Proposition de thèse 1 - septembre 2010
Comportement mécanique des engrenages
en matière plastique renforcée
Laboratoire LaMCoS UMR5259, INSA-Lyon
8-10 rue de Sciences, Bâtiment J. d’Alembert,
69621 Villeurbanne
Tél : 04 72 43 85 46
e-mail : michele.guingand(at)insa-lyon.fr
jean-pierre.devaujany(at)insa-lyon.fr
Les engrenages en nylon sont de plus en plus utilisés dans des domaines variés, notamment
dans le domaine automobile, où il est courant de trouver des engrènements plastique / métal,
ou plastique / plastique. Le laboratoire LaMCoS a développé un modèle de comportement
quasi-statique d’engrenage cylindrique en polyamide. En tenant compte de la particularité
viscoélastique des nylons, la répartition de charge instantanée entre les dents en contact a été
déterminée dans l’espace, ainsi que des résultats tels que l’erreur de transmission sous charge,
les raideurs d’engrènement et leurs directions, les contraintes en pied de dent. Ce modèle
numérique peut être utilisé en respectant certaines conditions : matériau PA66, limitations du
couple, de la température…
Le sujet de thèse proposé sera focalisé sur la réalisation d’un nouveau modèle numérique
concernant des engrenages en polymère composite ou renforcé par une structure acier. Ce
type de conception permet d’utiliser les engrenages avec des couples plus importants. La
description, la spécification et la modélisation des propriétés des matériaux sont envisagées,
notamment par une caractérisation expérimentale du matériau. Les simulations développées
seront appliquées au cas des engrenages cylindriques. Les résultats de la simulation seront
validés également par une comparaison avec des mesures expérimentales conduites lors de la
thèse (mesure de l’erreur de transmission à l’aide de codeurs optiques).
Ce sujet se situe donc
au carrefour des compétences en mécanique et en génie des matériaux.
