Cahier Meca 4ST

Nom : ……………………..…
Prenom : ………………...….
Classe : ………………...…….
A.S : … 2017 … / … 2018…

SOMMAIRE
Chap. Titre Page
 Annexe 1 : Les ajustements (tolérances dimensionnelles)
 Annexe 2 : Les tolérances géométriques
 Annexe 3 : Les engrenages
01 Analyse fonctionnelle interne d’un produit …..………………………………………..………….. 1
 Unité de bouchonnage de flacons ……….…………………………….………………………… (2)
02 Cotation fonctionnelle ………………………………...………………………………………..………….. 10
03 Guidage en rotation (rappel) …..………………………………………………..……………..……….. 17
 Mécanisme d’entrainement d’une poulie ……….……………………………………………….. (20)
04 Représentation d’un produit fini : Coupes & Sections …..……………..………..………….. 26
05 Fonction Assemblage : Liaison encastrement démontable …..…………….……..………….. 35
06 Flexion plane simple : Poutre soumise a des charges localisées …..….…….………….. 37
07 Flexion plane simple : Poutre encastrée en une extrémité …..….……………..………….. 42
08 Les accouplements …..…………………………………………………………………………..………….. 45
09 Les embrayages et les freins …..…………………………………………………………..………….. 53
 Réducteur à embrayage - frein ……….……………………………..…………………………....(58)
10 Flexion plane simple : Poutre soumise à une charge uniformément répartie ……….. 66
11 Les engrenages …..……………………………………………………………………………….………….. 72
12 Les boîtes de vitesses …..………………………………………………………………..…..………….. 84
 Boîte de vitesses ……….………………………………………………………………………...… (87)
13 Guidage en rotation (roulements à contact oblique) …..…………………..…..……..……….. 92
14 Transformation de mouvement …..…………………………………………………………..………….. 101
15 Torsion simple …..…………………………………………………………………………...……..………….. 123

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 ……...…… Mouvement difficile, bon centrage
 H7j6 ▷ Montage légèrement dur ……….… Pas de mouvement possible, très bon centrage
 H7m6 ▷ Montage bloqué …..……......……… Ajustement théoriquement incertain, mais qui, en pratique, 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)
II. GUIDAGE EN ROTATION :
INTERIEUR EXTERIEUR RUGOSITE
MONTAGE DIRECT ∅..… H7g6
COUSSINETS ∅..… H7f7 ∅..… H7m6
ROULEMENT
BC
ARBRE TOURNANT ∅..… k6 ∅..… H7
MOYEU TOURNANT ∅..… h6 ∅..… M7
ROULEMENT
BT & KB
ARBRE TOURNANT
montage en X ∅..… m6 ∅..… H7
MOYEU TOURNANT
montage en O ∅..… h6 ∅..… N7
JOINT D’ETANCHEITE ∅..… h11 ∅..… H8
GOUPILLES CYLINDRIQUES ∅..… H7m6 serrage ∅..… F7m6 jeu
Ra0,8
Ra0,3

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
II. INDICATION D’UN ELEMENT :
Surfaces / lignes Axe de la pièce
Grand cylindre Axe du grand / petit cylindre Plan médian de la pièce
III. TOLERANCES GEOMETRIQUES :
TOLERANCES DE FORME TOLERANCES D’ORIENTATION TOLERANCES DE POSITION
SYMBOLE EXEMPLE SYMBOLE EXEMPLE SYMBOLE EXEMPLE
Planéité Parallélisme Coaxialité
Rectitude Perpendicularité Symétrie
Circularité Inclinaison Localisation
Cylindricité

ENGRENAGES
I. ENGRENAGES A DENTURE DROITE :
II. CARACTERISTIQUES D’UN ENGRENAGE :
ENGRENAGE EXTERIEUR ENGRENAGE INTERIEUR
MODULE Valeurs normalisées : 0,5 – 0,75 – 1 – 1,5 – 2 – 2,5 – 3 – ….
PAS
DIAMETRE
PRIMITIF

ENTRAXE
SAILLIE
CREUX ,
HAUTEUR
DE DENT
,
DIAMETRE
DE TETE

DIAMETRE
DE PIED
, , , ,

Labo Génie Mécanique de Kélibia Page 1
01 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE
D’UN PRODUIT
I. INTRODUCTION :
L’analyse fonctionnelle est une approche scientifique qui raisonne en terme de fonctions devant être assurées
par un produit, elle consiste à recenser, caractériser, 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 externe d’un produit :
Ce type d’analyse permet l’élaboration du cahier des charges fonctionnel (C.d.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.d.C.F.
■ Diagramme FAST :
C’est l’outil permettant de visualiser l’enchaînement des fonctions et l’élaboration des solutions.
F.A.S.T. signifie : Function Analysis System Technic (Technique d’Analyse Fonctionnelle et Systématique).
fonctions
de service
fonctions
techniques
besoin produit
Analyse fonctionnelle
extene
Analyse fonctionnelle
intene
FT1
Divergence en ET
FT11
FT12
Fonctiondeservice
FT2
FT21
FT22
Divergence en OU

UNITE DE BOUCHONNAGE DE FLACONS
1. Présentation du système :
Le système à étudier fait partie d’une chaîne de fabrication de produits de beauté. Il permet de bouchonner
des flacons de parfum de type aérosol. Il comprend :
 Poste 1 : Alimentation en bouchon :
▷ Un tapis roulant Tr1 muni d’empreintes permettant l’amenage des bouchons.
 Poste 2 : Alimentation en flacons vides :
▷ Un tapis roulant Tr2 muni d’empreintes servant à l’amenage des flacons.
 Poste 3 : Bouchonnage de flacons :
▷ Une ventouse V pour la préhension et la pose d’un bouchon.
▷ Un support pivotant pouvant occuper trois positions B, F et C.
▷ Une rampe à rouleaux permettant par gravité de mettre un flacon bouchonné dans le carton.
▷ Un tapis roulant Tr3 d’évacuation des cartons remplis.

