Le contrôle comporte deux volets Voolleett s11 a ... · Tâche b: Dans le but d'appréhender...

Le contrôle comporte deux volets

VVoolleett 11 :: PPrréésseennttaattiioonn ddee ll''éépprreeuuvvee : Système à étudier Durée de l'épreuve

: Réducteur de vitesse à engrenage : 240 minutes ;

Coefficient : .. ; Moyens de calcul autorisés : Calculatrices non programmables ; Documents autorisés : Aucun ; Les candidats rédigeront les réponses sur les documents 3/8, 4/8, 5/8, 6/8, 7/8 et 8/8 à rendre. Pour l’application numérique ne sera retenue que TROIS CHIFFRES après la virgule.

Grille de notation

Tâche Questions Barème / 60 pts

Tâche Questions Barème /60 pts

Tâche a

Tâche b

b.13 0,75

a.2 1,25 b.6 1,25 b.14 1,5

a.3 1,25 b.7 1 b.15 1,5

a.4 1,5 b.8 1 b.16 13

Tâche b

b.1 6 b.9 0,5

Tâche c

b.2 4 b.10 2 c.2 6

b.3 1,25 b.11 1,5 c.3 2

b.4 1,75 b.12 1 c.4 2

VVoolleett 22-- PPrréésseennttaattiioonn dduu ssuuppppoorrtt :: Le dessin d’ensemble représente partiellement et incomplètement un réducteur à engrenage cylindrique. L’arbre moteur transmet le mouvement de rotation au pignon arbré 3 grâce à un accouplement. Nota : Le moteur électrique et l’accouplement non représentés. La rotation de l’arbre 9 qui est lié en rotation avec la roue dentée 12, se fait par l’engrenage droit à denture droite 3-12. Le réducteur permet de réduire la vitesse du moteur, afin d’entraîner en rotation un organe récepteur sous l’effet d’une vitesse ωs

Réducteur à engrenage en 3D éclaté

Pignon arbré 3

Roue dentée 12

Arbre 9

à l’É

elle 1

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عــلــىم الوهنـــدس فرع : هــادة - 2013/2014لسنت - لألولى بكالىريا1 رقن نوىدج فرض "الوىضىع "انكهربائيتهسلك العلىم والتكنىلىجياث : البناء الويكانيكي شعبت العلىم و التكنىلىجياث

Volet 2.1- Situation d'évaluation N°1 : Une société spécialisée dans la production et vente des réducteurs, des moto-réducteurs et des systèmes de transmission de puissance…, à la suite d'une demande d'une centaine des réducteurs de vitesses, vous demande de mettre en œuvre le réducteur de vitesse et de vérifier quelques performances en vue d’améliorer sa construction et de réduire son prix de revient, sans nuire à la fiabilité et la qualité du produit. Pour cela la réalisation des tâches suivantes s'avère nécessaire : Tâche a : Après avoir pris connaissance du sujet, découvrir le système étudié et son environnement à travers des outils d'analyse et de représentation fonctionnelle. a.1- Énoncé le besoin du système étudié ?

a.2- Établir le diagramme des interactions du système étudié ? On se basant sur les données suivant : - Fp : Transmettre et adapter l’énergie du moteur au récepteur ; - Fc1 : S’adapter au support ; - Fc2 : Ne pas agresser le milieu ambiant ; - Fc3 : Résister au milieu ambiant ; - Fc4 : Limiter les pertes énergétiques. a.3- Compléter l'actigramme SADT du niveau A0 du système étudié ? On se basant sur les données suivant : - Compte rendu ; - Énergie électrique (W); - Réducteur ; - Petite vitesse ; - Réduire ; - Consigne (C); - Informations ; - Grande vitesse ; - Bruit ; - Perte énergétique

a.4- Compléter le diagramme FAST de la fonction "Transmettre et adapter l’énergie du moteur au récepteur" par des solutions technologiques associées aux fonctions techniques ? On se basant sur les données suivant : - Roulement à une rangée de billes à contact radial 11 ; - Alimenter en énergie ; - Accouplement ; - Acquérir l’information ; - Cannelé ; - Moteur électrique.

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. . . .

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° : .

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Tâche b : Dans le but d'appréhender la solution technologique choisie, identifier le système de transmission de mouvement. En se référant au dessin d’ensemble. On vous demande de : b.1- Compléter le tableau des noms et fonctions des éléments du dessin d'ensemble ?

