MANCHON DE SECURITE

Mise en situation

Un manchon de sécurité est utilisé pour protéger une chaîne de transmission sur une machine-outil. Le dispositif de sécurité comprend le manchon 3 et les deux goupilles cylindriques 2, en laiton. Une des goupilles doit se cisailler si le couple à transmettre entre les arbres 1 et 4 dépasse la valeur maximale prévue.

Hypothèses et données

• Diamètre de l'arbre de transmission 1 : D = 20 mm.
• Valeur maximale du couple à ne pas dépasser : C_max = 60 N.m.
• Résistance limite à la rupture au glissement du laiton : Rrg = 93 MPa.

Etude demandée

1. Calculer l'effort de cisaillement F_max sur les goupilles, en N, lorsque le couple atteint sa valeur maximale.
2. Calculer le diamètre d des goupilles, en mm.
3. Est-il judicieux d'utiliser le même matériau pour les deux goupilles?
4. Quel est l'avantage et l'inconvénient de cette solution, par rapport à un limiteur de couple?