PDF -Expérience gourmande sur le Chemin du Terroir - Cahier Meca 4 ST
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Cahier Meca 4 ST

Expérience gourmande sur le Chemin du Terroir

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Ce cahier est proposé p

Description

Nom : ……………………

… Prenom : ………………

Classe : ………………

S : … 2016 … / … 2017 …

SOMMAIRE

Annexe 1 : Les ajustements (tolérances dimensionnelles) Annexe 2 : Les tolérances géométriques Annexe 3 : Les engrenages

Analyse fonctionnelle interne d’un produit Mécanisme d’entrainement du tapis roulant

Cotation fonctionnelle

Guidage en rotation (rappel)

………………………………………

…………………………………………

………………………………

………………………………………

………………………………………………

Mécanisme d’entrainement d’une poulie

………………………………………………

Représentation d’un produit fini : Coupes & Sections

Fonction Assemblage : Liaison encastrement démontable

Flexion plane simple : Poutre soumise a des charges localisées

Flexion plane simple : Poutre encastrée en une extrémité

Les accouplements

Les embrayages et les freins

…………………………………………………………

Réducteur à embrayage

- frein

……………………………

…………………………

…………………………………………………………………………

Moteur réducteur embrayage

- frein

………………………………………………

Flexion plane simple : Poutre soumise à une charge uniformément répartie

Les engrenages

Les boîtes de vitesses

………………………………………………………………………………

Boîte de vitesses

………………………………………………………………

………………………………………………………………………

Guidage en rotation (roulements à contact oblique)

Transformation de mouvement

Torsion simple

…………………………………………………………

…………………………………………………………………………

AJUSTEMENTS I

AJUSTEMENTS A CONNAITRE : H7f7 ▷ Montage tournant ………

………… Rotation possible,

assez bon centrage H7g6 ▷ Montage glissant ………

……… Glissement possible,

avec une très bonne précision de guidage H7h6 ▷ Montage glissant juste ……

bon centrage H7j6 ▷ Montage légèrement dur ………

… Pas de mouvement possible,

très bon centrage H7m6 ▷ Montage bloqué …

……… Ajustement théoriquement incertain,

se révélera modérément serré (se monte au maillet) H7p6 ▷ Montage à la presse ……

… Ajustement suffisamment serré pour transmettre des efforts (se monte à la presse)

GUIDAGE EN ROTATION : INTERIEUR

RUGOSITE

MONTAGE DIRECT

ARBRE TOURNANT

MOYEU TOURNANT

ARBRE TOURNANT montage en X

MOYEU TOURNANT montage en O

COUSSINETS

ROULEMENT BC

ROULEMENT BT & KB

EXTERIEUR

JOINT D’ETANCHEITE

GOUPILLES CYLINDRIQUES

TOLERANCES GEOMETRIQUES I

INTRODUCTION: Il existe trois grands types de tolérances géométriques : □ Tolérances de forme : Eléments géométriques de base s’appliquant à l’élément lui-même (ligne ou surface) □ Tolérances d’orientation : Eléments associant deux éléments les uns par rapport aux autres

□ Tolérances de position : Eléments permettant de définir une zone de tolérance dans une position

INDICATION D’UN ELEMENT :

Surfaces / lignes

Grand cylindre

Axe de la pièce

Axe du grand / petit cylindre

Plan médian de la pièce

TOLERANCES GEOMETRIQUES : TOLERANCES DE FORME SYMBOLE

EXEMPLE

TOLERANCES D’ORIENTATION SYMBOLE

EXEMPLE

TOLERANCES DE POSITION SYMBOLE

Planéité

Parallélisme

Coaxialité

Rectitude

Perpendicularité

Symétrie

Circularité

Inclinaison

Localisation

Cylindricité

EXEMPLE

ENGRENAGES I

ENGRENAGES A DENTURE DROITE :

