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FONCTION TRANSMETTRE L’ÉNERGIE Aspect Technologique (Guidage en Rotation)

reponse Applications 1er ST… et 2ème SM-B- Doc : élève

347 TRANSMETTRE DE PUISSANCE GUIDAGE EN ROTATION

Rep APP 01 : APPAREIL A FRAISER LES RAINURES 1- Donner le diagramme bête à cornes du système ? 2- Donner le diagramme des interactions du système ? (Utiliser les éléments extérieurs suivants : Moteur, Arbre, Fabricant et Table) et en déduire la fonction principale ? Fp : Réaliser des rainures sur des arbres en diminuant le temps de fabrication avec augmentation de la qualité. 3- Identifier la fonction globale du système ? Transformer 4- Définir les éléments d’entrée et de sortie ? MOE : Arbre non rainuré ; MOS : Arbre rainuré 5- Donner le diagramme SADT du système ? On se basons sur l’éclaté de l’appareil ci-dessous : 6- Compléter les repères des pièces sur le dessin d’ensemble ?

L’éclaté de

l’appareil

Dessin d’ensemble à échelle 1 : 1

8 9e 11

12e 10

Aucune liaison

12e 2 12e

4 7 6 5 2 di di di di 12i 2 9i 2 9i 8 2

18 15 2

7- De quel type de roulement s’agit-il ? Roulement à une rangée de billes à contact radial, type BC 8- Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ? Montage à arbre tournant 9- Donner le diagramme F.A.S.T du système relatif à la fonction du guidage en rotation de 2 par rapport à 1+10 ? (Utiliser les éléments suivants : Roulement BC, Faciliter la mobilité, Réduire le frottement) en indiquant la fonction principale, la fonction technique et la solution technologique ? 10- Quelles sont les bagues montées serrées ? Les bagues intérieures 11- Compléter le repérage des obstacles arrêtant les bagues des roulements axialement (sur le dessin d’ensemble) ? Voir dessin d’ensemble 12- Indiquer le type d’ajustement des portées des bagues intérieures situées sur l’arbre : Ajustement serré : entre 9i/2 (Ø15 m6) et entre 12i/2 (Ø20 m6) 13- Indiquer le type d’ajustement des portées des bagues extérieures situées sur l’alésage : Ajustement avec jeu : entre 9e/1 (Ø35 H7) et entre 12e/1 (Ø42,5 H7) 14- Compléter le tableau des liaisons suivant : 15- Établir le schéma cinématique minimal du système ? 16- Quel est le nom et la fonction des pièces suivantes : 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 16 et 18 ? N° NOM FONCTION 3 Couvercle Protéger le mécanisme

4 Poulie Transmettre la puissance entre deux arbres parallèles éloignés par adhérence

5 Rondelle Grower Réalise le freinage de l’écrou 6 6 Écrou H Réalise l’assemblage 4 + 7 + 12 / 2

7 Entretoise Permet d’éliminer la translation de la bague intérieur du roulement 12 et de la poulie 4

8 Circlips pour arbre Permet d’éliminer la translation de la bague intérieur du 9 9 Roulement BC Faciliter le guidage en rotation de 2 / 1 11 Goupille cylindrique Positionner 10 / 1 13 Clavette parallèle Permet d’éliminer la rotation de 4 /2 14 Vis H (Bouchon) Fermer le trou de remplissage 15 Vis CHc Réalise l’assemblage 3 / 1 16 Joint à lèvre Réalise l’étanchéité dynamique entre 2 / 1 18 Joint plat Réalise l’étanchéité statique entre 14 / 1

MONTAGE DES AUTRES TYPES DE ROULEMENT : Pour les roulements à une rangée de billes à contact oblique (Type BT), on applique les mêmes règles de montage que pour les roulements à rouleaux coniques (Type KB). Rep APP 02 : ROUE DE REMORQUE OU CARAVANE

