+ 2017 GEAR@Lyon – Optimisation durable et multicritères de dentures d’engrenages cylindriques

Les prestations telles que les pertes de puissance, à l’origine de la consommation énergétique et des émissions polluantes d’un véhicule, et les performances NVH tout au long du cycle de vie constituent un des points de plus en plus importants du cahier des charges des transmissions par engrenages.

Plus précisément les concepteurs doivent disposer de méthodes d’optimisation multicritères permettant de :

-              minimiser les pertes de puissance,

-              minimiser les surcharges sur les dentures, les pressions de contact et les contraintes en pied de dent,

-              minimiser les excitations vibratoires générées par l’engrènement et la réponse vibroacoustique associée.

Tous ces indicateurs sont étroitement liés à la définition macro et micro-géométrique des dentures. Si des travaux ont déjà été menés pour optimiser une denture vis-à-vis d’un de ces critères, les analyses qui associent des contraintes d’ordre mécanique, acoustique et thermique sont quant à elles peu nombreuses.

En regroupant les compétences du LabECAM de l’ECAM Lyon, du LaMCoS de l’INSA de Lyon et du LTDS de l’Ecole Centrale de Lyon, le travail envisagé cherchera à mettre en place, via une approche multi-échelle qui s’étend du contact des engrenages à la transmission complète, des algorithmes d’optimisation méta-heuristiques pour minimiser les objectifs à partir des paramètres de conception des dentures.

Ce travail d’optimisation ne sera pas simplement mené pour une denture qui peut être qualifiée de neuve (phase de conception). L’étude proposée consistera à étendre l’analyse afin de prendre en compte l’évolution des indicateurs de performance au cours du temps. Un modèle pour quantifier l’usure générée par le frottement entre surfaces de contact (usure qui induit une évolution des paramètres microgéométiques) sera également intégré à l’analyse.