CARACTERISTIQUES D’UN ENGRENAGE : ENGRENAGE EXTERIEUR

ENGRENAGE INTERIEUR

Valeurs normalisées : 0,5 – 0,75 – 1 – 1,5 – 2 – 2,5 – 3 – …

DIAMETRE PRIMITIF

ENTRAXE

SAILLIE

CREUX HAUTEUR DE DENT

DIAMETRE DE TETE

DIAMETRE DE PIED

ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE D’UN PRODUIT

INTRODUCTION : L’analyse fonctionnelle est une approche scientifique qui raisonne en terme de fonctions devant être assurées par un produit,

hiérarchiser les fonctions d’un système

L'analyse fonctionnelle n'est pas une fin en soi,

mais une étape dans le processus de conception d'un produit ou d'un système

Analyse fonctionnelle intene

Analyse fonctionnelle extene ■ Analyse fonctionnelle externe d’un produit :

Ce type d’analyse permet l’élaboration du cahier des charges fonctionnel (C

F) du produit

■ Analyse fonctionnelle interne d’un produit : Ce type d’analyse consiste à rechercher pour chaque fonction de service,

les fonctions techniques correspondantes,

et choisir pour chacune les solutions constructives optimales permettant d’atteindre les performances attendues pour le respect du C

■ Diagramme FAST : C’est l’outil permettant de visualiser l’enchaînement des fonctions et l’élaboration des solutions

signifie : Function Analysis System Technic (Technique d’Analyse Fonctionnelle et Systématique)

Fonction de service

Divergence en ET

FT11 FT1 FT12 FT21 FT2 FT22 Divergence en OU

Labo Génie Mécanique de Kélibia

MECANISME D’ENTRAINEMENT DU TAPIS ROULANT

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Analyse fonctionnelle : a/ En se référant au dossier technique,

T relatif à la fonction principale FT2

Transmettre le mouvement de rotation de l’arbre moteur (1) vers la poulie (12)

FT21 FT22

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Transmettre le mouvement de rotation de la poulie (3) à la poulie (36)

Goupille élastique (2) ……………………………… ………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Courroie crantée (6)

Guider en rotation la poulie (7) par rapport au boitier (8)

……………………………… ………………………………

………………………… ………………………… …………

……………………………… ……………………………… ……

………………………… ………………………… …………

Clavette (4)

Lier le pignon (39) à la poulie (7)

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Pignon (33-39) Chaîne (38)

Lier en translation le pignon (33) à l’arbre (16)

……………………………… ……………………………… ……

………………………… ………………………… …………

……………………………… ……………………………… ……

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Deux roulements (11) et (30)

Lier le pignon (33) à l’arbre (16)

b/ Préciser la fonction des pièces suivantes : □ Flasque (42) : ……………………………………………

………………………………………………………………

□ Ecrou (43) : …………………………………

………………………………………………………………

□ Vis (21) : ……………………………………………

……………………………………………………

c/ Justifier la présence des formes A et B et indiquer leurs fonctions : A ► ………………………

………………………………………………

…………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………

B ► ………………………

………………………………………………

…………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

d/ En se référant au dessin d’ensemble,

compléter le schéma cinématique suivant : ● Inscrire les repères des pièces manquants et les fonctions techniques

● Dans l’emplacement prévu,

représenter les symboles des liaisons mécaniques correspondantes

FT……

FT……

FT……

FT……

e/ Compléter la classe d’équivalence : A = { 16,

…………………………………………………………………

…………………………………………… 2

Etude cinématique du mécanisme : Le but de cette partie est de choisir un moteur adéquat

Poulies / Courroie

Poulies / Courroie

Pignons / Chaîne

Tambour (24)

N24=180 tr/min

r1 = 1/2

η1=0,92

r2 =1/3

η2=0,85

η3=0,92

C24= 7 N

a/ Calculer le rapport r3 sachant que le rapport global rg = 1/8 …………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………

■ En déduire la vitesse de rotation du moteur Nm …………………………

…………………………………

…………………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

b/ Calculer le rendement global ηg …………………………

…………………………………

…………………………………

■ En déduire la puissance de l’arbre moteur Cm …………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………

c/ Calculer la vitesse de translation du tapis V24 (en m/min) sachant que R24 = 60mm …………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………

…………………………………

…………………………………

Cotation fonctionnelle : a/ Justifier la présence des cotes conditions JA et JB

…………………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………………

Coussinet ( 19 )

b/ Tracer les chaînes de cotes relatives aux conditions JA et JB c/ Installer sur le dessin ci-dessous la condition : ● JC : retrait de l’arbre (16) permettant le serrage du plateau (28)

d/ Reporter la cote fonctionnelle obtenue sur le dessin du coussinet (19) e/ Indiquer les tolérances dimensionnelles et géométriques demandées