Pièce Nom Fonction

1 Couvercle Protéger le mécanisme 2 Circlips Arrêt en translation des bagues int. du rlt 4 Joint à deux lèvres Réalise l’étanchéité dynamique

5 Roulement à une rangée de billes à contact radial, type BC

Faciliter le guidage en rotation de 3/7+15

6 Vis CHc Assemblage de 1/7 13 Goupille Réalise le centrage de 7 / 15 14 Joint plat Réalise l’étanchéité statique 22 Bouchon de remplissage Ferme le trou de remplissage du lubrifiant B Bossage Limiter la surface usinée S Semelle Appui du mécanisme T Trou de vidange Vidange du lubrifiant usé N Nervure Augmenter la résistance ou la rigidité.

b.2- Compléter le tableau des liaisons entre les pièces du dessin d'ensemble ?

Liaison Nom de liaison

Symbole cinématique en deux vues

Degré de liberté

Rotation Translation

L3/7+15 L6/1+7

(en cas de montage)

L12/9 b.3- Compléter les caractéristiques de la liaison entre 1/7 ? (Mettre un cercle sur la réponse juste)

complète rigide démontable par adhérence directe

partielle élastique indémontable par obstacle indirecte b.4- Compléter les repères des pièces et le schéma cinématique du dessin d'ensemble ? b.5- Le Guidage en rotation du réducteur est réalisé par deux roulements 5 et 11, de quel type de roulement s’agit-il ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b.6- En cercler les pièces qui sont animées d’un mouvement de rotation en cas de fonctionnement ?

1 2 3 4 B5i 6 7 8 9 10 B11e

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

b.7- Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b.8- Quelles sont les bagues montées serrées (extérieures ou intérieures) ? . . . . . . . . . . . . . . b.9- Les bagues extérieures sont-elles montées avec jeu ou avec serrage ? . . . . . . . . . . . b.10- D’après le dessin d’ensemble, Donner la désignation du roulement 11, si D = 103, B = 29 et de série 03 ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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b.11 - 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 9 et au cops 7+15. b.12- Dans ce réducteur, comment est assurer la fonction lubrification des roulements et des engrenages ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b.13- Hachurer la coupe de la pièce 7 s’il est en :

Caoutchouc Alliage d’aluminium Fonte

b.14- ∅48 K7n6 est l’ajustement entre 3/5 ; avec 0,0070,01848 7 48K et

0,0330,01748 6 48n

calculer le jeu maxi et le jeu mini ? JeuMaxi = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jeumini = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . et En déduire le type de cet ajustement ? (En cercler la bonne réponse)

Ajustement avec jeu Ajustement avec serrage Ajustement Incertain

b.15- Donner le nom des éléments indiqués par des flèches des deux figures ci-dessous ? b.16- Réponse par Vrai (V) ou Faux (F) :

1 V Le frettage c’est la modifier les dimensions des pièces, par variation de leur température

2 V Les coussinets réalisent le guidage en rotation en réduisant le coefficient de frottement

3 V Pour un alésage tournant la bague intérieure du roulement est toujours montée serrée

4 V Une liaison effectuée avec goujon est considérée obtenue par adhérence indirecte

5 V La lubrification permet la réduction des frottements et par suite l’usure des pièces

6 V Un palier est un organe du guidage d’un arbre dans son mouvement en rotation

7 V Un solide libre dans l’espace possède 6 degrés de libertés et 0 degré de liaison

8 V Le trait continu fin avec zigzag représente la limite de vue ou de coupe partielle

9 V Le symbole BC désigne un roulement à une rangée de bille à contact radial

10 V Degrés de liaison : C'est le nombre de déplacements élémentaires interdits

11 V Les chicanes réalisent la protection sans frottement des roulements

12 V Le frittage c’est un procédé d’obtention de pièce à base de poudre

13 V Onctuosité d’une graisse c’est l’aptitude à adhérer sur les métaux

14 V Roulement de type KB c’est un roulement à rouleaux coniques

15 V Le système vis écrou assure la transformation de mouvement

16 V En cas de rotation la puissance = couple x vitesse de rotation

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17 V La rondelle grower évite le desserrage de la vis ou de l’écrou