La jante d’une roue est fixée sur un ensemble moyeu/tambour de frein (2). Cet ensemble est guidé en rotation autour de la fusée de l’essieu (1) avec deux roulements (3) et (4) : 1- Colorier l’ensemble des pièces en rotation. (Voir dessin) 2- De quel type de roulement s’agit-il ? Roulements à rouleaux coniques, type KB 3- Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ? Montage à alésage tournant 4- Est-ce un montage direct en ‘’ X ’’ ou indirect en ‘’ O ‘’ ? Montage indirect en ‘’ O ‘’ 5- Comment appelle-t-on l’écrou (6) ? Écrou à encoches 6- Quelle est la fonction de la rondelle (7) ? Freiner par obstacles l’écrou à encoches (6) 7- Choisir une rondelle-frein (7) entre les deux rondelles ci-contre et justifier : (A) ou (B) : Rondelle-frein (A) possédant une languette interne qui se loge dans la rainure de l’arbre. 8- Les bagues intérieures sont montées serrées ou avec jeu ? Avec jeu 9- Donner la tolérance des portées des bagues intérieures situées sur l’arbre : g6 10- Les bagues extérieures sont-elles montées serrées ou avec jeu ? Serrées 11- Donner la tolérance des portées des bagues extérieures situées sur l’alésage : M6 12- Quel élément permet de régler axialement le jeu du montage des roulements ? Écrou à encoches (6) (réglage sur les bagues intérieures montées avec jeu sur l’arbre 2) 13- Coter les portées de roulement sur la fusée de l’essieu (1) (Voir dessin) 14- Coter les portées de roulement sur l’ensemble moyeu/tambour de frein (2). (Voir dessin)

Échelle 3:4

Rep APP 03 : TOURET À MEULER

1- Colorier l’ensemble des pièces en rotation. (Voir dessin) 2- De quel type de roulement s’agit-il ? Roulement à une rangée de billes à contact radial, type BC 3- Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ? Montage à arbre tournant 4- Quelles sont les bagues montées serrées (extérieures ou intérieures) ? Les bagues intérieures 5- Identifier les obstacles arrêtant ces bagues axialement (A, B, C, D, E, F, G, H) : 6- La bague intérieure du roulement 4 est liée indirectement en translation avec l’arbre 2, à gauche en G, à droite en H. Établir sur le diagramme ci-contre, la suite des contacts entre la bague intérieure et l’arbre 2 :

7- Les bagues extérieures sont-elles montées avec jeu ou avec serrage ? Avec jeu 8- Identifier les obstacles arrêtant ces bagues axialement (A, B, C, D, E, F, G, H) : 9- La bague extérieure du roulement 3 est-elle liée en translation avec le bâti 1 (OUI ou NON) ? 10- Donner la tolérance des portées des bagues intérieures situées sur l’arbre : k6 11- Donner la tolérance des portées des bagues extérieures situées sur l’alésage : H7 12- 13- Coter les portées de roulement sur l’arbre 2 et sur les alésages 1 et 8. (Voir dessin) 14- Quel est le nom et la fonction des pièces suivantes : 1, 2, 3, 5, 6 7, 8, 9, 10 11, 12, 14 16, 20, 21 et 22 ?

Échelle 1 : 2

Rep APP 04 : APPAREIL A DÉPLUMER LES VOLAILLES 1- PRÉSENTATION : 1.1- Mise en situation : 1.2- Principe de fonctionnement : Le déplumage des volailles (poule ; dindon. .) est assuré par les arracheurs (8) qui sont animés d'un mouvement de rotation. Le système poulie-courroie (1,2) transmet le mouvement de rotation de l'arbre moteur à l'arbre (3), voir dessin d’ensemble. 2- ANALYSE TECHNIQUE : 1- Énoncer le besoin du mécanisme : 2- Compléter le tableau suivant :

3- Compléter le tableau des liaisons suivant :

