Phases de pignons

  • Auteur de la discussion SerPat
  • Date de début
H

HenriIV

Compagnon
Pour que le problème soit résolu il faut naturellement que les cercles primitifs soit tangents et que la ligne des centres coïncide avec une dent et je suis d’accord avec « serge 91 » #38

Bonjour,

Ton postulat sur la ligne des centres est erroné. Tu prends deux engrenages en prise, tu les fais tourner continument, entre deux dents la ligne des centres ne passe par rien de remarquable.

H4
 
A

Alex31

Compagnon
Bonsoir

J’ai essayé de résoudre ce « casse-tête » non par le calcul mais par le tracé sur Dao et jusqu’à ce jour je n’ai pas trouvé de solution

...

Pour que le problème soit résolu il faut naturellement que les cercles primitifs soit tangents et que la ligne des centres coïncide avec une dent et je suis d’accord avec « serge 91 » #38

voir mon post #45
les lignes coïncident avec les centre quand les dents sont en face, mais les diamètres primitifs roulent l'un sur l'autre de façons continus

j'ai simplement fait rouler les pignons l'un sur l'autre (l1 sur C1 et L2 et C2) en gardant la synchronisation angulaire avec le rapport 16/20
jusqu'à ce que les 2 pignons se rencontrent ET soient "engrenables" et HenriIV se retombe sur ma config avec son cas 1

moi j'ai un écart angulaire parce que je n'ai pas continué par le graphique
si j'avais voulu aller plus loin j'aurais utilisé un calcul avec des équations polaires (je trouve que c'est plus simple quand il y a des angles)
pour affiner
 
J

Jmr06

Compagnon
Pour la méthode, voici comment je m'y suis pris. C'est très semblable à ce qu'explique @SULREN .

Petite photo du croquis sommaire pour la notation des angles :
1632343942553.jpeg


Thêta1, thêta2 et thêta5 sont calculés à partir des positions des centres de L1, L2, C1 et C2.
Théta2 est l'angle d'un point sur l'engrenage par rapport à la verticale. On prend arbitrairement le point vertical lorsque théta1 est nul. Ce point de repère sur l'engrenage est situé entre 2 dents.
Lorsque Thêta1 augment de t, Thêta2 augment de t x .20/16+t
Donc Thêta2 = Thêta1 x 20/16 + Thêta1
De même, Thêtat4 est l'angle d'un point de repère à la verticale sur l'engrenage L1 lorsque Thêta3 est nul. il est situé également entre 2 dents.
On a donc Thêta4 = Thêta3 x 20 / 16 + thêta3.
Les angles Thêta6 et Thêta7 sont une simple observation du graphique :
Thêta6 = Théta4 + Théta5
Thêta7 = 180°- Thêta2 - Théta5

Pour qu'il y ait engrènement, il faut compter le nombre de dents sur Theta6 et le nombre de dents sur Thêta7 et que leur différence soit un nombre entier+0.5 : Comme les repères de départ étaient tous les deux juste entre 2 dents, il doit y avoir un décalage d'une demie-dent. d'où le 0.5.

On calcule donc x = (Thêta6 - Thêta7) / (360/16)
Et le critère est crit = x - partie entière(x)
Et crit doit être de 0.5.
 
Dernière édition:
S

SULREN

Compagnon
Bonjour,
Tout le monde a fait de son mieux sur ce problème. C'est plaisant de voir le Forum à l'action.
Et c'est aussi toujours instructif de voir comment les collègues s'y prennent.

Il y a juste une petite chose qui me chagrine: la dispersion des résultats d'une source à l'autre.
Nous laissons tous traîner nos 12 décimales, mais pour certaines solutions nous n'avons même pas les mêmes chiffres avant la virgule.
Qui cause cette dispersion? La sensibilité des solutions aux moindres variations des données rentrées? Les algorithmes mis en oeuvre?
J'essaierai de revoir le mien. J'avoue que j'ai fait cela un peu vite.

J'ai recopié mes résultats sur Excel pour en poster une image ici, parce que les sorties directes de mon programme de calcul ne sont pas "postables". Il faudrait que je lui fasse éditer un fichier texte.
Mes valeurs ressemblent à celles données par @HenriIV mais il me semble qu'elles devraient en être bien plus proches, puisque nous travaillons tous sur des outils numériques.