2. Description du mécanisme d’entrainement du tapis roulant :
Le dessin d'ensemble de la page 3/3 du dossier technique représente le mécanisme qui permet
l'entraînement du tapis roulant (26) transférant les cartons contenants les flacons bouchonnés.
La transmission de la rotation de l'arbre d'entrée (40) vers l'arbre de sortie (30) est réalisée par
l'intermédiaire d’un réducteur constitué par les poulies (6), (37) et la courroie (38) et par les pignons (19),
(35) ainsi que la chaîne (20).
3. Nomenclature :
22 1 Vis à tète hexagonale H
21 1 Rondelle plate 42 1 Moteur 1440 / 15
20 1 Chaîne 41 4 Vis à tète cylindrique CHc
19 1 Pignon 24 40 1 Arbre moteur
18 1 Clavette parallèle 39 4 Vis à tète hexagonale H
17 2 Joint à lèvre 38 1 Courroie
16 2 ………………………………… 37 1 Poulie 60
15 1 Entretoise 36 1 Vis à tète hexagonale H
14 2 Roulement type BC 35 1 Pignon
13 1 Vis à tète hexagonale H 34 1 Roulement type BC
12 1 couvercle 33 1 Entretoise
11 2 Joint à lèvre 32 4 Vis à tète hexagonale H
10 1 Arbre intermédiaire 31 1 couvercle
9 4 Rondelle plate 30 1 Arbre de sortie
8 6 Ecrou H 29' 1 plateau
7 1 Clavette parallèle 29 1 plateau
6 1 Poulie 120 28 1 Clavette parallèle
5 1 Equerre support 27 1 Rondelle plate
4 1 Support 26 1 Tapis roulant
3 1 Boîtier 25 1 Tambour 120
2 1 Plaquette couvercle 24 2 Coussinet à collerette
1 1 Bâti 23 1 Axe
Rep Nb Désignation Rep Nb Désignation


A
B

1. Analyse fonctionnelle :
a/ En se référant au dossier technique, compléter le diagramme F.A.S.T relatif à la fonction principale FT2

b/ Préciser la fonction des pièces suivantes :
□ Vis (41) : ……………………………………………...………………..……………………………………………………..
□ Vis (36) : ………………………………….……………..…………..………………………………………………………..
c/ Etude d’assemblage :
En se référant au dessin d’ensemble et à la nomenclature
(voir dossier technique pages 3 & 4)
 Donner le nom et l’élément (16) :
□ Nom : ……………………………………..
□ Rôle : ……………………………………..
 Donner le type des ajustements suivants :
□ Ajustement entre (16) et (1) : …………………………………………………..…………..
□ Ajustement entre (16) et (4) : ……………………………………………….……………..
…………………………………………………………………….
…………………………………………………………………… Vis CHC (41)FT21
Transmettre le mouvement de rotation du moteur (42) vers le tambour (25)FT2
…………………………………………………………………….
…………………………………………………………………… Courroie (38)FT23
…………………………………………………………………….
…………………………………………………………………… Moteur électrique (42)FT22
Guider en rotation l’arbre intermédiaire (10)
………………………………
………………………………
FT25
Transmettre le mouvement de rotation de l’arbre
intermédiaire (10) vers l’arbre de sortie (30)
………………………………
………………………………
FT26
………………………………
………………………………
Lier la poulie (37) à
l’arbre moteur (40)
…………………………
…………………………
FT24
FT241
Clavette (7)
…………………………
…………………………FT242
Fixer l’axe (23) à l’équerre support (5)
………………………………
………………………………
FT27
…………………………………………………………………….
…………………………………………………………………… Deux coussinets (24)FT28

…
Moteur
Tambour
37
…
40
19
35
...
30
06
d/ Donner le nom de chacune des formes A et B et indiquer leurs fonctions :
 Forme A :
□ Nom : ……………………………………..
□ Rôle : …………………………………………………………………………………………………………..
 Forme B :
□ Nom : ……………………………………..
□ Rôle : …………………………………………………………………………………………………………..
e/ En se référant au dessin d’ensemble, compléter le schéma cinématique suivant :
● Inscrire les repères des pièces manquants.
● Inscrire les fonctions techniques.
● Dans l’emplacement prévu, représenter les symboles des liaisons mécaniques correspondantes.

e/ Compléter la classe d’équivalence :
A = { 10, …………………………………………………………………..……………………………………………
FT……..
FT……..
FT……..

2. Etude cinématique du mécanisme :
Le but de cette partie est de choisir un moteur adéquat.
a/ Donner le type de la courroie (38)
Courroie (38)  ……………..…………………………………………..………………………………….………
b/ Calculer la puissance transmissible sur l’arbre moteur
……………………………….…..…………………………………………………………..…..………………………………….…
c/ 1. Calculer le rapport de transmission
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
2. En déduire la vitesses de rotation de l’arbre intermédiaire (10)
……………………….…………….…..……………….………………………………………..………………………………….…
▷ Sachant que la vitesse de rotation du tambour est 240 /
d/ 1. Calculer le rapport global de transmission
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
2. En déduire le rapport de transmission
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
3. En déduire le nombre de dents
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
▷ Sachant que le rendement de la transmission est 0,9
e/ 1. Calculer la puissance transmise sur l’arbre de sortie (30)
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
Tambour
Poulies / Courroie
(37 –6 / 38)
Moteur (42)
Nm=1440 tr/min
Cm= 15 N.m
Pignons / Chaîne
(19 – 35 / 20)