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Dessin de définition : En se référant au dessin d’ensemble,

compléter le dessin de définition du boîtier (8) par :

Nervure

Vue de face en coupe A-A Vue de droite (sans détails cachés)

Boîtier (8) en vue 3D

Guidage en rotation : Le guidage en rotation de l’arbre de sortie (16) est assuré par deux roulements à une rangée de billes à contact oblique,

Les efforts appliqués sur l’arbre sont modérés

On désire remplacer ces roulements par deux roulements à une rangée de billes à contact radial,

type BC R1 et R2 (avec R2 étanche d’un côté)

Représenter,

à l’échelle du dessin ci-dessous,

la nouvelle solution en : a/ Complétant le montage des roulements

b/ Complétant la liaison encastrement de la roue (33) sur l’arbre (16)

c/ Assurant l’étanchéité (coté R1) par un joint à lèvre

d/ Indiquant les tolérances des portées des roulements ainsi que le joint à lèvre

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Composants normalisés RONDELLES FREIN – ECROUS A ENCOCHES 30°

M 20x1 25x1,5

JOINTS A LEVRE TYPE IEL

CLAVETTES PARALLELES ORDINAIRES

Labo Génie Mécanique de Kélibia

- 3,5 d-4

COTATION FONCTIONNELLE

RAPPEL : ■ Chaîne de cotes

Une chaîne de cotes est un ensemble de cotes,

nécessaires et suffisantes au respect de la cote condition

Une cote condition est une cote tolérancée qui exprime une exigence liée à l'assemblage,

ou au fonctionnement du mécanisme,

représentée sur le dessin par un vecteur à double trait orienté :

□ Horizontalement : de gauche à droite □ Verticalement : du bas en haut ■ Règles à respecter:

□ La chaîne de cotes débute à l’origine du vecteur cote condition et se termine à son extrémité

□ Il ne peut y avoir qu’une seule cote par pièce dans une même chaîne de cotes

La chaîne de cotes doit être la plus courte possible afin de faire intervenir le moins de cotes possibles

Si deux maillons d'une chaîne de cote appartiennent à la même pièce,

c'est qu'il existe une chaîne encore plus courte

Labo Génie Mécanique de Kélibia

CHAINE SIMPLE « OU INDEPENDANTE » : ■ Exercice 1 : Assemblage par vis ▪ Justifier la présence des conditions : Ja

▪ Tracer les chaines de cotes relatives aux conditions Ja et Jb

■ Exercice 2 : Guidage par vis a téton ▪ Justifier la présence de la condition : Ja

▪ Tracer la chaine de cotes relative à la condition Ja

■ Exercice 3 : Montage d’un galet

▪ Justifier la présence des conditions : Ja

▪ Tracer les chaines de cotes relatives aux conditions Ja et Jb

Labo Génie Mécanique de Kélibia

■ Exercice 4 : Ajustement sur cône d’appui

En cotation fonctionnelle,

les surfaces coniques sont définies par l’angle,

le diamètre théorique d’une section droite et la position de cette section le long de l’axe

Cette section théorique est appelée « plan de jauge »

Plan de jauge du cône mâle

Plan de jauge du cône femelle

Les deux cônes mâle et femelle sont assemblés avec un jeu J (figure à gauche)

Les deux surfaces terminales de la chaîne de cotes sont les deux plans de jauge respectifs des cônes tels que définis

▪ Justifier la présence de la condition : J

▪ Tracer la chaine de cotes relative à la condition J

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 10

■ Exercice 5 : Système d’articulation

□ Tracer les chaines de cotes relatives aux conditions Ja ,

Jc et Jd

□ Reporter les cotes fonctionnelles obtenues sur les dessins des pièces séparées :

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 11

□ Donner l’utilité des conditions Ja ,

Jc et Jd

…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

Sachant que :

1 0,5−0

34 = 20

□ Ecrire les équations relatives à la condition Jb …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………

□ Calculer la cote nominale et les limites à donner à la cote b4 relative à la condition Jb …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