CoordonneesCentres.jpg


Il s'agit juste des coordonnées des centres de L1 et L2 dans le repère centré sur C2
Peut-être faudrait il s'échanger les angles correspondant à chaque ligne pour essayer de comprendre
 
J

Jmr06

Compagnon
Si j'y pense demain matin, je communiquerai mon fichier Excel de calcul. Peut-être cela te facilitera l'analyse des résultats ?

Pour ma part, j'ai utilisé la fonction "recherche d'une valeur cible" du tableur. C'est donc un méthode d'approximation, pas un calcul directe. Mais il me semble qu'à 3 chiffres après la virgule, j'ai les mêmes valeurs que Henry4.
 
D

DA l'Auvergnat

Ouvrier
Bonjour
Tu prends deux engrenages en prise, tu les fais tourner continument, entre deux dents la ligne des centres ne passe par rien de remarquable.
Entièrement d'accord
Ton postulat sur la ligne des centres est erroné
Je dirais qu'il est incomplètement formulé j'aurais du ajouter au point de tangence à un moment donné.
Je viens de regarder mes épures pour moi c'est très clair a l'instant t=0 là ou C2 est angulairement à 0 la 11 dents n'est pas alignée avec la ligne des centres et je ne vois pas ou je fais une erreur de raisonnement mais je vais continuer à y réfléchir!
Je veux juste vérifier par la géométrie les calculs et comprendre pourquoi il y a une différence.
 
Dernière édition:
S

serge 91

Lexique
Bonjour,

Ton postulat sur la ligne des centres est erroné. Tu prends deux engrenages en prise, tu les fais tourner continument, entre deux dents la ligne des centres ne passe par rien de remarquable.

H4
Oui, mais pas trois ou quatre dont les extrêmes imposés
A mon avis (pas le temps d'aller plus loin)
1632391562193.png
 
S

SULREN

Compagnon
Bonjour,
Si j'y pense demain matin, je communiquerai mon fichier Excel de calcul. Peut-être cela te facilitera l'analyse des résultats ?
Merci beaucoup, mais c'est inutile (pour moi en tous cas) pour 3 raisons:
-1) J'utilise la bonne méthode, celle que j'ai décrite au post#48 et 51 , de façon détaillée pour l'expliquer à ceux qui seraient intéressés.
Mais je peux la résumer en disant qu'elle consiste:
- à partir d'une position de R1 et R2 qui mettent r1 et r2 en phase
- à faire varier l'angle de R1, de calculer les angles de R2, r1 et r2 e
- à chercher les valeurs de R1 qui mettent r1 et r2 en phase.

-2) Je n'ai pas utilisé Excel pour cet exercice, mais un outil X que j'ai créé il y a très longtemps (par codage en PureBasic)et qui me sert à résoudre toutes sortes de problèmes tordus, comme par exemple la résolution de systèmes d'équations non linéaires (ce fût même la raison de sa création).

-3) Je viens de découvrir ce qui a pu faire "déraper" mes valeurs et quand j'aurais le temps je reprendrai cela.
Mon outil X est "automatique".
- je rentre les équations
- je lui indique les variables de commande, qui peuvent aller jusqu'à 6 mais en général je ne dépasse pas 4. Ce sont celles qu'il faut faire varier. Et je lui indique les plages de variation et le pas de variation pour chacune d'elles.
- je lui indique une batterie de tests à faire à chaque pas de recherche. Il les calcule et les compare aux seuils que je lui avais indiqué pour chaque test, et si toutes les valeurs sont inférieures à leur seuil propre: il met cette solution en mémoire dans un tableau.
Il indique aussi pour chaque solution un "indice" de qualité qui est un MIX des écarts sur chaque test, et que j'ai défini.

Je vais vaquer à mes occupations pendant qu'il mouline.
Ensuite j'examine de tableau des solutions et je déclenche le tri des meilleures.

Dans le cas présent, par paresse :oops:, j'ai laissé la batterie de tests d'un problème précédent. Je l'avais d'ailleurs indique au post#33 dans l'EDIT .
Et je vois où est mon erreur: j'ai laissé les mêmes seuils sur la calcul de la distance des centres de L1 et L2 , et sur l'écart entre r1 et r2 '(le déphasage), et je n'ai pas non plus adapté le MIX.
Je n'ai pas donc probablement pas trié les meilleures valeurs, mais des valeurs un peu à côté.

