En tant qu'étudiant ou ingénieur professionnel, vous pourriez être surpris de découvrir à quel point le simple essieu est important pour le fonctionnement des machines et des véhicules.
Même s'il ressemble à une pièce simple, l'essieu est un élément clé de la façon dont la puissance mécanique est envoyée vers ou depuis une roue.
Les essieux sont utilisés dans un large éventail de choses, des voitures et des camions aux trains et aux machines industrielles.
Dans cet article de blog, je parlerai des bases des essieux et de ce qu'ils signifient en ingénierie, afin que vous puissiez en apprendre davantage sur cette partie importante.
Ainsi, que vous soyez un ingénieur expérimenté ou débutant, continuez à lire pour savoir pourquoi les essieux sont importants et comment ils fonctionnent.
Comprendre les essieux
Définition formelle:
Un élément de support qui porte une roue et tourne avec la roue pour transmettre une puissance mécanique vers ou depuis celle-ci ou permet à la roue de tourner librement sur elle.
Un essieu est une pièce qui maintient une roue en place et tourne avec la roue pour envoyer ou recevoir de la puissance mécanique ou laisse la roue tourner librement dessus.
Les essieux sont une partie importante de toute machine ou véhicule à roues.
Les types d'essieux courants comprennent les essieux avant, arrière et tronqués.
Cependant, il existe de nombreux autres types qui sont utilisés pour différentes choses, comme les essieux tandem, les essieux morts et les essieux directeurs.
Types d'essieux :
Essieux avant
Le poids de l'avant de la voiture est supporté par l'essieu avant, qui aide également à diriger la voiture et absorbe les chocs causés par les changements de la surface de la route.
Il est souvent utilisé dans les camions, les bus et certains véhicules à quatre roues motrices.
Essieux arrière
L'essieu arrière est chargé de transmettre la puissance aux roues en mouvement.
Il a deux moitiés, appelées demi-arbres. Le différentiel relie les deux moitiés.
La plupart des essieux arrière sont "vivants", ce qui signifie qu'ils tournent avec les roues du véhicule.
Mais tous les essieux arrière ne sont pas des essieux moteurs.
Certaines voitures ont une suspension arrière indépendante, qui utilise des demi-arbres et d'autres pièces pour envoyer de la puissance aux roues.
Fusées d'essieux
La fusée est un essieu court qui ne traverse pas la largeur du véhicule.
Il est utilisé sur les vélos, les motos et certaines petites remorques dotées de systèmes de suspension qui fonctionnent par eux-mêmes.
Autres types d'essieux
Il existe de nombreux autres types d'essieux qui sont utilisés pour différentes choses, comme les essieux tandem, les essieux morts et les essieux directeurs.
Les camions lourds et les remorques utilisent des essieux tandem pour répartir le poids sur une plus grande surface.
Les essieux morts sont des essieux qui ne bougent pas et qui servent à mieux supporter la charge ou à répartir uniformément le poids.
Les essieux directeurs sont utilisés pour donner à une remorque ou à un autre véhicule qui ne peut pas tourner ses propres roues la capacité de le faire.
Composants d'un essieu
Les roulements permettent aux roues de tourner autour d'un essieu fixé à une voiture.
Ils aident à réduire les frottements et empêchent l'essieu et la roue de s'user trop rapidement.
Selon leur utilisation, les essieux peuvent être, entre autres, en acier ou en alliage d'aluminium.
En raison de leur haute résistance et de leur faible poids, les essieux en fibre de carbone sont également utilisés dans certaines applications hautes performances.
Avantage mécanique d'une roue et d'un essieu
L'avantage mécanique d'une roue et d'un essieu est le rapport de la distance entre le centre de la roue et le centre de l'essieu (le rayon de la roue) à la distance entre la force appliquée à la roue et le centre de l'essieu (le rayon de l'essieu ).
Cela n'a rien à voir avec le couple ou le moment de rotation.
L'avantage mécanique d'une roue et d'un essieu est la quantité par laquelle la machine modifie la force qui y entre.
C'est égal au rapport de la force qui sort à la force qui rentre.
Choisir le bon essieu
Le type d'essieu dont un véhicule a besoin dépend de facteurs tels que ses besoins techniques et la force qu'il produit.
Le type d'essieu utilisé dépend d'un certain nombre de choses, comme le poids du véhicule, la façon dont il sera utilisé, le terrain et le couple ou la puissance nécessaire.
Les essieux peuvent être en acier, en aluminium ou même en fibre de carbone, selon leur utilisation et les propriétés requises.
En conclusion, vous devez connaître les différents types d'essieux et leurs pièces afin de choisir le bon type d'essieu pour un certain travail.
Le type d'essieu à utiliser dépend d'un certain nombre de facteurs, tels que les besoins techniques et la force exercée.
Les essieux sont une partie importante de tout véhicule ou machine à roues.
Choisir les bons essieux et les maintenir en bon état peut aider à garantir que ces systèmes fonctionnent de manière sûre et efficace.
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Mécanique des essieux
Un essieu est un arbre qui déplace la puissance mécanique d'une partie d'une machine à une autre.
L'essieu CV, qui signifie « essieu à vitesse constante », est un arbre qui aide la puissance à parvenir aux roues même lorsqu'elles tournent à la même vitesse.
Il est principalement utilisé sur les voitures à traction avant, mais il peut également être trouvé sur les voitures à traction intégrale et certaines voitures à propulsion arrière.
Les essieux homocinétiques sont fabriqués avec des joints homocinétiques, qui permettent à la transmission d'entraîner les roues avant de manière fluide et fiable.
Ceci est rendu possible par des roulements qui permettent aux articulations de se déplacer de différentes manières.