……………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 12

CHAINE UNI-LIMITE « DEPENDANTE » : ■ Exercice 1 : Table coulissante

La condition A est maximale ou minimale

Réponse : La dimension de la condition A dépend du moindre déplacement axial de l'arbre (12) dû au jeu fonctionnel imposé par la liaison pivot

Selon la position de l’arbre,

ce jeu peut se situer soit entre (12) et (13),

Donc la condition A est dépendante de la condition J

Dans notre cas,

l'arbre (12) est déplacé à droite car il y a contact entre (12) et (13') et le jeu se trouve entre (12) et (13) ce qui permet à la dimension de la condition A d'être ……………………

Tracer la chaîne de cotes relative à la condition

Calculer la cote fonctionnelle =48 ,

…………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

…………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

B12 = ………………………

Page 13

■ Exercice 2 : Tendeur de courroie

La condition fonctionnelle A dépend de la position axiale de la poulie (3) par rapport l’axe (1),

dû au jeu imposé pour le montage de l’anneau élastique (7)

Tracer sur la figure 1 la chaîne de cotes relative à la condition

Tracer la chaîne de cotes relative à la condition

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 14

■ Exercice 3 : Pignon bout d’arbre

4 AMaxi

Tracer les chaînes de cotes relatives aux conditions

CDED et

Localiser les surfaces terminales qui limitent la condition de serrage du pignon (31) sur l’arbre (27) puis placer son vecteur condition = et tracer sa chaîne de cotes

Indiquer les ajustements nécessaires au montage des roulements,

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 15

Lire le dessin d’ensemble,

en déduire l’utilité de chacune des conditions «JA» «JB»

………………………………………………………………………

…………………………………………………………………

La condition A est maximale ou minimale

…………………………

………………………………

………………………………

………………………………………… …………………………

………………………………

………………………………

…………………………………………

Tracer les chaînes de cotes relative aux conditions H………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 16

GUIDAGE EN ROTATION PAR ROULEMENTS A CONTACTS RADIAL (RAPPEL)

RAPPEL : 1

Guidage par contact direct : La liaison pivot 2/1 est réalisée par contact direct

Pour assurer un bon guidage,

il faut respecter deux conditions : □ Un jeu axial (ou latéral) J

□ Un jeu radial (ou diamétral),

imposé par le choix d'un ajustement tournant

Exemple : ∅ …………………

Jeu (J)

Guidage par coussinet : Afin de limiter les frottements,

□ glissant sur l’arbre ▷ …………………………………

□ serré sur l’alésage ▷ …………………………………

De cette façon la vitesse de glissement est la plus faible

Coussinet ……………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Coussinet ……………………………

Page 17

Guidage par roulements : Fonction : Le roulement est un organe permettant la rotation relative entre un arbre et un moyeu (alésage),

avec précision et avec un frottement réduit

Eléments constitutifs : ……………………………………

……………………………………

……………………………………

……………………………………

Types de roulements : Type de roulement et désignation

Bague Extérieure Intérieure

ELEMENTS ROULANTS

CAGE Mat

synthétique Tôle emboutie Massive usinée

Roulements à billes Aptitude des roulements : Représentation Type de roulement et désignation Normale

Aptitude à la charge Radiale Axiale

Vitesse limite

Défaut angulaire max Remarques Utilisations

Simplifiée

Roulement à une rangée de billes à contact radial

Elevée

Type BC Légende : +++ excellente

Labo Génie Mécanique de Kélibia

- faible

□ Le roulement universel le plus utilisé

□ Existe en plusieurs variantes (Etanche,

avec rainure et segment d’arrêt)

□ Exige un alignement correct des portées

Règles de montage des roulements : Les roulements sont en général montés par paire

Les bagues intérieures et extérieures doivent être convenablement ajustées sur l’arbre et dans leurs logements

□ La bague TOURNANTE doit être montée SERREE sur sa portée

□ La bague FIXE doit être montée avec JEU (glissante) sur sa portée

Montage arbre tournant

Montage moyeu tournant

▷ La bague intérieure …………

▷ La bague extérieure ……

▷ La bague extérieure ……

▷ La bague intérieure …………

Immobilisation des bagues

Principe

Principe

Montage d’un roulement sur arbre avec épaulement et écrou à encoches ……………………………………

