EXAMEN DE CONSTRUCTION MÉCANIQUE

CONTRÔLE DE CONSTRUCTION MÉCANIQUE

EXERCICE 1

Un moteur électrique (Puissance P = 1500 W, Vitesse de rotation NM= 3500 tr/min) entraîne une vis sans fin (1). Le mouvement de rotation de la vis sans fin (1) est transmis à l’arbre de sortie de la poulie (8) par la chaîne cinématique composée de 3 sous-ensembles A, B et C.

  A : Un engrenage roue et vis sans fin (1) et (2)

B : Un train d’engrenages parallèles (3), (4), (5), (6)

C : Un ensemble poulies-courroie (7) et (8)

• On donne : Le schéma cinématique et les caractéristiques des différents éléments de la chaîne cinématique de transmission de mouvement :

8	∅8 = 70 mm
7	∅7 = 35 mm
6	Z6 = 50 dents
5	Z5 = 30 dents
4	Z4 = 60 dents
3	Z3 = 25 dents
2	Z2 = 50 dents
1	Z1 = 2 filets
Rep.	Caractéristique	Rapport de transmission

On demande : Répondre sur feuille

1. Exprimer litéralement puis calculer le rapport de transmission du sous-ensemble A , r 2/1 = (N2/N1)
2. Déterminer le rapport de transmission du sous-ensemble B, r 6/3 = (N6/N3), pour cela :

1. Donner le repère des roues menantes
2. Donner le repère des roues menées
3. Exprimer litéralement le rapport de transmission r 6/3 = (N6/N3)
4. Calculer le rapport de transmission r 6/3 = (N6/N3)

3. Exprimer litéralement puis calculer le rapport de transmission du sous-ensemble C , r 8/7 = (N8/N7)
4. En fonction du nombre de contacts extérieurs du train d’engrenages B, donner le sens de rotation de (8) par rapport à (3) (inverse ou identique)
5. Exprimer puis calculer le rapport de transmission global r 8/1=(N8/N1) en fonction de r 2/1, r6/3 et r 8/7
6. Exprimer litéralement la vitesse de rotation de l’arbre de sortie N8 en fonction de N1 (=NM) et r8/1 puis calculer N8 en tr/min, en prenant r 8/1 = 1/200
7. Exprimer litéralement la vitesse de rotation angulaire ω8 en fonction de N8 puis calculer ω8 en rad/s.
8. Exprimer litéralement la vitesse linéaire de la courroie V en fonction de ω8  puis calculer V en m/s.
9. Exprimer litéralement le couple disponible sur l’arbre (8) C8 en fonction de la puissane P et de ω8  puis calculer C8 en N.m. HYPOTHESE : Le rendement de la chaîne cinématique et égal à 1, la Puissance disponible sur l’arbre (8) est donc égale à la puissance du moteur P = 1500 W.

EXERCICE 2 : Montage de roulements

Pour les systèmes représentés ci-dessous :

☞ Déterminer, en le JUSTIFIANT, quelles sont les bagues montées serrées et/ou avec jeu pour les roulements en ① et en ② ;

☞ Symboliser, sur les dessins, les arrêts axiaux nécessaires.

2.1) Système roue et vis sans fin

Dans le système représenté ci-dessous, la vis sans fin entraîne en rotation la roue dentée. L’effort représente l’action de la roue sur la vis sans fin. Cet effort est relativement constant en direction.

en ①, b.e. :     en ①, b.i. :     en ②, b.e. :     en ②, b.i. :

Justification(s) :

2.2) Vibrateur

Une masse excentrée est fixée sur l’arbre tournant. Le bâti est fixe. L’arbre tournant est entraîné en rotation par une roue dentée dont on ne tiendra pas compte.

en ①, b.e. :     en ①, b.i. :     en ②, b.e. :     en ②, b.i. :

Justification(s) :

EXERCICE 3 : Cotation fonctionnelle

1. Compléter les différentes cases du tableau ci-dessous :
   
   

		8	45	63
Cote nominale (Cn=)
Ecart supérieur (ES= ou es =)		+0,015		+0,07
Ecart Inférieur (EI= ou ei =)		-0,015
Cote Maxi.			44,97
Cote mini.			44,85	63,03
Intervalle de Tolérance (IT=)

2) Chaine minimale de cotes : MONTAGE D’UN GALET

4	Anneau élastique
3	Galet
2	Chape
1	Axe

• On demande :

1. Donner les fonctions des cotes-condition  a  et  b .
2. Tracer la chaîne de cotes relative aux vecteurs cote-condition  a  et  b .
3. Reporter sur les dessins ci-dessous,les cotes fonctionnelles issues des chaînes de cotes relatives aux cotes-condition  a  et  b  :

4. Ecrire les équations de projection des cotes-condition :
5. Ecrire les équations donnant “b mini” et “b maxi”
6. Calculer la cote tolérancée b1, pour cela :

On donne : 

3. Pour les trois cas de figures ci-dessous, préciser par les calculs le type d’ajustement (avec jeu, serré ou jeu incertain) et indiquer avec justification le moyen utilisé pour le montage (à la main, au maillet ou à la presse).

Cas 1 : 20H7f7

Cas 2 : 30H8h6

Cas 3 : 50H7p6