18 V Dans un dessin technique 2 traits forts ne se coupent jamais

19 V La rondelle plate diminue la pression sur la pièce à maintenir

20 V Queue d’aronde est destinée à assurer une liaison glissière

21 V Les éléments filetés assurent l’assemblage des pièces

22 V L’ergot est destiné à assurer un arrêt en rotation

23 V La pression égale la force divisée sur la surface

24 V La viscosité d’un fluide se mesure par 1cm2/s

25 V Un joint plat réalise l’étanchéité statique

26 V Laminage c’est l’écrouissage

27 F L’ajustement ∅30 H7 g6 est un ajustement serré

28 F Dans un dessin les hachures coupent un trait continu fort

29 F L’entrainement d’une poulie à dents se fait par adhérence

30 F Le trait mixte fin à deux tirets représente l’axe de symétrie

31 F La clavette élimine la translation d’une pièce par rapport à l’autre

32 F Les coussinets réalisent le guidage en rotation à très grande vitesse

33 F L’étanchéité permet de réalise les fuites entre deux milieux différents

34 F Les vis de pressions sont utilisées pour réaliser seulement un guidage

35 F Le graissage par un graisseur compte-goutte est un graissage discontinu

36 F Le diagramme pieuvre c’est la relation entre les organes du système étudié

37 F La coupe représente la trace de la pièce qui se trouve dans le plan de coupe

38 F Roulement de type BT c’est un roulement à deux rangées de billes à contact oblique

39 F Le diagramme FAST c’est la relation entre les éléments extérieurs du système étudié

40 F L’étanchéité dynamique se fait entre deux pièces immobiles l’une par rapport à l’autre

41 F L’échelle c’est le rapport entre la dimension réelle et la dimension sur dessin de l’objet

42 F Dans un dessin en perspective les fuyantes se dessinent parallèle au plan de projection

43 F Le diagramme SADT c’est la relation entre les solutions technologiques et le système étudié

44 F Une liaison effectuée avec un ajustement serré est considérée obtenue par adhérence indirecte

45 F La rondelle élastique réalise un obstacle de la bague intérieure du roulement (arête en translation)

46 F Un réducteur de vitesse permet de réduire aussi la pression du mécanisme

47 F Le joint feutre travail dans une température élevée

48 F Le dessin de définition est accompagné avec la nomenclature

49 F Dans le cas d’un arbre tournant, l’ajustement entre l’arbre et le coussinet est avec serrage

50 F L’ajustement 80 H7 r6 est un ajustement serré démontable

51 F La liaison linéaire annulaire possède 3 rotations et 2 translations

52 F Le kilogramme c’est l’unité du poids

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Volet 2.2- Situation d'évaluation N°2 : Dans le cadre de votre activité dans cette société, vous êtes appelés à expliquer à un stagiaire le fonctionnement de ce mécanisme et le guidage en rotation de l’arbre 9 dans son logement 7+15 et de l'encadrer pour réaliser un montage possible. Et dans le but de proposer une solution technologique des arrêtes en translation des bagues des roulements afin d’augmenter la durée de vie du réducteur et d'identifier la (ou non) mobilité de quelques constituants de ce montage. En exploitant les données et les ressources convenables. Pour cela la réponse à la tâche c, s'avère nécessaire. Tâche c : Pour la version du guidage en rotation de l’arbre 9 dans son logement 7+15, le constructeur à proposer les roulements 11, afin d'augmenter la durée de vie de ce mécanisme. (Pour simplifier le travail graphique, on fixe par la suite une échelle 1 :1) c.1- Faire un choix et compléter le tableau des éléments convenable, d’après les ressources pour le montage des roulements des éléments suivants : Clavette 8 ; Circlips 10 ; Écrou à encoches 19 + rondelle frein 20 et le Joint à deux lèvres 17.

Ressource pour le montage des roulements

Le choix des éléments arrêtant les bagues en translation et les fuites :

Montage de la roue dentée 12 sur

l’arbre 9 est assuré par une clavette

parallèle forme A, de longueur

L = 25 mm

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Utiliser les éléments choisir pour répondre aux questions suivantes : c.2- Compléter sur le dessin de conception le montage des roulements ? En assurant la liaison encastrement de la roue dentée 12 avec l'arbre de sortie 9, réaliser par : - Moyen de positionnement : Épaulement et clavette 8 + rainure (voir la figure ci-contre) - Éléments de fixation : Bague 18, Bague intérieure du roulement 11, rondelle frein 20 et écrou à encoches 19. c.3- Assurer l’étanchéité à l’aide d’un joint à deux lèvres choisi précédemment c.4- Indiquer les ajustements sur les portées des roulements 11 ?