4- Quel est le nom et la fonction de l’élément placé entre les pièces 5 et 6 : Rondelle Grower : Permet de réaliser le freinage de la vis 6 5- Dans ce mécanisme, les roulements 14-15 réalise le guidage arbre tournant ou alésage tournant : Guidage à arbre tournant 6- Donner deux autres types de roulements avec les charges qu’ils supportent : Roulements à une rangée de billes à contact oblique (Type BT), Roulements à rouleaux coniques (Type KB). 7- Compléter les schémas suivants en donnant les différentes solutions possibles pour assurer la liaison en translation des bagues des roulements avec l’arbre 3 et le corps 4. 8- Indiquer le type d’ajustement A entre 14-3 : Serré (Ø18 m6) B entre 15-4 : Avec jeu (Ø40 H7) 9- Hachurer la coupe de la pièce 4 s’il est en : Acier Alliage de cuivre Alliage d’aluminium

Supportent des charges axiales et radiales

10- La pièce 2 est en Al Cu4 Mg Si, expliquer cette désignation : Al Cu4 Mg Si : Alliage d’aluminium avec 4% de cuivre et faible teneur de magnésium et de silicium 11- La pièce 3 est en X4 Cr Mo S18, expliquer cette désignation : X4 Cr Mo S18 : Acier fortement allié avec 0,04% de carbone, 18% de chrome et faible teneur de molybdène et de soufre 12- La pièce 15 est désignée par ∅20 BC 10 P, expliquer cette désignation : ∅20 : Diamètre de l’arbre. BC : Type de roulement, roulement à une rangée de billes à contact radial. 10 : Série de dimensions. P : Protection d’un seul côté par flasque. 13- La pièce 6 est désignée par Vis H M6,5 - 20, expliquer cette désignation : Vis H : Vis à tête hexagonal M6,5 : Diamètre de la vis égale 6,5 mm 20 : Longueur sous tête égale 20 mm 14- Sur le dessin d’ensemble, établir les chaînes de cotes relatives aux cotes conditions Ja et Jb. (Voir dessin) 3- TRAVAIL GRAPHIQUE : Sur le dessin d’ensemble, compléter le montage des roulements 14 et 15 en assurant les arrêts en translation de leurs bagues par rapport à l’arbre 3 et au corps 4.

Dessin d’ensem

ble : APPA

REIL À D

ÉPLUM

ER LES VO

LAILLES a19

Rep APP 05 : LE GALET TENDEUR 1- MISE EN SITUATION : Voir figure a

2- FONCTION GLOBALE : Le galet tendeur permet d’augmenter la tension de la courroie. 3- ANALYSE TECHNIQUE : 1- Compléter le tableau suivant :

2- Compléter le tableau des liaisons suivant :

3- Donner la désignation de l’élément 10 et 16 : 10 : Vis H M8,5 - 21 16 : Goujon M11 - 30 J20 4- Quelle est la solution adoptée pour réaliser la liaison entre les pièces 3, 4 et 5 : Soudage 5- La pièce 8 est en Cu Sn10 Zn1, expliquer cette désignation : Cu Sn10 Zn1 : Alliage de cuivre avec 10% d’étain et 1% de zinc 6- Tracer les chaînes de cotes relatives aux cotes conditions Ja, Jb et Jc :

7- Donner l’expression de la cote condition Jc : JcMaxi = c6Maxi - (c15 + c14 + c13 + c5)mini Jcmini = c6mini - (c15 + c14 + c13 + c5)Maxi

8.a - Compléter les schémas suivants en donnant les différentes solutions possibles pour les arrêts en translation des bagues de ces roulements par rapport à l'arbre 6 et au cops 5.

Figure a

a6 a8 b6

c6 c15 c14 c13 c5

8.b- Donner la signification de chaque terme de la désignation suivante : ∅25 BC 02 E : ∅25 : Diamètre de l’arbre. BC : Type de roulement, roulement à une rangée de billes à contact radial. 02 : Série de dimensions. E : Protection d’un seul côté par joint. 4- TRAVAIL GRAPHIQUE : 1- Compléter le montage des roulements 20 et 21 en assurant les arrêts en translation de leurs bagues par rapport à l'arbre 6 et au corps 5. 2- Indiquer les ajustements sur les portées des roulements.

Remarque : Si, au cours de l’étude, un élève repère ce qui lui semble être une erreur ou fautes de frappe, il le signale au professeur de la matière !!!