……………………………………

……………… ………………

……………………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 19

Montage des roulements à billes a contact radial : Pour une paire de roulement : □ Les deux bagues tournantes doivent être immobilisées axialement des deux cotés

□ L’ensemble mobile doit être positionné axialement par rapport à l’ensemble fixe par deux arrêts latéraux

Ces deux arrêts seront placés sur la bague fixe,

soit partagés sur deux roulements

(2 obstacles) Cas 1 : arbre tournant * Les bagues intérieures ………………

……… sont montées ………………………………… et arrêtées en translation par …… obstacles : …………………

… Tolérance de l’arbre : …………

…… * Les bagues extérieures………………

……… sont montées ………………………………… et arrêtées en translation par …… obstacles : …………………

… Tolérance de l’alésage …………

Cas 2 : moyeu tournant * Les bagues intérieures ………………

……… sont montées ………………………………… et arrêtées en translation par …… obstacles : …………………

… Tolérance de l’arbre : …………

…… * Les bagues extérieures………………

……… sont montées ………………………………… et arrêtées en translation par …… obstacles : …………………

… Tolérance de l’alésage …………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 20

EXERCICE D’APPLICATION : □ Exercice 1 : L’arbre pignon (3) est guidé en rotation par deux roulements à billes de type BC (R1,

rondelle et clavette parallèle)

□ Exercice 2 : Le tambour (1) actionné en rotation par le pignon (3) est guidé en rotation par rapport à l'arbre (4) par deux roulements à billes de type BC (R1,

On demande de compléter

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 21

MECANISME D’ENTRAINEMENT D’UNE POULIE

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 22

Vis CHc Anneau élastique Bague Carter Pignon arbré Bague Clavette // Rondelle plate Ecrou H Poulie Couvercle Joint à lèvre Vis CHc Arbre de sortie Roulement de type BC Bague Pignon Clavette Tirant Bâti Arbre moteur Désignation

Goupille élastique Bouchon Bouchon Anneau élastique coussinet Boitier Goupille de positionnement Cale de réglage Cale de réglage Couvercle Roue conique Anneau élastique Pignon conique Arbre intermédiaire Bague Roulements BC Anneau élastique Roue dentée Roulement BC Rondelle d’appui Désignation

Analyse fonctionnelle : a/ En se référant au dossier technique,

T relatif à la fonction principale FT2 FT2

Transmettre le mouvement de rotation de l’arbre moteur (1) vers la poulie (12) FT21

FT251 FT23

……………………………… ………………………………

Guider en rotation l’arbre moteur (1)

Lier le pignon (31) à l’arbre moteur (1) FT252

………………………… ………………………… …………

Lier en translation le pignon (31) à l’arbre (1)

……………………………… ……………………………… …… ……………………………… ……………………………… ……

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Engrenage conique (31,29)

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Goupille élastique (41)

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Deux roulements (26)

FT251 FT23

Transmettre le mvt de l’arbre (28) à (8) FT252

FT28 FT26

Transmettre le mvt de l’arbre (28) à (17) ………………………… ………………………… …………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Lier le pignon (13) à l’arbre de sortie (15)

Labo Génie Mécanique de Kélibia

……………………………… ……………………………… ……

Engrenage (17b-5) Accouplement (A) ……………………………… ……………………………… ……

Page 23

b/ Préciser la fonction des pièces suivantes : ■ Bouchon (40)

…………………………

…………………………

…………………………………

…………………………

………………………………

…………………………

c/ Préciser le nom et la fonction des formes A,

B et C : ■ A Nom : ………………………………

Fonction : ……………

………………………………………

■ B Nom : ………………………………

Fonction : ……………

………………………………………

■ C Nom : ………………………………

Fonction : ……………

………………………………………

d/ En se référant au dessin d’ensemble compléter le schéma cinématique suivant : ♦ Inscrire les repères des pièces manquants et les fonctions techniques

♦ Compléter la représentation schématique conventionnelle des engrenages (31),

♦ Dans l’emplacement prévu

représenter les symboles des liaisons mécaniques correspondantes

FT : ……

FT : ……

FT : ……

FT : ……

FT : ……

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Page 24

Etude cinématique du mécanisme :

Engrenage conique

Engrenage

Engrenage

Arbre (8)

