Soutenance de thèse en visioconférence : Quentin THORET-BAUCHET

Simulations du comportement vibratoire de réducteurs d'entrainement pour machine outil - Applications à la détection et à l'identification de défauts

Doctorant : Quentin THORET-BAUCHET

Laboratoire INSA : LaMCoS

Ecole doctorale :  ED162 : Mécanique, Énergétique, Génie Civil, Acoustique (MEGA)

Ces travaux de thèse sont le résultat de la collaboration entre la société REDEX et le Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures de l’INSA de Lyon, et s’intéressent aux éléments de transmission de puissance du système de guidage d’une machine-outil.
Un modèle dynamique de transmission pour machine-outil est développé dans cette étude, comprenant un couple d’engrenages spiroconiques et un train épicycloïdal, et incorporant de nombreuses erreurs d’assemblages et de forme des différents engrenages du système. Ce modèle mathématique à paramètres concentrés exploite des éléments d’engrenages cylindriques, d’engrenages coniques, d’arbres et de paliers. Les lignes de contact entre engrenages cylindriques sont discrétisées en segments élémentaires, auxquels sont attribués une raideur élémentaire et un écart normal initial. En adoptant le même formalisme, les flancs de dent des engrenages spiroconiques sont discrétisés en cellules élémentaires auxquelles sont également attribués une raideur élémentaire et un écart normal initial, obtenu à l’aide d’un algorithme de calcul de distance de séparation tridimensionnel de type point sur plan. Les écarts normaux initiaux des éléments d’engrenages sont mis à jour à chaque pas de temps pour prendre en compte les nouvelles positions relatives des composants et les potentielles erreurs de forme et d’assemblage. Les équations du mouvement sont résolues pas à pas dans le temps à l’aide d’un schéma de Newmark, couplé à un algorithme de gestion des contacts venant s’assurer de la bonne détermination des efforts de contact et des raideurs élémentaires des éléments d’engrenages.
Différents éléments de validation du modèle sont présentés afin de juger de l’exactitude du modèle. Enfin, une étude du comportement dynamique du train épicycloïdal seul, du couple d’engrenages spiroconiques et du système complet est proposée, s’intéressant aux couplages existants entre ces deux éléments de la transmission, ainsi qu’à l’impact de différentes erreurs d’assemblages individuelles sur le comportement de la transmission.