e/ 2. Calculer le couple récepteur transmis par l’arbre de sortie (30)
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
f/ Calculer la vitesse linéaire du carton sur le tapis roulant (26) portant les flacons bouchonnés
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
……………………………………………..….…..…………………………………………..………………………………….……
3. Cotation fonctionnelle :
a/ Justifier la présence des cotes conditions
JA et JB
JA  …………………….…………..…………
……………..…………………………………………
….…………………………………………………….
JB  …………………….…………..…………
……………..…………………………………………
….…………………………………………………….
b/ Tracer les chaînes de cotes relatives aux
conditions JA et JB
Sachant que :
4,5
0,5
0,3 ; 10 ,
; 20
,
,
3. Calculer la cote B27 relative à la condition JB
…………………………..………………………………... ………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………... ……………………..……………………………………………
…………………………..………………………………... ………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………... ………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………... ……………………..……………………………………………
c/ Installer sur le dessin ci-dessous la condition :
● JC : retrait de l’axe (23) permettant son serrage du support (5).
5 23 24 29’ 24’ 27 8 21 22
JA
JB B27
B23
B8

5. Guidage en rotation :
Le guidage en rotation du plateau (29’) du mécanisme d’entraînement du tapis roulant est assuré par deux
coussinets à collerette identiques.
Afin d’améliorer le rendement du système, on se propose de remplacer les coussinets par des roulements à
contact radial type BC.
On demande de compléter :
 Le montage des deux roulements.
 La liaison complète du couvercle (43) avec le plateau (29’) par une seule vis CHc.
 La liaison encastrement de l’axe (23) avec l’équerre support (5) par
□ Une clavette parallèle
□ Un écrou H
□ Une rondelle plate.
 Assurant l’étanchéité (côté gauche) par un joint à lèvre.
 Indiquer les ajustements nécessaires au montage des roulements et du joint à lèvre.
N.B : Utiliser, selon le besoin, les composants normalisés de la page 6/6 du dossier technique.

5 44 45 R1 R2 43 29’ 23

02 COTATION FONCTIONNELLE
I. RAPPEL :
￭ Chaîne de cotes
Une chaîne de cotes est un ensemble de cotes, disposés bout à bout, nécessaires et suffisantes au respect
de la cote condition.
￭ 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 !
￭ Ecriture vectorielle:
∑
￭ Ecriture algébrique:
∑ ê ∑
∑ ê ∑
∑ ê ∑
￭ Intervalle de tolérance:
. ∑

II. CHAINE SIMPLE « OU INDEPENDANTE » :
￭ Exercice 1 : Assemblage par vis
▪ Justifier la présence des conditions :
Ja  …………..….…………….……….
…………….…………….……….…………
Jb  …………..….……….…………….
…………….…………….……….…………
▪ Tracer les chaines de cotes relatives
aux conditions Ja et Jb
￭ Exercice 2 : Montage d’un galet
▪ Justifier la présence des conditions :
Ja  …………..….…………….……….
…………….…………….……….…………
…………….…………….……….…………
Jb  …………..….……….…………….
…………….…………….……….…………
…………….…………….……….…………
▪ Tracer les chaines de cotes relatives
aux conditions Ja et Jb
￭ Exercice 3 : Ajustement sur cône d’appui
▪ Justifier la présence de la condition :
J  …………..….…………….……….
…………….…………….……….…………
…………….…………….……….…………
…………….…………….……….…………
▪ Tracer la chaine de cotes relative à la condition J

￭ Exercice 5 : Système d’articulation
□ Tracer les chaines de cotes relatives aux conditions Ja , Jb , Jc et Jd
□ Reporter les cotes fonctionnelles obtenues sur les dessins des pièces séparées :

□ Donner l’utilité des conditions Ja , Jb , Jc et Jd
Ja  ……………………..…..…………………………………………………………………………
Jb  ……………………..…..…………………………………………………………………………
Jc  ……………………..…..…………………………………………………………………………
Jd  ……………………..…..…………………………………………………………………………
Sachant que :
0,5
0.1
0.3 ; 20 .
; 65 .
□ 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
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
 b4 = ………………………
□ Vérifier le résultat obtenu :
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..………………………………………

II. CHAINE UNI-LIMITE « DEPENDANTE » :
￭ Exercice 1 : Table coulissante.
1. La condition A est maximale ou minimale ? Justifier.
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), 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 …………………….….
2. Tracer la chaîne de cotes relative à la condition ……….
3. Calculer la cote fonctionnelle , sachant que: 0,1 0,5 ; 40 0.1
; 15
.

…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...…………………………..…………  B12 = ………………………

￭ 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).
1. Tracer sur la figure 1 la chaîne de cotes relative à la condition
2. Tracer la chaîne de cotes relative à la condition

￭ Exercice 3 :
1. Lire le dessin d’ensemble, en déduire l’utilité de chacune des conditions «JA» «JB» .
JA  ……………………….……..…..………………………………………………………………………
JB  ……………………….…………..…..…………………………………………………………………
1. La condition A est maximale ou minimale ? Justifier.
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
…………………………..………………………………...………………………………..…………………………………………
3. Tracer les chaînes de cotes relative aux conditions ………. Et

03 GUIDAGE EN ROTATION
PAR ROULEMENTS A CONTACTS RADIAL (RAPPEL)
I. 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 : ∅ …………………
2. Guidage par coussinet :
Afin de limiter les frottements, le coussinet doit être
monté :
□ serré sur l’alésage ▷ ………………………………….
□ glissant sur l’arbre ▷ ………………………………….
De cette façon la vitesse de glissement est la plus
faible

Coussinet …………………………… Coussinet ……………………………
63
2
Jeu (J)
4 5
…….
1
…….
…….