Je n'ai pas considéré ce problème comme déterminant pour moi, c'était dans le registre "bla bla" et j'y suis allé à la "Dubout", ....Erreur, cela finit par coûter cher en temps. :smt013

EDIT Je fais bien plus attention quand je travaille sur des calculs d'horloges astronomiques. Je précise cela pour rassurer @DA l'Auvergnat qui a réalisé l'une d'elles. Ici au post#203:
 
Dernière édition:
J

Jmr06

Compagnon
Par pure curiosité, quelle méthode mathématique utilises-tu ? La méthode du simplex ?
 
J

Jmr06

Compagnon
Je n'ai pas considéré ce problème comme déterminant pour moi, c'était dans le registre "bla bla" et j'y suis allé à la "Dubout", ....Erreur, cela finit par coûter cher en temps.
J'ai fait pareil ! Avant de reprendre le problème posément. Quand on voit mon post #65, on voit que la solution est assez simple, si on s'y prend méthodiquement. Enfin, une des solutions, il y a plusieurs façons de faire.
 
Dernière édition:
J

Jmr06

Compagnon
Oui, mais pas trois ou quatre dont les extrêmes imposés
Les extrémités sont imposées, mais la position relative de L1 et L2 ne l'est pas. En bougeant L1, cela le fait tourner sur E1 et fait aussi bouger L2 qui tourne lui sur C2. Comme dans ce mouvement, L1 et L2 tournent dans des sens opposés, il y a des positions où L1 et L2 se trouvent en coïncidence.
 
D

DA l'Auvergnat

Ouvrier
Oui, mais pas trois ou quatre dont les extrêmes imposés
Je fais exactement la même analyse que toi, ton schéma est en tout point semblable aux épures que je fais en DAO
Si a l'instant t=0, C2 et E1 sont angulairement à la position 0 alors on doit trouver une dent de C2 et une dent de E1 aligné sur la droite des centres (la droite des centres passe par le point de tangence des cercles primitifs)
Je ne vois toujours pas ou est la faille dans ce raisonnement.
 
J

Jmr06

Compagnon
Je l'ai écrit au début du post#51
Ben oui ! On se répète ...
Mais apparemment, @serge 91 et @DA l'Auvergnat n'ont pas encore vu le mouvement de L1 et L2 avec C2 et E1 fixe.

alors on doit trouver une dent de C2 et une dent de E1 aligné sur la droite des centres
Non, la droite des centres ne passe pas forcément sur une dent. Cela dépend de la position de L1.
L1 "roule" sur E1 en fonction de la hauteur choisie pour L1. Et dans ce mouvement, la droite des centres passe progressivement d'une dent de E1 à un creux puis à la dent suivante de E1.
 
S

SULREN

Compagnon
Bonsoir,
Par pure curiosité, quelle méthode mathématique utilises-tu ? La méthode du simplex ?
On m’a enseigné vers la fin des années 1960 les méthodes de résolution telles que Le Simplexe, Newton ou Raphton/Newton, sans oublier celle dite de Monte Carlo, etc. Et nous disposions même d’un calculateur 90 10 de CII Honeywell Bull, pour les faire tourner.

Quand les PC nous ont apporté de la puissance de calcul à domicile (génial) je me suis vite remis à l'analyse numérique pour résoudre les problèmes que je rencontrais dans mes passions et bricolages: profil de denture, calcul de train d’engrenages pour réaliser des rapports extrêmement précis (horloges astronomiques par ex), résolution de systèmes d’équations,….
Pour des raisons que je ne vais pas détailler ici, je n'utilise pas de logiciels tels que Matlab, Scilab, etc, et je n'ai pas utilisé les méthodes ci-dessus.
Je me suis créé mes propres outils, bien adaptés à mes besoins, et basés sur mes propres algorithmes, en n'hésitant pas à intégrer bien sûr les concepts appris à l’école.
 
Dernière édition:
J

Jmr06

Compagnon
Je me suis créé mes propres outils, bien adaptés à mes besoins, et basés sur mes propres algorithmes,
Ça puisque ma curiosité. Tu as décris ça quelque part ?

De mon côté, j'utilise MATLAB et Octave (j'ai abandonné Scilab). Et bien sûr Python pour faire tourner les bibliothèques d'IA. Et puis souvent Excel pour les calculs simples.
Je ne me suis jamais mis à R ou à Maple etc.
 
H

HenriIV

Compagnon
Bonjour

Il y a juste une petite chose qui me chagrine: la dispersion des résultats d'une source à l'autre.
Nous laissons tous traîner nos 12 décimales, mais pour certaines solutions nous n'avons même pas les mêmes chiffres avant la virgule.
Qui cause cette dispersion? La sensibilité des solutions aux moindres variations des données rentrées? Les algorithmes mis en oeuvre?
J'essaierai de revoir le mien. J'avoue que j'ai fait cela un peu vite.