Essieu CV vs essieu régulier
Les essieux CV sont différents des essieux ordinaires dans leur fonctionnement et leur fabrication.
Même si presque tous les essieux font la même chose, ils fonctionnent de manière très différente.
Un essieu régulier relie deux arbres qui tournent mais restent au même endroit.
En revanche, un joint homocinétique relie deux arbres rotatifs différents qui doivent pouvoir se déplacer et se plier pour maintenir ces deux arbres connectés.
Signes d'usure de l'essieu CV
Il existe plusieurs façons de savoir si un essieu CV est mauvais et doit être remplacé.
La plupart du temps, un mauvais essieu CV émet un cliquetis lorsque vous tournez, ce qui signifie qu'il y a un problème avec le joint CV externe.
Un autre signe d'un mauvais essieu CV est la conduite avec des vibrations qui s'aggravent à mesure que vous allez plus vite.
Si l'arbre de votre essieu CV est plié, vous pouvez commencer à ressentir une vibration pendant la conduite.
La graisse à l'intérieur ou sur le bord des pneus est un troisième signe d'un mauvais essieu CV.
Cela signifie qu'une ou les deux bottes sont en panne et doivent être remplacées.
Une mauvaise vibration après avoir heurté quelque chose comme un nid-de-poule ou un trottoir est un quatrième signe d'un mauvais essieu CV.
Cela pourrait signifier que l'essieu est tordu.
Si l'une de ces choses se produit, il est temps d'avoir un regard professionnel sur votre voiture pour voir si elle doit être réparée.
Maximiser l'efficacité de l'essieu
En utilisant l'équation v = rω, vous pouvez déterminer la vitesse maximale d'un point à l'extérieur d'une roue par rapport à sa distance à l'essieu.
Ici, v est la vitesse linéaire du point, r est la distance radiale à l'essieu et ω est la vitesse angulaire de la roue.
Cette équation montre que la distance radiale et la vitesse angulaire sont directement liées à la vitesse linéaire.
Le point de la roue le plus éloigné du centre de rotation a le plus de vitesse.
Il peut s'agir de n'importe quel point de la roue, en fonction de sa forme et de son sens de déplacement.
Lorsqu'une roue roule sans patiner, le point où elle touche le sol se déplace à la même vitesse que le véhicule.
La vitesse angulaire de la roue est égale au rapport de la vitesse du véhicule au rayon de la roue.
Le mouvement angulaire d'une roue lorsqu'elle s'arrête n'est pas directement lié à son mouvement linéaire.
Le mouvement linéaire dépend de la vitesse et du temps qu'il faut pour s'arrêter, ainsi que d'autres facteurs comme la friction et le poids du véhicule.
Cas d'utilisation
Les essieux sont des éléments importants d'une large gamme de machines et de véhicules, et chaque application a ses propres exigences de conception pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement.
| Utilisé dans: | Description: |
|---|---|
| Automobile | Dans le secteur automobile, les essieux sont très importants car ils supportent le poids de la voiture et transmettent la puissance du moteur aux roues. Les essieux moteurs et les essieux indépendants sont les deux principaux types d'essieux utilisés dans les voitures. La plupart des voitures à propulsion arrière ont des essieux moteurs, qui sont constitués d'un seul essieu qui envoie de la puissance aux deux roues. Les voitures à traction avant, quant à elles, ont des essieux indépendants, ce qui permet à chaque roue de se déplacer indépendamment. Cela améliore la conduite et la maniabilité. |
| Matériel lourd | Les équipements lourds comme les bulldozers, les grues et les excavatrices ont également besoin d'essieux. Les essieux supportent le poids lourd de ces machines et leur donnent la puissance dont elles ont besoin pour se déplacer. Les essieux moteurs sont souvent utilisés pour envoyer de la puissance aux roues des équipements lourds. D'autres caractéristiques, comme les blocages de différentiel, peuvent aider à améliorer la traction sur les terrains accidentés. |
| Machines pour l'agriculture | Les essieux supportent le poids des machines agricoles comme les tracteurs et les moissonneuses-batteuses et transmettent la puissance aux roues. Ces machines ont besoin d'essieux suffisamment solides et durables pour supporter les terrains accidentés et les charges lourdes qui accompagnent l'agriculture. |
| Se déplacer en train | Les essieux sont des éléments importants du transport ferroviaire car ils supportent les roues et transmettent la puissance au train pour qu'il puisse se déplacer. Les essieux ferroviaires sont généralement fabriqués en acier à haute résistance et doivent être capables de supporter les vitesses élevées et les lourdes charges des trains. |
| Machines pour l'industrie | Les essieux sont utilisés dans de nombreux équipements industriels, tels que les convoyeurs, les grues et les outils miniers. Pour que ces machines puissent se déplacer, elles ont besoin d'essieux robustes capables de supporter le poids de l'équipement et de transférer la puissance de manière fiable. |
Conclusion
Alors que nous terminons cette discussion sur les essieux, il est important de se rappeler à quel point ils sont importants dans le monde de l'ingénierie.
De la première roue aux voitures que nous conduisons tous les jours, les essieux ont joué un rôle important dans l'évolution des transports et des machines au fil du temps.
Même si les essieux sont importants, ils sont souvent négligés et peu d'attention est accordée à leur fonctionnement ou à leur fabrication.
Mais en tant qu'étudiant ingénieur ou ingénieur, il est important de savoir à quel point cette partie simple mais importante est importante.
Au fur et à mesure que vous en apprendrez plus sur l'ingénierie, gardez à l'esprit que même la plus petite pièce peut faire une grande différence dans le fonctionnement d'une machine ou d'un véhicule.
Ainsi, la prochaine fois que vous conduirez ou utiliserez des machines, pensez aux essieux qui rendent tout cela possible.
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