Je suis actuellement en train de simuler les efforts appliqués à un engrenage en POM avec son axe en Acier. Le couple de l'axe est transmis à l'aide d'un méplat.
Mon étude :
La simulation est un assemblage de deux pièces : l'engrenage et l'axe
L'engrenage est figé avec un déplacement fixe imposé sur l'extérieur de l'engrenage.
Un connecteur d'axe est placé entre les deux surfaces cylindriques ( Axe + Engrenage) avec en type de connexion : circlip et clavette.
Un couple de 0.2 N.m est appliqué à l'axe.
Le but de cette étude est de renforcer l'engrenage plastique à cause d'une casse au niveau du méplat.
Mon problème :
Comme affiché sur la simulation, très peu de contraintes sont au niveau du méplat. Je pense que c'est à cause du connecteur et du type de connexion "clavette" qui ne connait pas l'emplacement de cette dernière. De plus, comme pour ce connecteur on ne peut sélectionner que les surfaces cylindriques, je n'ai pas pu sélectionner le méplat, d'où les faibles contraintes au niveau de celui ci.
Pour résoudre ce problème, j'ai désactiver l'option "clavette" pour la remplacer par un déplacement appui plan mais la simulation échoue à chaque fois.
Si vous avez une solution pour correctement simuler ce méplat, je suis prenneur.
Personnellement je commencerait par modifier légèrement le méplat. Je vous suggère de créer eu rayon sur les deux arrêtes situé à la jonction de l'axe et du méplat. Dans votre montage actuel vous avez obligatoirement un concentration de contrainte sur un point (la longueur de l'arête) qui va provoquer une déchirure de l'axe vers le diamètre extérieur. En plus la simulation se fait en statique en dynamique ce serait pire car selon la charge et la vitesse d'accélération les données sont très différentes. C'est encore bien pire si vous avez des changements de sens instantanés à grande vitesse.
Pouvez-vous préciser : a) comment est emmanché l'axe sur la roue ( à chaud, collé, emmanché serré avec quelles tolérances)
b) température max de l'ensemble en fonctionnement car le coeff de dilatation n'est pas le même entre deux matériaux hétérogène. L'acier dilate plus que la roue en POM ce qui peut créer une contrainte importante. L'alésage de la roue est plein (sans mini cannelure) ce qui veut dire que rien n'absorbe la dilatation. c) combien de changement de sens par mn et quel vitesse d'accélération et décélération pour arrêt ou changement de sens.
Regarder la pièce ruinée précédente cela devrai confirmer mon propos. On voit le début de concentration de contrainte sur votre simulation ce serait pire avec les paramètres que je vous suggère ci-après !
Pour la partie paramètrage, je vous suggère de vous y prendre autrement dans un premier temps de ne pas tenir compte du meneur et du mené.
Mettez un connexion fixe sur la face de l'extrémité de l'axe (ne pas le mettre sur le méplat vous fausseriez très légèrement le résultat). Appliquez l'effort sur une ou deux dents de l'engrenage en délimitant le point d'appui avec une esquisse faite avec une ligne de séparation (normalement c'est une ligne de contact sur une dent mais on ne va pas chipoté vu que c'est la jonction axe qui est le problème).
Merci pour votre réponse. Effectivement le Méplat casse bien à cet endroit mais le but de cette simulation est de comparer l'amélioration d'une éventuelle modification. Même si les résultats ne sont pas parfait, une comparaison Avant/Après modification est suffisant.
Votre solution de passer sur une seul pièce marche bien mieux, la simulation est bien plus cohérente avec la réalité.
