoi un accouplement à flector ?

C'est un accouplement élastique utilisant une pièce en caoutchouc ou élastomère pour lier les deux plateaux.

💡 À retenir : Flector = élastique = amortissement.

Est-ce que l'accouplement rigide est toujours le meilleur ?

Non, il nécessite un alignement parfait des arbres, ce qui est difficile et coûteux à réaliser en pratique.

💡 À retenir : Rigide = alignement parfait obligatoire.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un moteur transmet une puissance de 10 kW à 1000 tr/min. L'accouplement choisi doit supporter un coefficient de service $k = 1,5$. Calculer le couple nominal nécessaire pour le choix sur catalogue.

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Exercice 2

Un accouplement à plateaux utilise 6 boulons de diamètre $d = 10 \text{ mm}$ situés sur un cercle de diamètre $D = 200 \text{ mm}$. Le couple transmis est de 500 N.m. Calculer la force de cisaillement sur chaque boulon.

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Exercice 3

Comparer les avantages d'un accouplement rigide et d'un accouplement élastique dans un système de pompage industriel.

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