Joint de cardan : comment obtenir une résistance optimale contre les projections extérieures tout en gardant un système de graissage interne ?

Résumé du document

Le joint de cardan est un dispositif mécanique qui permet la transmission d'une rotation angulaire entre deux arbres. Cette technique est utilisée sur les véhicules, pour accoupler deux arbres tournants non alignés, ou dont les positions angulaires de l'un par rapport à l'autre peuvent varier ; par exemple l'axe du volant et le boîtier de direction.

Extraits

[...] Sur les quatre brevets choisis, je pense qu'aucune solution n'est de taille à rivaliser avec les nouveaux systèmes développés par les ingénieurs bureau d'étude des grandes entreprises de l'industrie automobile (Peugeot, Renault, Le fait que la solution marche n'est pas un élément suffisant pour la commercialisation de l'invention ; il faut également qu'elle soit peu coûteuse à réaliser. Les brevets que j'ai étudiés ont répondu aux problèmes avec plus ou moins de succès. En tant qu'inventeur, je propose donc, pour obtenir une solution intéressante, d'utiliser un mélange des 3 brevets (FR FR et FR 124) pour éliminer le problème d'étanchéité et de graissage. Je choisirai le polypropylène comme matériau pour ses propriétés de déformation et d'élasticité. [...]

[...] En dérivant par rapport au temps, on trouve : : loi entrée-sortie Et si on fait une étude graphique, en considérant que sont en fonction du temps, et que d'après la relation : , on obtient : Figure 7:Graphe de en fonction du temps pour On observe un léger décalage entre l'entrée et la sortie Cela est dû au Cosinus présent dans l'arc tangente. Puisque les positions ne sont pas confondues, alors les vitesses sont différentes au cours du temps. Conclusion : Les joints de cardan ne sont donc pas homocinétiques (sauf pour la valeur , ce qui veut dire que leur utilisation provoque des vibrations lors de la mise en marche. [...]

[...] Le joint de cardan est une pièce mécanique conçu pour être utilisé dans des industries lourdes telles que l'industrie minière, chimique et automobile. C'est pour cela que plusieurs paramètres comme la résistance et le graissage du joint de cardan doivent être pris en compte. Cela pose des problèmes que je verrai dans une seconde partie. Ensuite, j'étudierai les solutions proposées par les brevets ; pour cela, je me mettrai dans la peau d'un inventeur et je développerai la partie technique et technologique de chaque brevet pour comprendre la solution proposée. [...]

[...] 1ère solution : boitier réalisé en une seule pièce Figure 20: Schéma du boitier réalisé en une seule pièce[26] Nomenclature : 1,2 : Fourche 3 : Branche 20 : Boitier Le boitier réalisé en une seule pièce a la forme d'un cube creux. Il contient entre chaque deux fonds pleins quatre parois latérales, percées chacune d'un évidement interne circulaire qui sert à recevoir le croisillon ainsi que de mettre la graisse. 2ème solution : boitier formé par deux coquilles symétriques Figure 21: Schéma du boitier composé de deux coquilles[27] Nomenclature : 6 : Croisillon 21 : Face cubique 10 : Emplacement des douilles 24 : Orifice 14 : Joint d'étanchéité 26 : Emplacement du joint d'étanchéité Le boitier est formé par deux coquilles symétriques réalisées de la même manière que le boitier d'une seule pièce. [...]

[...] Le boitier peut être réalisé soit en une seule pièce, soit par l'assemblage de deux coquilles symétriques comportant chacune un fond plein et quatre cotés ayant des évidements circulaires. Le boitier comporte, à l'intérieur des évidements, une graisse consistante et non corrosive et est fermé par des joints d'étanchéité. Un boitier creux pour protéger le joint de cardan : L'invention décrite dans ce brevet est un dispositif qui assure une protection mécanique du croisillon du joint de cardan et du palier contre les projections extérieures. [...]