Pour ma part le calcul me donne un écart raisonnablement faible
Ci-dessous je consigne dans l'ordre alpha1 et alpha2
puis theta1 et theta2 orientation angulaire des pignons L1 et L2
et est le déphasage angulaire entre les pignons d'entrée et de sortie
e est l'écart de l'entraxe de pignons L1 et L2 par rapport à la valeur théorique
Les erreurs sont suffisamment faibles pour que je sois confiant sur le résultat


H4
 
J

Jmr06

Compagnon
Je trouve les mêmes valeurs avec une autre méthode, donc cela doit être bon.
 
S

SerPat

Nouveau
Bonjour tous,

Merci encore pour vos participations.
C'est plaisant de voir le Forum à l'action.
Que oui ! J'ai même pas encore tout lu au moment de l'écriture de ce post !

[TROLL]
un "prof" a dit que la géométrie est la science des ânes (1ere fois que j'entends ça, normalement c'est l'écriture qui est la science des ânes);
Si j'ai bien compris cette histoire de Science des ânes, entendue il y a 50 ans (si, si !), le prof voulais "dédramatiser" la géométrie devant des gamins entre 12 et 16 ans. Je suppose que c'est basé sur les faits que :
- les raisonnements sont menés sur l'observation et non l'abstraction,
- c'est trouver les résultats exact en observant des croquis faux.
Et j'adore ce croquis :
Petite photo du croquis sommaire pour la notation des angles
[/TROLL]

Je crois qu'il pourrait être important de "signer" les angles... donc, soit une roue k16 tournant relativement et engrenée autour d'une roue K20, si l'angle du déplacement relatif à K20 est de +α, l'angle final de rotation de K16 serait de :
α0 - α (1+(20/16)) ~= α0 - (2.25 α)
Je continue de tenter de formaliser ça, mais j'ai bien de la peine. Je suis d'accord avec :
entre deux dents la ligne des centres ne passe par rien de remarquable
Mais je n'arrive pas à formaliser la condition de l'engrènement de trois roues ! Mais je m'acharne.

Coup de pied à suivre...
 
J

Jmr06

Compagnon
Bon, le forum a bien travaillé, on a des solutions.
Mais on ne sait toujours pas à quoi sert ce dispositif !
A quoi ça sert d'avoir les pignons en phase ?

J'ai beau :7grat: et puis :7hus5: je suis toujours :spamafote:
 
S

SULREN

Compagnon
Bonsoir,

Eh bien, je vois qu’il y en a qui « mathent à mort » !
Bravo à @HenriIV et @Jmr06 ! :smt023

Désolé, j’ai lâché le problème pendant la journée parce qu’il a fallu, en prévision de l’orage annoncé pour demain, que je tonde mon grand terrain où l’herbe avait beaucoup poussé depuis les grandes pluies de la semaine dernière.

Je ne cherchais pas à trouver des chiffres plus précis que ceux de HenriIV, sachant que nous partons des mêmes données, des mêmes équations, et que nous utilisons tous des outils numériques précis. J'ai quand même fait des comparaisons.

Je retrouve ses chiffres, mais aussi des valeurs voisines, comme j’autorise une micro-fluctuation de la distance des centres alors que lui la bloque à 16.0000000. J'ai donc plusieurs solutions au même point supposé, et dont certaines ont un meilleur phasage des pignons que ce qu’il a indiqué dans les siennes (sauf erreur de ma part)
.

Exemple :
J'ai calculé l'entraxe et le déphasage dans la solution de @HenriIV et dans la mienne, pour pouvoir les comparer

Solution de HenriIV à sa ligne 6 :
L1 : x=6,664876286…y=23,1730787827……..L2 :.x=-7,756461156…y=16,243069609
a1=3.530603556............... a2=2.016302285
Entraxe : 15,999999999 ………..Déphasage :….19,85613652°

Solution de SULREN pour la même position « supposée » des centres :
L1: x=6,663113075297... y=23,177381882468...L2 : x=-7,756214311789..y=16,243187481206
R1= 3,530345201492…....R2=.2,016287088394
Entraxe : 16,0000016965………..Déphasage : 19,85551733 °


En conclusion :
@SerPat n’aura pas plus précis que ce qui lui a été indiqué dans cette discussion ....et il a même l'embarras du choix.
Il a obtenu son « pass » pour aller "en phase" d'usinage.