N8=1400 tr/min

η1=0,95

η2=0,85

r3 = 3/4

η3=0,85

P8= 0,6 kW

a/ Calculer le rapport global rg …………………………

…………………………………

…………………………………

■ En déduire la vitesse de rotation du moteur Nm …………………………

…………………………………

…………………………………

b/ Calculer le rendement global ηg …………………………

…………………………………

…………………………………

■ En déduire la puissance de l’arbre moteur Pm …………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………

c/ En déduire le couple du moteur Cm …………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………

d/ choisir le moteur qui convient Moteur 1

Moteur 2

Moteur 3

Nm [tr/min]

Cotation fonctionnelle : a/ justifier la présence des cotes condition JA et JB ■ JA

…………………………………

……………………………………

b/ La condition JA est-elle mini ou maxi

…………………………

…………………………………

…………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………

c/ Tracer les chaînes de cotes installant la condition (JA………) et (JB)

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Page 25

Plan de jauge

Dessin de définition : a/ En se référant au dessin d’ensemble,

compléter le dessin de définition du couvercle (11) par : ■ Vue de face en coupe A-A ■ La vue de droite

A Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 26

Guidage en rotation : On désire remplacer les coussinets (37),

(R1) et (R2) représentés sur le dessin ci-dessous

a/ Pour la nouvelle solution compléter

à l’échelle du dessin : ■ Le guidage en rotation de l’arbre d’entrée (01) par les roulements (R1) et (R2)

■ La liaison encastrement de pignon conique (31) avec l’arbre d’entrée (01)

b/ Indiquer les tolérances des portées des roulements ainsi que l’ajustement entre pignon (31) et l’arbre(01)

36 01 R2

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Page 27

REPRESENTATION D’UN PRODUIT FINI : COUPES & SECTIONS

COUPE SIMPLE : 1

Règle :

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Page 28

Hachures : usage général

Cuivre et ses alliages

Béton léger

Métaux et alliages légers

Matières plastiques ou isolants

Règles complémentaires simplifiant la lecture des dessins ▷ On ne coupe jamais des nervures lorsque le plan de coupe passe dans le plan de leur plus grande surface

La règle est la même avec les bras de poulie,

Exemple de coupe de nervure

Coupes : bras de poulie,

▷ Des pièces ou des objets différents appartenant à un même ensemble en coupe doivent avoir des hachures différentes : inclinaisons différentes et au besoin motifs différents

Exemple d'ensemble en coupe avec des hachures différentes pour chaque pièce coupée Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 29

▷ On ne coupe jamais les pièces de révolution pleines (cylindriques ou sphériques telles que axes,

écrous,

Coupe des axes et articulations

Coupe des billes

Coupe des vis,

Exercice 1 : Pour chaque exercice,

tracer la vue coupée manquante

Utiliser le plan de coupe indiqué

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Page 30

DEMI-COUPE : Les vues en demi-coupe sont particulièrement intéressantes dans le cas des pièces symétriques

Principe : Dans ce mode de représentation la moitié de la vue est dessinée en coupe,

afin de définir les formes et les contours intérieurs,

alors que l'autre moitié reste en mode de représentation normal pour décrire les formes et les contours extérieurs

Principe de la demi-coupe

Représentation normalisée

Règles Elles sont les mêmes que pour les coupes normales,

l'indication du plan de coupe est inchangée

Les deux demi-vues sont toujours séparées par un axe de symétrie,

trait mixte fin l'emportant sur tous les autres types de traits

COUPE LOCALE OU PARTIELLE : II arrive fréquemment que l'on ait besoin de définir uniquement un seul détail (un trou,

Il est alors avantageux d'utiliser une coupe locale plutôt qu'une coupe complète amenant trop de tracés inutiles

L'indication du plan de coupe est inutile dans ce cas

Un trait fin ondulé ou en zigzags sert de limite aux hachures

Exemples de coupes locales

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Page 31

Exercice 2 : On donne les trois vues incomplètes d’un étrier,

On demande de terminer : □ La vue de face en coupe C-C

□ La vue de droite en coupe A-A

□ La vue de dessus en coupe B-B

Coupe A-A

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Coupe B-B

Coupe C-C

Page 32

Exercice 3 : Pour chacune des pièces suivantes,

on demande de dessiner la vue en coupe :