Échelle 1 :1

Dessin d’ensem

ble : GA

LET TEND

Rep Ex4 : Afin d’améliorer le rendement du réducteur, à engrenage ; le constructeur se propose de remplacer les deux coussinets B1 et B2 (dessin 1) par des roulements à billes R1 et R2 (dessin 2). a) Pour la nouvelle solution du dessin 2 compléter : - Le guidage en rotation de l’arbre 3 par les roulements R1 et R2. - La liaison encastrement du couvercle 6 avec le corps 5 - La liaison encastrement du pignon 2 avec l’arbre 3. b) Indiquer les ajustements nécessaires au montage des coussinets et des roulements sur les deux dessins 1 et 2.

Rep Ex5 : Le constructeur se propose de modifier le guidage en rotation de l’arbre 12 par des roulement ainsi que la liaison encastrement de la roue 9 sur l’arbre12. 1- Indiquer les repères des pièces de la chaine de côte. 2- Montage des roulements : 2.a- Compléter le montage des roulents 10 et 11. 2.b- Assurer l’étanchéité du roulement 11 sur le coté droit. 2.c- Indiquer les tolérance de montage des roulements. 3- Montage de la roue : Compléter la liaison encastrement de la roue 9 sur l’arbre 12.

Rep Ex6 : Afin de réduire les effets du frottement sur l’axe 8 et d’améliorer le rendement du mécanisme, le constructeur se propose de remplacer les deux coussinets 10 et 20 par deux roulements à une rangée de billes à contact radial de type BC10, R1 et R2. 1- Tracer la chaine de côte relative au jeu A et jeu = 0,1 2- Compléter la représentation du guidage de l’axe 8 par les roulements R1 et R2 et l’arrêt en translation de la roue 6. 3- Assurer l’étanchéité des roulements. 4- Indiquer les ajustements nécessaires au montage.

Rep Ex7 : Le guidage en rotation de l’arbre 15 est assuré par deux roulements à une rangée de billes à contact oblique de type BT 31 et 32. Les efforts axiaux appliqués sur l’arbre sont modérés. On désire remplacer ces roulements, par deux roulements à une rangée de billes à contact radial type BC 02. R1 et R2 (avec R2 étanche d’un coté). 1- Compléter le montage des deux roulements. 2- Assurer l’étanchéité (coté R1) par un joint à lèvre. 3- Indiquer les ajustements nécessaires au montage (pour les roulements et le joint).

Rep Ex8 : Le dessin ci-dessous représente à l’échelle 1:1, une partie du moto-réducteur Mt1 du malaxeur dont l’arbre 49 est guidé en rotation par deux roulements à billes type BC par rapport au carter 51 et au couvercle 50. On demande de :

1- Compléter le montage des roulements. 2- Réaliser la liaison encastrement entre l’arbre 49 et le pignon 47. L’arrêt en rotation sera assuré par une clavette parallèle. 3- Prévoir un joint à lèvre 60 entre le couvercle 50 et l’arbre 49. 4- Indiquer les ajustements nécessaires au montage des roulements.

Rep Ex9 : On se propose de modifier la liaison pivot de l’arbre 10 par rapport à l’ensemble des pièces 7, 13 et 4 en remplaçant les coussinets 11 et 14 par deux roulements à une rangée de billes R1 et R2 (20 BC 02). Travail demandé : 1- Compléter la liaison pivot de l’arbre 10 par rapport à 7, 13 et 4. 2- Prévoir l’étanchéité de la partie étudiée. 3- Indiquer les ajustements nécessaires.

Rep Ex10 : On se propose de transformer la liaison pivot entre 3 et 10 en remplaçant le coussinet 17 par un roulement à une rangée de billes à contact radial. Compléter le dessin de cette liaison en assurant l’étanchéité et en indiquant les ajustements nécessaires.

Rep Ex 11 : 1- Compléter la liaison pivot du galet 20 par rapport à l’axe 19 en utilisant des roulements étanches à billes 27. 2- Compléter la liaison encastrement de l’axe 19 sur le support 25 en assurant un déplacement axial de l’axe 19 et son blocage en position ; ce qui permet le positionnement du galet 20 lors du montage.

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