EMBRAYAGE A CÔNE DE FRICTION

306 i Le frottement peut être employé pour transmettre le mouvement de rotation d'un arbre 0 à un arbre 0' situé en prolongement du premier;

A CONE DE FRICTION.

Sur le premier arbre on monte un coin A de forme conique, qui est susceptible de recevoir des déplacements parallèles à l'axe 0 , et qu'on manœuvre à l'aide d'une fourche. Une clavelle C assure l'entraînement du cône quand l'arbre reçoit un mouvement de rotation. •

L'arbre Ô' porte un renflement B, dans lequel on ménage une cavité présentant exactement la forme du cône A, de sorte que l'on peut, en se servant de la fourche, faire pénétrer le cône A dans le creux de Varbre B.

Si les arbres 0 et 0' étaient en repos, la pression exercée sur le cône A par la fourche produirait dans le creux de l'autre arbre l'effet d'un coin, et le frottement mutuel des parties en contact serait dirigé suivant les générairices du cône, puisque c'est dans cette direction que l'enfoncement tend à s'opérer. Mais lorsque l'arbre 0 tourne en entraînant l'arbre 0', la tendance au glissement du syslème,B sur le système A n'est plus dirigée suivant les génératrices du cône ; clic est dirigée suivant les sections circulaires de ce cône, à angle droit sur sa direction primitive. Les frottements prennent cette nouvelle direction. Cherchons dans celle hypothèse une limite de l'effort utile transmis de

Fig. 287.

l'arbre 0 à l'arbre 0'.

Soit N une des réactions normales du cône creux sur le cône plein, en un point de la ligne moyenne I de ce second cône.. Appelons i l'angle delà génératrice mnp avec l'axe 00'. Les frottements étant normaux à l'axe, nous n'avons pas à en tenir compte en projection sur 00'*

Soit P la pression exercée par la fourche. L'équilibre du cône A exigera qu'on ait l'équation

P = SNsini = siin2N.

Le frottement correspondant à la pression normale N a pour limite 'supérieure fN, et son moment par rapport à l'axe 0'

a pour limite /'Nxr, en désignant par r le rayon moyen du cône, IR. La somme des moments de tous ces frottements par rapport à l'axe a donc pour limite supérieure

OU bien

sini'

Si l'arbre 0' a à vaincre un couple résistant Qq, la puissance pourra êlre appliquée à l'arbre 0, moyennant qu'on exerce sur le cône à Paide de la fourche A une pression. P satisfaisant à l'inégalité

^ sini

ce qui' donne pour limite inférieure de P,

Qysini ^- /r •

La force P peut être réduite à volonté en augmentant le coefficient du frottement, le rayon moyen du cône de friction, et en diminuant Panglei. Pour une valeur suffisamment petite de i, et des valeurs suffisamment grandes de f et de r, on pourra donc réaliser l'embrayage avec une force P insignifiante.

UÉSISTANCE AU ROULEMENT.

307. La résistance au roulement^ appelée aussi, mais improprement, frottement de roulement ou frottement du second ordre ^ est un résultat de la déformation qui se produit toujours au contact du corps roulant et de la surface sur laquelle il se meut. Cette déformation suit le point ou Parête de contact des deux systèmes matériels, s'effaçant en partie aux points pour lesquels le contact a cessé. Si,, par exemple, le cylindre 0 se meut dans le sens de la flèche /*, en roulant sur le plan MM' autour de l'arête géométrique projetée en A, le contact du

AU ROULEMENT. 48i

cylindre avec le plan, au lieu d'être, comme on le suppose en

géométrie, concentré sur une ligne sans épaisseur, s'étend

à une surface de largeur finie, AB, située tout entière en avant

du point de contact géométrique À,

dans le sens où le mouvement du

cylindre tend à comprimer le terrain

sur lequel il roule; en arrière du

point A, le plan ne conserve qu'une