Exercice 4 : Pour chacune des pièces suivantes,

on demande de dessiner la vue en demi-coupe :

COUPE A PLANS PARALLELES : Elle est utilisée avec des objets présentant des contours intérieurs relativement complexes

Le plan de coupe est construit à partir de plans de coupe classiques parallèles entre eux

La correspondance entre les vues est dans ce cas conservée

Les discontinuités du plan de coupe ne sont pas dessinées

Principe des coupes brisées à plans parallèles et représentation normalisée Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 33

Exercice 5 : On donne ci-contre le dessin en trois vues incomplètes d’une pièce

On demande de compléter : □ La vue de face □ La vue de dessus □ La vue de gauche en coupe A-A

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Page 34

COUPE A DEUX PLANS SECANTS : Le plan de coupe est constitué de deux plans sécants

La vue coupée est obtenue en ramenant dans un même plan les tronçons coupés par les plans de coupe successifs

les parties coupées s'additionnent

Dans ce cas la correspondance entre les vues n'est que partiellement conservée

Les règles de représentation restent les mêmes

Les discontinuités du plan de coupe (arêtes ou angles) ne sont pas dessinées dans la vue coupée

Principe des coupes à plans sécants

Représentation normalisée

Exercice 5 : Pour chacune des pièces suivantes,

on demande de dessiner la vue en coupe brisée :

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Page 35

Exercice 6 : On donne le dessin d’un couvercle en vue 3D,

on demande de □ Compléter le dessin du produit fini du couvercle par :

□ Inscrire les tolérances des cotes repérées Ø

□ Inscrire les tolérances géométriques

SECTIONS : 1

Principe : Dans une coupe normale toutes les parties visibles au-delà (en arrière) du plan de coupe sont dessinées

Dans une section,

seule la partie coupée est dessinée (là où la matière est réellement coupée ou sciée)

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Page 36

Principe des sections,

Sections sorties : Elles sont dessinées,

au droit du plan de coupe si la place le permet

L'inscription du plan de coupe peut être omise

Exemples de sections sorties et principe de représentation 3

Sections rabattues : Ces sections sont dessinées en traits continus fins (pas de traits forts) directement sur la vue usuelle (en superposition)

L'indication du plan de coupe est en général inutile

Exemples de sections sorties et principe de représentation Exercice 7 : On donne la vue de face d’un coulisseau orientable

On demande d’effectuer : □ La sec on sor e A-A □ La sec on raba ue autour de l’axe ver cal (b) Nota : Le trou taraudé débouchant M8 n’est effectué que dans la partie avant de la pièce

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Page 37

FONCTION ASSEMBLAGE LIAISON ENCASTREMENT DEMONTABLE

INTRODUCTION : LIAISON ENSASTREMENT

Complète

Partielle

Aucune liberté de déplacement

Il reste une liberté de déplacement en rotation ou en translation

Elastique

Permanente

La position La position des pièces des pièces liées est liées varie au invariable au cours du cours du temps

Démontable

Les deux Impossible de pièces séparer sans peuvent être détruire l'une séparées ou des pièces

Indirecte

Directe

La liaison La liaison s’obtient en s’obtient par ajoutant une les formes ou plusieurs des pièces pièces elles-mêmes

LIAISON ENCASTREMENT Réaliser une liaison encastrement consiste à ……

………… deux ou plusieurs pièces l’une par rapport à l’autre

démontable

Solution permanente

Solution démontable

Liaison encastrement démontable : Les deux pièces ne peuvent être montées et démontées à volonté

Deux fonctions doivent être assurées la plupart du temps :

écrou…)

Lier complètement deux pièces (S1) et (S2)

Interdire les mobilités

… en position (S1) par rapport à (S2)

Transmettre les actions mécaniques

… en position (S1) par rapport à (S2)

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Solutions Technologiques

Page 38

APPLICATIONS : Terminer les tableaux suivants :

Mise en position (MIP)

Maintien en position (MAP)

……………………………………

……………………………………

……………………………………

……………………………………

Mise en position (MIP)

Maintien en position (MAP)

……………………………………

……………………………………

……………………………………

……………………………………

Mise en position (MIP)

Maintien en position (MAP)