3. Guidage par roulements :
 Fonction :
Le roulement est un organe permettant la rotation relative entre un arbre et un
moyeu (alésage), sous charge, avec précision et avec un frottement réduit.
 Immobilisation des bagues
Principe ………………… ………………… ………………… ………………………
Principe ………………… ………………… ………………… ………………………
 Cas 1 : arbre tournant
* Les bagues intérieures ………………...……… sont
montées ………………………………… et arrêtées en
translation par …… obstacles : …………………...…
Tolérance de l’arbre : ………….……
* Les bagues extérieures………………...……… sont
Tolérance de l’alésage ………….……
 Cas 2 : moyeu tournant
* Les bagues intérieures ………………...……… sont
Tolérance de l’arbre : ………….……
* Les bagues extérieures………………...……… sont
Tolérance de l’alésage ………….……

III. EXERCICE D’APPLICATION :
□ Exercice 1 :
L’arbre pignon (3) est guidé en rotation par deux roulements à billes de type BC (R1, R2).
- Compléter le dessin de montage des roulements.
- Assurer l’encastrement de la roue dentée (2) sur l’arbre (3) (avec vis CHc, rondelle et clavette
parallèle).
- Indiquer les ajustements nécessaires au montage des roulements.
□ 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, R2). On demande de compléter
- L’encastrement du pignon (3) sur le plateau (2)
- L’encastrement du plateau (2) sur le tambour (1) par 8 vis CHc 6-14 (représenter une seule vis)
- Le montage des roulements R1 et R2.
- Les ajustements des portées des roulements et du joint à lèvre.

MECANISME D’ENTRAINEMENT D’UNE POULIE

21 1 Vis CHc -- -
20 1 Anneau élastique 41 1 Goupille élastique
19 1 Bague 40 1 Bouchon
18 1 Carter 39 1 Bouchon
17 1 Pignon arbré 38 1 Anneau élastique
16 1 Bague 37 2 coussinet
15 1 Clavette // 36 1 Boitier
14 1 Rondelle plate 35 1 Goupille de positionnement
13 1 Ecrou H 34 - Cale de réglage
12 1 Poulie 33 - Cale de réglage
11 1 Couvercle 32 1 Couvercle
10 1 Joint à lèvre 31 1 Roue conique
9 6 Vis CHc 30 1 Anneau élastique
8 1 Arbre de sortie 29 1 Pignon conique
7 2 Roulement de type BC 28 1 Arbre intermédiaire
6 1 Bague 27 1 Bague
5 1 Pignon 26 1 Roulements BC
4 1 Clavette 25 1 Anneau élastique
3 6 Tirant 24 1 Roue dentée
2 1 Bâti 23 2 Roulement BC
1 1 Arbre moteur 22 1 Rondelle d’appui
a/ En se référant au dossier technique, compléter le diagramme F.A.S.T relatif à la fonction principale FT2
Guider en rotation l’arbre moteur (1)
………………………………
………………………………
FT21
………………………………
………………………………
Lier le pignon (31) à
l’arbre moteur (1)
…………………………
…………………………
FT23
FT251
………………………………
………………………………
Lier en translation le
pignon (31) à l’arbre (1)
FT252
Transmettre le mouvement de rotation de l’arbre moteur (1) vers la poulie (12)FT2
…………………………………………………………………….
……………………………………………………………………
Engrenage conique (31,29)FT22
…………………………………………………………………….
……………………………………………………………………
Goupille élastique (41)FT23
…………………………………………………………………….
……………………………………………………………………
Deux roulements (26)FT24
Lier le pignon (13) à l’arbre de sortie (15)
………………………………
………………………………FT26
…………………………………………………………………….
…………………………………………………………………… Accouplement (A)FT28
………………………………
………………………………
Transmettre le mvt de
l’arbre (28) à (8)
Transmettre le mvt de
l’arbre (28) à (17)
FT23
FT251
Engrenage (17b-5)
…………………………
…………………………FT252

b/ Préciser la fonction des pièces suivantes :
■ Bouchon (40)  ………………………….……..………………………..………...……………………….………….
■ Bouchon (39)  ………………………….……..………………………..………………………………….………….
■ Tirant (3)  ………………………….……..……………………….……..……………………………….………….
■ Goupille cylindrique (35)  ………………………….……..………………..………..………………….………….
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), (05), (24).
♦ Dans l’emplacement prévu ; représenter les symboles des liaisons mécaniques correspondantes.

M
24
12
…..
… …..
31
05
FT : ……
FT : ……
FT : …… FT : ……
FT : ……

2. Etude cinématique du mécanisme :

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

3. Cotation fonctionnelle :
a/ justifier la présence des cotes condition JA et JB
■ JA  ……………..…………………………………..….………….
■ JB  ……………..…………………………………….………….
b/ La condition JA est-elle mini ou maxi? Justifier.
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………
c/ Tracer les chaînes de cotes installant la condition (JA………) et (JB).
Moteur
Engrenage conique
(29 - 31)
r1 = 1 ; η1=0,95
Arbre (8)
N8=1400 tr/min
P8= 0,6 kW
Engrenage
(24 – 17a)
r2 =2 ; η2=0,85
Engrenage
(17b – 5)
r3 = 3/4 ; η3=0,85
Moteur 1 Moteur 2 Moteur 3
Nm [tr/min] 800 900 1000
Cm [N.m] 8 9 10

Plandejauge
JB
jeu
20 0605 07 1816 08 1207' 09 11 1314
JA...

