[ État de l’art sur les phénomènes en présence dans les systèmes de transmissions par courroie ]
Volume 69, Issue 1, October 2023, Pages 154–174
Donald Romarick Rotimbo Mbourou1, Marius Béka2, and Gaston N’Tchayi Mbourou3
1 Ecole Polytechnique de Masuku, Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Haut-Ogooué, Gabon
2 Ecole Polytechnique de Masuku, Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Haut-Ogooué, Gabon
3 Ecole Polytechnique de Masuku, Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Haut-Ogooué, Gabon
Original language: French
Copyright © 2023 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
This article is a review of the literature aimed at gaining a better understanding of the phenomena involved in belt drive systems. The numerous works on this subject (theory and experimentation) published over the last 2 centuries reveal three main approaches to the problem. In the first, the authors sought to determine the actual cause of the tension difference in the belt strands, through either friction or shear theory. The main objective was an attempt to explain the phenomena at work in the pulley/belt contact zone. Published work advocating the second approach aimed to solve the various equations of motion translating the excitation mechanisms of the belt’s transverse vibrations. This approach deliberately neglected the belt’s bending stiffness. The authors who proposed the latter approach investigated the equations of motion, as in the previous approach, but this time integrating the belt’s physical characteristics (bending stiffness, damping modes, thickness). This literature review finally shows that the various theoretical and experimental studies (notably with test benches) indicate that bending stiffness plays a non-negligible role in belt excitation and generates speed fluctuations at the crankshaft. The existence of this fluctuation results in the different vibratory modes to which the belt is subjected.
Author Keywords: Belt drive, physical characteristics of the belt, mechanical modeling, modal analysis, vibration modes, speed fluctuation, excitation frequency.
Volume 69, Issue 1, October 2023, Pages 154–174
Donald Romarick Rotimbo Mbourou1, Marius Béka2, and Gaston N’Tchayi Mbourou3
1 Ecole Polytechnique de Masuku, Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Haut-Ogooué, Gabon
2 Ecole Polytechnique de Masuku, Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Haut-Ogooué, Gabon
3 Ecole Polytechnique de Masuku, Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Haut-Ogooué, Gabon
Original language: French
Copyright © 2023 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
This article is a review of the literature aimed at gaining a better understanding of the phenomena involved in belt drive systems. The numerous works on this subject (theory and experimentation) published over the last 2 centuries reveal three main approaches to the problem. In the first, the authors sought to determine the actual cause of the tension difference in the belt strands, through either friction or shear theory. The main objective was an attempt to explain the phenomena at work in the pulley/belt contact zone. Published work advocating the second approach aimed to solve the various equations of motion translating the excitation mechanisms of the belt’s transverse vibrations. This approach deliberately neglected the belt’s bending stiffness. The authors who proposed the latter approach investigated the equations of motion, as in the previous approach, but this time integrating the belt’s physical characteristics (bending stiffness, damping modes, thickness). This literature review finally shows that the various theoretical and experimental studies (notably with test benches) indicate that bending stiffness plays a non-negligible role in belt excitation and generates speed fluctuations at the crankshaft. The existence of this fluctuation results in the different vibratory modes to which the belt is subjected.
Author Keywords: Belt drive, physical characteristics of the belt, mechanical modeling, modal analysis, vibration modes, speed fluctuation, excitation frequency.
Abstract: (french)
Cet article est une revue bibliographique pour mieux comprendre les phénomènes en présence dans le cas des systèmes de transmission par courroies. Les nombreux travaux portant sur ce sujet (théorie et expérimentation) et publiés au cours des 2 derniers siècles permettent d’exhiber trois principales approches pour appréhender la problématique. Dans la première, les auteurs ont cherché à déterminer la cause réelle de la différence de tension dans les brins de la courroie, à travers soit la théorie frottement ou celle de cisaillement. L’objectif majeur était une tentative d’explication des phénomènes en présence dans la zone de contact poulie/courroie. Les travaux publiés et prônant la deuxième approche avaient pour intention de résoudre les différentes équations du mouvement traduisant les mécanismes d’excitations des vibrations transversales de la courroie. Cette approche négligeait volontairement la rigidité de flexion de la courroie. Les auteurs ayant proposé la dernière approche ont mené des investigations les équations du mouvement, comme dans l’approche précédente, mais en intégrant cette fois-ci les caractéristiques physiques de la courroie (rigidité de flexion, modes d’amortissement, épaisseur). Cette revue bibliographique montre finalement que les différents travaux théoriques autant qu’expérimentaux (notamment avec les bancs d’essai) indiquent que la rigidité de la flexion joue un rôle non négligeable dans l’excitation de la courroie et engendre des fluctuations de vitesse au niveau de l’arbre vilebrequin. L’existence de cette fluctuation a pour conséquence des différents modes vibratoires dont est assujettie la courroie.
Author Keywords: Transmission par courroie, caractéristiques physiques de la courroie, modélisation mécanique, analyse modale, modes vibratoires, fluctuation de vitesse, fréquence d’excitation.
How to Cite this Article
Donald Romarick Rotimbo Mbourou, Marius Béka, and Gaston N’Tchayi Mbourou, “State of the art on the phenomena involved in belt drive systems,” International Journal of Innovation and Scientific Research, vol. 69, no. 1, pp. 154–174, October 2023.
