Fonctionnement et efficacité d'un arbre de transmission

Un arbre porte-hélice est un composant des moteurs automobiles qui transmet la puissance de la boîte de vitesses au différentiel. il a également été utilisé dans un bateau et une machine volante. L'arbre est également appelé arbre de transmission , arbre d'entraînement , arbre de queue ou encore Arbre à cardan .

Qu'est-ce qu'un arbre d'hélice ?

On dit aussi que les arbres porte-hélice sont un composant mécanique qui transmet le couple et la rotation. il est utilisé pour connecter d'autres composants et une transmission qui ne peuvent pas être connectés en raison de la distance.

Un arbre porte-hélice est également largement utilisé dans la marine, l'aviation, etc. dans le même but.

L'arbre doit être suffisamment solide pour supporter la contrainte car il subit des contraintes de torsion et de cisaillement pendant la transmission. La portance est équivalente à la différence entre le couple d'entrée et la charge.

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Il y a un composant de soutien dans un véhicule sur lequel repose un arbre de transmission. Ces composants comprennent des joints universels, des accouplements à mâchoires ou des joints en chiffon.

Ainsi, la fonction d'un arbre de transmission est de transmettre la puissance créée par le moteur depuis la boîte de vitesse jusqu'au train arrière. Ceci est réalisé à l'aide d'un joint universel.

La vidéo ci-dessous montre le fonctionnement d'un arbre d'hélice :

Exigence et conception d'un arbre porte-hélice :

Un arbre d'hélice fonctionnel doit avoir les éléments suivants :

• Haute résistance à la torsion :un arbre d'hélice doit être constitué d'une section circulaire pleine ou creuse.
• Charges axiales réduites :car la résonance n'est pas bonne pour la durée de vie de l'arbre. Il transmet une force dynamique excessive aux supports d'extrémité de l'arbre. Cette occurrence doit être arrêtée.
• Durci et trempé :il doit être fabriqué à partir d'un acier de haute qualité et être trempé par induction.
• Équilibré dynamiquement :l'équilibre est une exigence majeure de l'arbre d'hélice car le tourbillon peut être critique à des vitesses plus élevées. Le test d'équilibrage de l'arbre porte-hélice est effectué sur une machine d'équilibrage électronique.
• Efficacité jointe :les arbres porte-hélice sont généralement soudés par procédé de soudage au dioxyde de carbone submergé.

Schéma d'un arbre d'hélice :

Pièces principales de l'arbre d'hélice

Vous trouverez ci-dessous les pièces de l'arbre d'hélice :

• Cardans universels :la fonction de cette pièce est de transférer le couple du moteur à l'essieu arrière.
• Cannelures :les cannelures sont situées aux extrémités de l'arbre dans le manchon. Sa fonction est de permettre à la variation de longueur entre l'unité menante et l'unité entraînée de varier légèrement. Il empêche également les roulements d'entrée et de sortie d'être endommagés.
• Bride ; il sert de support à l'arbre d'hélice et au joint de boîte de vitesses.
• Le palier principal :supporte et guide également l'arbre d'hélice.

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Types d'arbres de transmission

Dans un véhicule, un arbre longitudinal est utilisé pour transmettre la puissance d'un moteur/transmission à l'autre extrémité du véhicule. Une paire d'arbres de transmission courts est couramment utilisée pour envoyer de la puissance à un autre composant avant d'atteindre la roue. Voici les différents arbres de transmission utilisés dans un moteur automobile :

Arbre monobloc :est utilisé dans un véhicule avec une courte distance entre le moteur et les essieux. Généralement des véhicules à quatre roues motrices. Le soudage par friction est effectué à la jonction pour améliorer la résistance, la qualité et la durabilité de la jonction.

Arbre d'hélice en deux/trois pièces :est utilisé dans les véhicules avec une longue distance entre le moteur et les essieux. En outre, dans la base à traction avant à moteur avant qui est constituée de véhicules à quatre roues motrices.

La section de l'arbre d'hélice en deux ou trois parties permet au nombre critique de révolutions de réduire ou d'éviter les problèmes de vibration.

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