4. 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
A
?........
A
A
A
?........

4. Guidage en rotation :
On désire remplacer les coussinets (37), par des roulements de type BC; (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).
383631R101R2
...........
..............
.......
...........

04 REPRESENTATION D’UN PRODUIT
FINI : COUPES & SECTIONS
I. COUPE SIMPLE :
1. Règle :

2. Hachures :
usage général.
tous métaux et alliages.
Cuivre et ses alliages.
Béton léger
Métaux et alliages légers.
(Aluminium, …)
Matières plastiques ou
isolants.
Exercice 1 :
Pour chaque exercice, tracer la vue coupée manquante. Utiliser le plan de coupe indiqué.

II. DEMI-COUPE :
Les vues en demi-coupe sont particulièrement intéressantes dans le cas des pièces symétriques.
1. 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
2. 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.
III. COUPE LOCALE OU PARTIELLE :
II arrive fréquemment que l'on ait besoin de définir uniquement un seul détail (un trou, une forme particulière
etc.) du contour intérieur. 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

Exercice 1 :
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.
Vue 3D Coupe A-A Coupe B-B Coupe C-C

Exercice 2 :
Pour chacune des pièces suivantes, on demande de dessiner la vue en demi-coupe :
V. 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
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


VI. 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 :

Exercice 6 :
On donne le dessin d’un couvercle en vue 3D, on demande de
□ Compléter le dessin du produit fini du couvercle par :
- la vue de face en coupe C-C (sans détails cachés)
- la vue de gauche.
□ Inscrire les tolérances des cotes repérées Ø.
□ Inscrire les tolérances géométriques
Ø
Ø
A
B
Ø
B
C-C
C
A
C

VII. 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).
Principe des sections, comparaison avec les coupes, représentation normalisée

2. Sections sorties :
Elles sont dessinées, le plus souvent, 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.

05 FONCTION ASSEMBLAGE
LIAISON ENCASTREMENT DEMONTABLE
I. INTRODUCTION :
Liaison encastrement démontable :
Les deux pièces ne peuvent être montées et démontées à volonté.
Deux fonctions doivent être assurées la plupart du temps :
- La mise en position (MIP) car la position relative des pièces doit être assurée avec précision.
- Le maintien en position (MAP) qui est le plus souvent obtenu par l’intermédiaire d’éléments filetés
(vis, écrou…).
II. APPLICATIONS :
 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 : ………………...…………………………...……
MAP : ………………………….………..………..……
(5) : Vis de pression HC M8-20

MIP : …………………...…………………………...……
MAP : …………………………….………..………..……
……….… en position
(S1) par rapport à (S2)
Lier complètement deux
pièces (S1) et (S2)
Interdire les
mobilités
Transmettre les
actions mécaniques
……….… en position
(S1) par rapport à (S2)
FT11
FT12
FT111
FT121
FT1
Solutions
Technologiques

(6) : Clavette parallèle forme A, 6 x 6 x20
(7) : Anneau élastique pour arbre 22 x 1,2
7
6
32
1
C

MIP : …………………...………………………...……
MAP : ………………………….………..………..……
(7) : (8) écrou H, M 16
(9) rondelle, W16

MIP : …………………...…………………………...……
MAP : …………………………….………..………..……
(10) : Vis de serrage H, M 10-22
(11) : Rondelle LL 10

MIP : …………………...………………………...……
MAP : ………………………….………..………..……
(14) clavette disque, 5 x 6.5
(12) écrou KM 20
(13) rondelle frein MB 20

MIP : …………………...…………………………...……
MAP : …………………………….………..………..……

06
FLEXION PLANE SIMPLE
POUTRE SOUMISE A DES CHARGES LOCALISEES
I. RAPPEL :
1. Principe Fondamental de la Statique (P.F.S) :
Un système matériel est en équilibre lorsque
∑ 0 Théorème de la résultante statique
∑ 0 Théorème du moment statique
 Moment d’une force :
Le moment d’une force 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
□ Sens : (vois schéma)
□ Intensité : . (unité : Nm)
2. 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 :
C’est la répartition des actions perpendiculaires à la ligne moyenne sur toute la longueur de la poutre.
 Diagramme des moments fléchissants :
C’est la répartition des moments autour de l’axe ( , ) sur toute la longueur de la poutre.
 Contrainte normale maximale :

avec
□ : contrainte normale maximale (en / )
□ : moment fléchissant maximal (en )
□ : moment quadratique (en )
□ : désigne la valeur de la plus élignée (en )
□ : module de flexion (en )

□ Moment quadratique de quelques sections usuelles :

12

12

64

64

2

2

2

2

6

32
 Contrainte tangentielle :

avec
□ : contrainte tangentielle moyenne (en / )
□ : effort tranchant maximal (en )
□ : section de la poutre (en )
 Condition de résistance :
Pour qu’une poutre, sollicitée à la flexion plane simple, puisse résister en toute sécurité ; il faut que :
où
avec
□ : résistance élastique d’extension du matériau (en / ou )
□ : résistance pratique à l’extension du matériau (en / ou )
□ : coefficient de sécurité (sans unité)

II. 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 :
On donne 720 , 240
1. Calculer les actions en A et en C:
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
2. Calculer et tracer le diagramme des efforts tranchants et déduire la valeur de ‖ ‖
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
A B C D
Y
x
20 30 40
+
Ty (N)
x (mm)
Ech : …… mm --- …… N
‖ ‖ = …………………