EDIT:
Là aussi j'ai autorisé une fluctuation de 0,0000001 sur l'entraxe. En la mettant à 0 je retombe sur la solution de HenriIV

Autre solution de SULREN pour la même position « supposée » des centres :
L1: x=6,664038202519...... y=23,199579618517.....L2 : x=-7,754893703076......y=16,243818013447
R1……3,529012918472….R2…...2,016205787659
Entraxe : 15,99999806771………..Déphasage : 19,85233173
 
Dernière édition:
D

DA l'Auvergnat

Ouvrier
Bonsoir

Ce matin mes neurones ayant travaillé la nuit j’ai enfin compris mon erreur de raisonnement, il était temps, oui Jm06 et HenriIV vous avez entièrement raison la contrainte d’aligner les dents sur la ligne des centres ne se justifie pas.
Quand j’ai voulu résoudre le problème directement par le tracé je me suis fourvoyé dans cette voie et je suis parti sur ce faux postulat qui m’a conduit à une impasse.

Après réflexion je ne vois pas comment résoudre ce problème directement par le tracé, il faut passer par le calcul, ce que vous avez fait avec brio, félicitations.
 
Dernière édition:
J

Jmr06

Compagnon
Certe, on peut très faire autrement, faire séparément la mise en phase comme tu l'as déjà indiqué au #6, en séparant les fonctions.
Mais j'imagine que @SerPat n'a pas posé cette question juste pour l'exercice de style, il a une application en tête.
 
S

SULREN

Compagnon
Bonjour,
Certe, on peut très faire autrement,
C'est pour cette raison que j'ai pensé qu'il était probable que @SerPat se posait, et nous posait, un exercice de style.

Si l'exercice ne m'avait pas plu "j'aurais passé mon chemin" mais je n'aurais pas taquiné celui qui a commencé la discussion par: "Je dois être plus bête qu'un âne"......des fois qu'il ait le jarret impulsif et le sabot teigneux. :wink:

Il se trouve que l'exercice m'a plu, comme bonne occasion de me dérouiller les neurones, et que c'était une autre bonne raison de ne pas taquiner Maître Aliboron. :)
Mais s'il y a une application au bout, je serais bien sûr heureux de la connaître.
 
S

SerPat

Nouveau
Bonjour les amis,

Merci encore pour vos posts.

J'avais l'intention de vous préparer pour lundi (parce que j'ai besoin de temps pour faire ça) un ensemble de fichiers utilisables et utilisés par la merveilleuse application gratuite OpenSCAD. Et de vous informer un peu plus, en particulier sur la méthode que j'ai utilisée pour résoudre le problème présenté ici, "par le calcul", par opposition à "par approximation". Mais devant votre gentillesse et votre impatience, je vous envoie immédiatement ce fichier… en espérant que, bien qu'intriguant, cela puisse répondre à vos questions plus qu'en générer !

Je constate que je ne peux malheureusement pas transférer mon fichier ".tar.gz" ici. Alors je le place en ligne : téléversez-le depuis ce lien http://www.serru.net/usinage.com/OpenSCAD.tar.gz. Une fois que vous vous serez informé, vous ne devriez rencontrer de problème ni pour installer OpenSCAD sur WindOverdose ou Linux, ni pour décompresser l'archive. Pour les paranos, il n'y a rien à exécuter si ce ne sont le logiciel de décompression et l'application OpenScad.

Vous devriez pouvoir saisir l'URL http://www.serru.net/usinage.com/OpenSCAD.tar.gz dans la zone URL du fureteur. Firefox (92.0.1 (64 bits)) sous Linux demande ce qu'il doit faire du fichier, Rien ne se passe sous Chrome obsolète Version 89.0.4389.114 (Build officiel) (64 bits) )-: . Je n'ai pas essayé d'autre fureteur. L'endroit où se trouvera le fichier téléversé dépend du paramétrage de votre fureteur : cela peut-être soit dans un répertoire par défaut nommé genre "Téléchargements", soit à l'endroit où vous aurez décidé de le placer.

Profitez bien...
 
J

Jmr06

Compagnon
Bon, j'ai visualisé dans OpenSCAD une belle horloge, avec l'originalité que chaque aiguille est mue par son propre moteur pas-à-pas. Je n'ai pas encore vu le rapport avec la question posée :spamafote:
 

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