Le dessin du travail graphique est supposé à l’échelle 1 : 1

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Volet 2.1- Situation d'évaluation N°1 : Une société spécialisée dans la production et vente des réducteurs, des moto-réducteurs et des systèmes de transmission de puissance…, à la suite d'une demande d'une centaine des réducteurs de vitesses, vous demande de mettre en œuvre le réducteur de vitesse et de vérifier quelques performances en vue d’améliorer sa construction et de réduire son prix de revient, sans nuire à la fiabilité et la qualité du produit. Pour cela la réalisation des tâches suivantes s'avère nécessaire : Tâche a : Après avoir pris connaissance du sujet, découvrir le système étudié et son environnement à travers des outils d'analyse et de représentation fonctionnelle. a.1- Énoncé le besoin du système étudié ?

a.2- Établir le diagramme des interactions du système étudié ? On se basant sur les données suivant : - Fp : Transmettre et adapter l’énergie du moteur au récepteur ; - Fc1 : S’adapter au support ; - Fc2 : Ne pas agresser le milieu ambiant ; - Fc3 : Résister au milieu ambiant ; - Fc4 : Limiter les pertes énergétiques. a.3- Compléter l'actigramme SADT du niveau A0 du système étudié ? On se basant sur les données suivant : - Compte rendu ; - Énergie électrique (W); - Réducteur ; - Petite vitesse ; - Réduire ; - Consigne (C); - Informations ; - Grande vitesse ; - Bruit ; - Perte énergétique

a.4- Compléter le diagramme FAST de la fonction "Transmettre et adapter l’énergie du moteur au récepteur" par des solutions technologiques associées aux fonctions techniques ? On se basant sur les données suivant : - Roulement à une rangée de billes à contact radial 11 ; - Alimenter en énergie ;- Accouplement ; - Acquérir l’information ; - Cannelé ; - Moteur électrique.

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البناء "عــلــىم الوهنـــدس فرع : هــادة - 2013/2014لسنت - نألونى بكانىريا 4فرض هحروس رقن " اإلجابت" انكهربائيتهسلك العلىم والتكنىلىجياث : شعبت العلىم و التكنىلىجياث" الويكانيكي

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Tâche b : Dans le but d'appréhender la solution technologique choisie, identifier le système de transmission de mouvement. En se référant au dessin d’ensemble. On vous demande de : b.1- Compléter le tableau des noms et fonctions des éléments du dessin d'ensemble ?

Pièce Nom Fonction

1 Couvercle Protéger le mécanisme 2 Circlips Arrêt en translation des bagues int. du rlt 4 Joint à deux lèvres Réalise l’étanchéité dynamique

5 Roulement à une rangée de billes à contact radial, type BC

Faciliter le guidage en rotation de 3/7+15

6 Vis CHc Assemblage de 1/7 13 Goupille Réalise le centrage de 7 / 15 14 Joint plat Réalise l’étanchéité statique 22 Bouchon de remplissage Ferme le trou de remplissage du lubrifiant B Bossage Limiter la surface usinée S Semelle Appui du mécanisme T Trou de vidange Vidange du lubrifiant usé N Nervure Augmenter la résistance ou la rigidité.

b.2- Compléter le tableau des liaisons entre les pièces du dessin d'ensemble ?

Liaison Nom de liaison

Symbole cinématique en deux vues

Degré de liberté

Rotation Translation

L1/7 Encastrement

L3/7+15 Pivot

1 0 L6/1+7

(en cas de montage)

Hélicoïdale

L12/9 Encastrement

0 0 b.3- Compléter les caractéristiques de la liaison entre 1/7 ? (Mettre une ellipse sur la réponse juste)

complète rigide démontable par adhérence directe

partielle élastique indémontable par obstacle indirecte b.4- Compléter les repères des pièces et le schéma cinématique du dessin d'ensemble ? b.5- Le Guidage en rotation du réducteur est réalisé par deux roulements 5 et 11,

de quel type de roulement s’agit-il ? Type BC

b.6- En cercler les pièces qui sont animées d’un mouvement de rotation en cas de fonctionnement ?

1 2 3 4 B5i 6 7 8 9 10 B11e

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

b.7- Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ? Arbre tournant

b.8- Quelles sont les bagues montées serrées (extérieures ou intérieures) ? Intérieures

b.9- Les bagues extérieures sont-elles montées avec jeu ou avec serrage ? Avzc jeu

b.10- D’après le dessin d’ensemble, Donner la désignation du roulement 11, si D = 103, B = 29

et de série 03 ? Ø 56 BC 03

En même temps

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b.11 - 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 9 et au cops 7+15. b.12- Dans ce réducteur, comment est assurer la fonction lubrification des roulements

et des engrenages ? Par barbotage b.13- Hachurer la coupe de la pièce 7 s’il est en :

Caoutchouc Alliage d’aluminium Fonte

b.14- ∅48 K7n6 est l’ajustement entre 3/5 ; avec 0,0070,01848 7 48K et

0,0330,01748 6 48n

calculer le jeu maxi et le jeu mini ?

JeuMaxi = 0,007 - 0,017 = - 0,01 < 0 Jeumini = 0,018 – 0,033 = - 0,015 < 0

et En déduire le type de cet ajustement ? (En cercler la bonne réponse)