3. Calculer et tracer le diagramme des moments fléchissant et déduire la valeur de ‖ ‖
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
4. L’arbre est réalisé d’un acier C22 et de diamètre 18 ,
en adoptant un coefficient de sécurité 5
a. Calculer la valeur de la contrainte tangentielle moyenne
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
b. Calculer la valeur de la contrainte normale dans la section la plus sollicitée de la poutre
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
Materiau S185 E335 C22 C25
Re [MPa] 185 335 225 285
MFz (Nm)
x (mm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm

c. Tracer le diagramme de répartition des contraintes normales dans la section la plus sollicitée.
Ech : (diamètre) …… mm --- …… mm
(contraintre) …… mm --- …… Nm
d. Calculer la valeur de la résistance pratique de la poutre
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
e. Vérifier la résistance de la poutre
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
f. Chercher le diamètre minimal de la poutre à partie duquel la poutre peut résister aux efforts
appliqués
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
z

07
POUTRE ENCASTREE EN UNE EXTREMITE
I. MISE EN SITUATION :
Afin d’assurer l’équilibre de la poutre, une poutre encastrée en une extrémité, est supposée soumise à :
□ Action : Action de l’encastrement
□ Moment : Moment de l’encastrement
B A
L
FB
RA
MA
B A
L
FB
RA
MA
Y
+
A B
x
longueur L

II. APPLICATIONS :
￭ Exercice1 : Flexion d’une planche de plonger (piscine).
La figure si contre représente une planche de plonger, généralement utilisée dans les piscines.
○ La planche est encastrée dans une extrémité,
l’autre extrémité est soumise à l’action du poids
du plongeur.
○ Le poids de la planche est négligeable
○ Le poids du plongeur est de P= 500N
○ La planche est assimilée à une poutre de section
rectangulaire de largeur b= 30 cm et de hauteur
h= 2 cm
1. Etudier l’équilibre de la planche et déterminer les actions mécaniques de l’encastrement et :
…………………………………………….……………
………………………………..………………………..
…………………………………………………………
……………..………………………………………..…
…………..…………………..…………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
Y
+
A B x
400
Ty (N)
x (mm)
Ech : …… mm --- …… N
‖ ‖ = …………………
MFz (Nm)
x (mm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm

￭ Exercice : Flexion d’une planche de plonger (piscine).
Une vis sans fin, assimilée à une poutre encastrée en A en cas de freinage, de section circulaire pleine
constante de diamètre d et de longueur L= 80 mm, encastré d’un côté et supportant trois charges localisées
en B et C et D
On donne 500 , 3000
1. Etudier l’équilibre de la planche et déterminer les actions mécaniques de l’encastrement et :
…………………………………………….……………………………………………..………………………..……………………
…………………………………………………..………………………………………..………….…..…………………..…………
………………………………………………..………………………………………..……………..…………………..………….…
…………………………………………………..………………………………………..………….…..…………………..…………
Zone [AB] …………………………………......………………
………………………………..…………………………………
Zone [AB] ……………………..………………………………
………………………………..…………………………………
……………………………..……………………………………
Zone [AB] …………………..……………….………………
………………………………..…………………………………
……………………………..……………………………………
b. Calculer la valeur de la contrainte normale dans la section la plus sollicitée de la poutre
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
Y
+
A D x
25 25 30
CB
MFz (Nm)
x (mm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm

08 LES ACCOUPLEMENTS
I. INTRODUCTION :
1. Fonction :
Un accouplement est un appareil destiné à
transmettre la vitesse et le couple, ou la
puissance entre deux arbres.
On distingue plusieurs familles
d’accouplement :
□ Accouplement rigide.
□ Accouplement élastique.
□ Accouplement positif
2. Défauts d’alignement :
3. Symbolisation :
Sans défaut
Désalignement
……………………
Désalignement
……………………
Désalignement
……………………
Ecart angulaire
en torsion
Accouplement
(symbole général)
Accouplement
……………………
Accouplement
……………………
Limiteur
de couple
Joint de cardan

………………….
…………………. ………………….
………………….
………………….

II. ACCOUPLEMENTS RIGIDES :
1. Conditions d’utilisation :
Les accouplements rigides doivent être utilisés lorsque les arbres sont correctement alignés (ou parfaitement
coaxiaux).
Leur emploi exige des précautions et une étude rigoureuse de l'ensemble monté, car un mauvais alignement
des arbres amène un écrasement des portées, des ruptures par fatigue et des destructions prématurées du
système de fixation.
Un accouplement rigide est choisi en cas où :
▻ Les arbres doivent être …………………………………
▻ Aucun mouvement …………………….……………………
▻ Ne tolèrent aucune ……………………………………….
2. Exercice 1 :
Compléter le dessin du manchon d’accouplement ci-dessous (à l’échelle 2:1) en assurant la liaison du
manchon (3) avec l’arbre (2) à l’aide d’une goupille cylindrique de diamètre d=3,5 et de longueur L= 21
Accouplement rigide à plateaux

3. Exercice 2 :
Compléter la liaison des deux plateaux (50) et (51) à l’aide de 4 vis CHc et 4 rondelles GROWER W
- Ne représenter qu’une seule vis et une seule rondelle.
- La fixation du plateau (51) avec l’arbre de sortie (22) à l’aide d’une vis H + une rondelle GROWER W et
une clavette parallèle forme A de longueur 30 mm.
- La fixation du plateau (50) avec la vis de transmission (57) à l’aide d’une vis de pression Hc (58) et une
clavette parallèle forme A de longueur 30 mm.
III. ACCOUPLEMENTS ELASTIQUES :
1. Conditions d’utilisation :
Souvent utilisés, ils tolèrent plus ou moins, suivant le type de construction, des défauts d'alignement
limités entre les deux arbres.
Cette flexibilité fait que le mouvement des différents composants de l'accouplement s'effectue sans
résistance et sans efforts antagonistes significatifs.
Avantages : Ils permettent
▻ Un léger …………………………… des arbres pour compenser (corriger) les défauts de position.
▻ D’absorber …………………………… accidentelles et les irrégularités du couple.
▻ D’amortir …………………………………………………….……..……………………
50
57
56
54
55
22
53
58
51
Vis et rondelle enlevées