……………………………………

……………………………………

……………………………………

……………………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 39

MIP : …………………

…… MIP : …………………

MIP : ……………………

MAP : …………………

… MAP : …………………

…… MAP : …………………

Terminer sur chacun des figures suivantes,

le dessin de la liaison encastrement entre la poulie (3) et l’arbre (1) en utilisant les éléments suivants : (4) : Goupille élastique 8x45

MIP : ………………

…………………………

MIP : …………………

…………………………

MAP : …………………………

MAP : ……………………………

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Page 40

M 16 (9) rondelle,

MIP : …………………

…… MAP : …………………………

…… (6) : Clavette parallèle forme A,

M 10-22 (11) : Rondelle LL 10

MIP : …………………

…… MAP : …………………………

Labo Génie Mécanique de Kélibia

MIP : …………………

…………………………

…… MAP : ……………………………

MIP : …………………

…………………………

…… MAP : ……………………………

FLEXION PLANE SIMPLE

POUTRE SOUMISE A DES CHARGES LOCALISEES I

RAPPEL : 1

Principe Fondamental de la Statique (P

S) : Un système matériel est en équilibre lorsque

Théorème de la résultante statique

Théorème du moment statique

Moment d’une force NO P : Le moment d’une force J par rapport au point A est une action mécanique qui possède les caractéristiques suivantes : □ Point d’application : A □ Direction : perpendiculaire au plan formé par A et J □ Sens : (vois schéma) □ Intensité : NO QPR

Flexion plane simple : Une poutre est sollicitée à la flexion plane simple lorsqu’elle est soumise à l’action de plusieurs forces parallèles entre eux et perpendiculaires à la ligne moyenne

Diagramme des efforts tranchants : UV C’est la répartition des actions perpendiculaires à la ligne moyenne sur toute la longueur de la poutre

Diagramme des moments fléchissants : N W C’est la répartition des moments autour de l’axe (X,

Y) sur toute la longueur de la poutre

Contrainte normale maximale : Z [

\CFG avec □ \CFG : contrainte normale maximale

M#] CFG *^] _

□ M#] CFG : moment fléchissant maximal

□ _ : désigne la valeur de c'la plus élignée

Labo Génie Mécanique de Kélibia

□ Moment quadratique de quelques sections usuelles :

3ℎh = 12

Contrainte tangentielle : n oV

pCqr avec □ pCqr : contrainte tangentielle moyenne

□ +r CFG : effort tranchant maximal

Condition de résistance : Pour qu’une poutre,

sollicitée à la flexion plane simple,

puisse résister en toute sécurité

\CFG ≤ tu

avec □ tK : résistance élastique d’extension du matériau

□ tK : résistance pratique à l’extension du matériau

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Page 43

APPLICATIONS : ■ Exercice : Flexion d’une poutre soumise à deux appuis et des charges localisées

Un pignon arbré est assimilé à une poutre de section circulaire pleine

Ce pignon arbré est modélisé par la figure ci-dessous : Y + A

J{ JI 20

On donne SJI S = 720 ` ,

Calculer les actions StH S en A et St| S en C: ………………………………………………………………………………………

……………………… ………………………………………………………………………………………

……………………… ………………………………………………………………………………………

……………………… ………………………………………………………………………………………

……………………… ………………………………………………………………………………………

Calculer et tracer le diagramme des efforts tranchants et déduire la valeur de ‖+~CFG ‖ ………………………………

…………………………………

Ech : …… mm

…………………………………

……………………………… ………………………………

………………………………… …………………………………

………………………………

………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

…………………………………

‖+~CFG ‖ = Labo Génie Mécanique de Kélibia

Page 44

Calculer et tracer le diagramme des moments fléchissant et déduire la valeur de ‖MJ•CFG ‖ …………………………………

………………………………

MFz (Nm)

Ech : …… mm

………………………………

………………………………… …………………………………

……………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

…………………………………

x (mm) ………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

………………………………… ………………………………

…………………………………

………………………………

…………………………………

L’arbre est réalisé d’un acier C22 et de diamètre m = 18&&,

en adoptant un coefficient de sécurité = 5 Materiau

Re [MPa]

Calculer la valeur de la contrainte tangentielle moyenne pCqr ………………………………………………………………………………………

……………………… ………………………………………………………………………………………

……………………… ………………………………………………………………………………………

Calculer la valeur de la contrainte normale