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Le montage des cardans

       
     
Je vois souvent, dans de très jolies maquettes de bateaux, des accouplements moteurs-arbre d'hélice réalisés avec un joint de cardan simple comme l'image ci-contre. Cela ne gêne en rien sur l'esthétique de la maquette mais quand le bateau est sur l'eau, on entend parfois des grognements et le bateau vibre dès que le moteur tourne à un régime soutenu

Voici ce qui se passe :

Dans le cas, très improbable, où le montage de l'arbre d'hélice et du moteur ont été parfaitement réalisés, et surtout si la position de la rotule du cardan est exactement à la croisée des deux axes du moteur et de l'arbre d'hélice, le système fonctionnera sans aucun bruit ni vibration

Sur ce petit dessin, on peut voir que, vu de côté (dessin du haut), la rotule du cardan est exactement à la croisée des axes du moteur et de l'arbre d'hélice

Vu de dessus, le moteur a été parfaitement placé en face de l'arbre de l'hélice

Ce montage tient un peu du miracle technique

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Si le montage n'est pas parfait, et c'est la plupart du temps le cas, on peut avoir trois cas de mauvais fonctionnement :

1 - Le moteur a été trop avancé (ou trop reculé) par rapport à l'arbre d'hélice (dessin du haut)
2 - Le moteur n'est pas en face de l'arbre d'hélice en vue de dessus (dessin du bas)
3 - Et souvent, on cumule ces deux mauvais montages

Dans tous les cas, l'arbre d'hélice ne restera pas droit. Il va flêchir et appuyer fortement sur ses paliers et sur ceux du moteur. Tous ces efforts vont user très rapidement toutes les pièces.
Il va y avoir surconsommation du moteur, réduction de sa vitesse (donc de celle de la maquette), et grognements du cardan (parce qu'il n'aimera pas ça). De fortes vibrations risquent d'apparaître et solliciter la structure de la maquette

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Pour résoudre tous ces problèmes, on devra employer un cardan "double" comme ci-contre

Il va compenser les petits défauts d'alignement entre le moteur et l'arbre d'hélice. Le nec plus ultra est de monter un cardan avec cannelures sur l'axe central (photo ci-contre) mais pour nos maquettes, un cardan sans cannelure est suffisant. Le peu de jeu axial du rotor du moteur compensera aisément ces très petites déformations

Sur les dessins, j'ai représenté un moteur incliné fortement sur l'arrière (dessin du haut) et un décalage important entre l'axe moteur et l'arbre de l'hélice (dessin du bas)

Le cardan va "récupérer" ces gros défaut sans aucun problème et sans exercer d'efforts sur les différents composants.

Pour les puristes : Un cardan "double" est homocynétique, c'est à dire qu'un angle de rotation et une vitesse angulaire de l'axe moteur sont répercutés exactement sur l'axe de l'hélice.

On limitera au maximum les défauts d'alignement

     

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      Page mise à jour le 9 avril 2019