Contribution à l'étude et l'analyse expérimentale du bruit d'engrenement : développement et application de la Transformée en Ondelettes Rapides

par Didier Rémond

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Daniel Play.

Soutenue en 1991

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Le bruit d'engrènement devient un critère prépondérant de l'optimisation des performances des transmissions de puissance par engrenages. L'objet de cette étude est d'isoler les paramètres de conception des engrenages, qui agissent sur leur rayonnemnet acoustique. L'intérêt scientifique est de construire une base solide de résultats dans la perspective de préparer des travaux futurs, plus analytiques. Un banc d'essais, d'une puissance de 100 kW en boucle ouverte et de 78 mm d'entraxe a été mis en place afin de reproduire des conditions réelles de fonctionnement d'engrenages cylindriques droits ou hélicoïdaux. Un dispositif de mesure constitué d'accéléromètres, de codeurs optiques et d'un microphone à champ libre vient compléter le dispositif expérimental au travers d'une chaîne d'acquisition spécifique. Au-delà des techniques classiques de traitement des signaux, une partie importante du travail a consisté à développer un algorithme de Transformée en Ondelettes Rapide (T. O. R. Ou F. W. T. En anglais). Une campagne d'essais systématiques organisée autour d'un plan d'expériences a permis de mettre en évidence l'effet, lorsque les conditions de fonctionnement évoluent (couple, vitesse), du rapport de recouvrement, du rapport de conduite, des corrections de denture, mais aussi de l'entraxe de fonctionnement, de l'excentricité,. . . Une part de ce travail est consacrée à l'apport de l'analyse par la méthode des Ondelettes. La morphologie des signaux est représentée dans le plan temps-fréquence, et l'influence de l'excentricité ou de défauts instantanés, plus localisés, peut ainsi être mise en évidence. Le travail présenté dans ce mémoire ouvre de nombreuses perspectives sur le comportement dynamique des engrenages en fonction de leurs caractéristiques et sur la surveillance vibratoire des mécaniques engrenantes.

  • Titre traduit

    Contribution to the study and the experimental analysis of gear noise : development and application of the Fast Wavelet Transform


  • Résumé

    Gear noise level is the most important parameter in gearing power transmission optimization. The aim of this study is to isolate all gear design parameters involved with noise. The scientific interest of this work is to establish a solid base of experimental result which will serve to future analytical studies. An experimental rig of 100 kW power, in an open-loop design, was constructed to simulate the real operating conditions of cylindrical, spur and helicoïdal gears. Measurement setup, with accelerometers, optical encoders and a microphone, provides signals which are monitored and stored through a data acquisition microcomputer module. Above the classical technics in signal analysis, the development of a Fast Wavelet Transform algorithm takes a large part of this study. A systematical program built with Yate's experimental design enhances the influence of overlap and contact ratio, profile modifications, also eccentricity and distance center, when operating conditions change. The wavelet decomposition gives signal morphologies in a time-frequency representation and shows the influence of eccentricity, or some other instantaneous local defaults. The present study allows many prospects dealing with gear dynamic behavior and also with vibration monitoring of gearing mechanisms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (232 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 156-164

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1363)
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