2. Exercice :
Solution initiale :

Manchon à gaine flexible Manchon à broches Manchon Flector

Manchon radiaflex Manchon miniflex
Joint d’Oldham Manchons à goupille
Accouplement élastique en
torsion

Modification d’une solution :
a/ Sur la vue de face en coupe A-A, lier le manchon (3) à l’arbre (1) en utilisant une
clavette parallèle et une vis de pression Hc sans tête à bout plat.
b/ Représenter la vue de gauche en coupe S-S.
IV. JOINT DE CARDAN :
Encore appelé joint universel ou joint de Hooke. Le mouvement se transmet par l'intermédiaire d'un croisillon
libre en rotation par rapport aux deux arbres (deux liaisons pivots d'axes perpendiculaires et concourants).
Ils assurent la transmission entre des arbres concourants. Non flexibles en torsion, ils peuvent
transmettre des couples très élevés.
Représentation générale
Joint simple

Joint double

Réalisation d’une transmission homocinétique selon la position
Arbres reliés parallèles
Solution : Jumelage de deux joints simples, ou emploi
d’un joint double
Arbres reliés concourants
Solution : Jumelage de deux joints simples, ou emploi
d’un joint double en respectant les conditions :
1 = 2 et 1+2  90°.
IV. LIMITEUR DE COUPLE :
1. Définition :
Les limiteurs de couple sont des composants de sécurité
mécaniques utilisés en transmission de puissance.
Le principe de base du limiteur de couple est de supprimer la
transmission de couple entre une partie tournante
entraînante et la partie tournante entraînée lorsque le
couple transmis à celle-ci dépasse une valeur déterminée.
2. Présentation :
Le limiteur de couple représenté ci-contre
en 3D et ci-dessous en 2 vues en coupe A-A et B-B est un organe de sécurité de
transmission mécanique. Il est monté sur l’arbre moteur d’un transporteur entraînant le
tapis roulant d’une ligne de transfert de produits dans une usine.

3. Fonctionnement :
Le limiteur de couple, assure la transmission du mouvement
de rotation entre l’arbre moteur (1) et le pignon à chaîne (3).
□ L’entraînement se fait par adhérence des deux
garnitures de friction (6a) et (6b) sur le pignon (3), grâce à
l’effort presseur des rondelles élastiques type « Belleville
» agissant comme des ressorts.
□ Les garnitures (6a) et (6b) sont collées sur les pièces
(2) et (4).
▻ En cas de surcharge anormale ou blocage accidentel du
convoyeur, l’arbre moteur continuera de tourner mais il y
aura glissement entre le pignon (03) et les garnitures (06a)
et (06b) permettant ainsi d’éviter la rupture des organes les
plus fragiles de la transmission.
4. Etude technologique :
a/ ▪ Donner le nom et la nature de la liaison entre l’arbre (1) et le moyeu (2) : (cocher la bonne réponse)
complète par obstacle démontable permanente
partielle par adhérence indémontable temporaire.
▪ Quelles sont les pièces assurant cette liaison ?
- Arrêt en rotation : ……………………………………………………………....…………………….....……………
- Arrêt en translation : …………………………………………………………....………………………………...…
b/ Indiquer le repère des pièces entraînées en rotation par le moteur en cas de blocage accidentel
du convoyeur ? :
▻ Moteur + (1) + …………………………………………………..………………………………………………...……
c/ Quelle opération doit-on effectuer si le limiteur de couple "patine" trop facilement ?
……………………………………………..……………………………………………………………………..…………
……………………………………………..……………………………………………………………..…………………
d/ Donner le rôle de la rondelle (13) : ……………………………………………..…………………..………….………
e/ La chaîne retirée, on souhaite changer le pignon (3). Indiquer l’ordre de démontage des pièces
strictement nécessaires :
……………………………………………..……………………………………………………………...………..…………
f/ Quelles familles de matériaux sont indiquées par les hachures des pièces suivantes ?
▻ (6a) et (6b) : ……………………………………………..……………..……………………………………….………
▻ (5) : …………………………………………………..……………………………………………………………….……

g/ Donner le nom et l’utilité de la forme repérée « U » sur le dessin d’ensemble :
▻ …………………………………………………..………………………………………………………..………………
h/ On donne :
- La vitesse du moteur asynchrone triphasé (4 KW) est N1 = 1500 tr/min
- Le nombre de dents du pignon moteur est Z3 = 25 dents
- Le nombre de dents du pignon d’entraînement du convoyeur est ZC = 75 dents
▪ Calculer le rapport de transmission entre le pignon moteur et le pignon du convoyeur :
……………..……………………………………………………………………..………… r = ……………….…..………
▪ Calculer la vitesse de rotation du pignon d’entraînement du convoyeur :
……………..……………………………………………………………………..………… Nc = ……………….…...……
6. Manchon de sécurité :
▪ La liaison entre (1) et l’ensemble (2-3) est–elle obtenue par
obstacle ou par adhérence ? ▻ ……………….……………………………
▪ Quels sont les éléments qui créent la force pressante nécessaire à
l’adhérence ? ▻ …………………………….………………..…………………
▪ En cours de fonctionnement, que se passe-t-il si l’arbre récepteur
se trouve accidentellement bloqué ? ▻ ……………………………………
………………………………………………………………...….………..…………
▪ Comment peut-on faire varier la valeur limite du couple à
transmettre ?
▻ ……………………………………………….……………..………..…………
……………………………………………………..……….….………..…………

09 LES EMBRAYAGES ET LES FREINS
I. INTRODUCTION :
1. Fonction :
Un embrayage est un organe de liaison "temporaire"
qui permet d'accoupler ou désaccoupler (à volonté)
les deux arbres de transmission.
La classification peut se faire en fonction de :
□ La nature de la liaison (ou la forme des surfaces
de contact) et le principe d’entraînement entre le
moteur et le récepteur :
▷ Entraînement par obstacles  Embrayages instantanés
▷ Entraînement par adhérence  Embrayages progressifs
□ Le type de commande extérieure : Mécanique, Electromagnétique, Hydraulique, Pneumatique, …
2. Symbole :
II. LES EMBRAYAGES INSTANTANES :
1. Principe :
Les embrayages instantanés doivent être manœuvrés à ……………………………………..……………………………
2. Embrayages à dents :
Dents …………………… Dents ……………………
Remarque :
L’embrayage de type B (en dents de loup) permet l’entrainement en ………………………………………………….
…………………. ………………….
………………….

3. Embrayages à griffes :
4. Embrayages à crabots :
Etude de la liaison entre l’arbre de sortie (35) et les pièces (23, 32):
En se référant au dessin ci-dessus:
a/ Indiquer le nom et le type de l’organe qui assure la transmission de puissance entre crabot (24) et la
roue (32) ou le pignon (23)
■ Nom : …………………………………..…………  Type : ……………………………………..…………
b/ Sur quelle pièce faut-il agir pour manœuvrer l’embrayage :
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
c/ Le dessin est-il représenté à l’état embrayé ou débrayé :
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
d/ Cet embrayage peut-il être manœuvré en marche ?, justifier votre réponse :
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
e/ Donner le nom de la liaison entre (35) et (24) et indiquer la solution constructive choisi pour la
réalisation de cet liaison :
■ Liaison (35/24) : ……………………………………………………………………..………………..…………
 Solution constructive choisi : …………………………………………….………………………..…………

III. LES EMBRAYAGES PROGRESSIFS :
1. Constitution :
Un embrayage progressif comprend :
□ Un système de commande,
□ Des surfaces de friction couvertes par des garnitures de grande résistance à l’usure et à
l’échauffement
□ Un système provoquant une force pressante : Mécanique, Electromagnétique, Hydraulique, Pneumatique…
2. Avantages :
□ La manœuvre peut être effectuée en marche (sans arrêter le moteur)
□ L’entraînement de la transmission est progressif.
3. Nature des surfaces de contact :
4. Embrayages à disques :
Ces embrayages sont les plus utilisés ; le nombre de disques est variable et dépend de l'encombrement ou
de la place disponible pour loger l'embrayage.
 Exemple 1 : Embrayage ………………………………………………………………………………………..………………
Cône ……………………… Cône ………………………

a- …………………………………………
b- …………………………………………
c- …………………………………………
…………………… …………………… ……………………

1 : entrée 2 : sortie
3 : cloche disposant des rainures
4 : moyeu disposant des cannelures
5 et 8 : garnitures 6 : disques inférieurs
7 : disques supérieures 9 ressorts 10 : piston
Compléter le schéma cinématique
P
Position débrayée Position embrayée

Fonctionnement:
Permet d’accoupler la poulie motrice (5)
avec le pignon récepteur (17) par
l’action de l’électro-aimant sur le
plateau mobile (9) et l’arrêt en rotation
immédiat du pignon par l’action des
ressorts (20) dès que l’accouplement
est désactivé.
Travail demandé :
a/ Terminer les paragraphes ci-dessous puis compléter la chaîne cinématique.
□ Position embrayée:
- La bobine alimentée par le courant:
- Le plateau mobile (9) est ………………………………… vient en contact avec …………………………………
□ Position débrayée (ou freinée):
- La bobine non alimentée par le courant:
- Le plateau mobile (9) est repoussée par …………………………………, elle libère la poulie (5) et vient
en contact avec …………………………………
b/ Compléter le schéma cinématique

… … 5+8 17

5. Couple transmissible :

avec
□ : couple transmissible (en . )
□ : nbre de surfaces frottantes en contact
□ : effort presseur normal (en )
□ : coefficient de frottement
□ : de la surface de contact (en )
□ : de la surface de contact (en )
REDUCTEUR A EMBRAYAGE-FREIN
19 4 Roulement BE 38 2 Joints à lèvre
18 2 Plateau fixe 37 1 couvercle
17 1 Plateau mobile 36 1 Roulement BC
16 - garniture 35 1 Bague
15 1 Vis CHc 34 2 Pignons arbré
14 3 Electroaimant 33 1 Bouchon de vidange
13 2 plateau 32 1 bâti
12 1 Ressort 31 1 Roulement à rouleau
11 1 Armateur 30 1 Ecrou à encoche
10 2 Roulement type BC 29 3 Vis H
9 1 Couvercle 28 - garniture
8 2 Coussinet 27 1 Garniture
7 1 Arbre de sortie de réducteur 26 1 Arbre de sortie
6 3 Coussinet 25 1 Vis H
5 1 Rondelle 24 1 Rondelle
4 1 Bouchon de remplissage 23 1 Clavette
3 4 Roulement de type BC 22 1 Bague
2 2 couvercle 21 1 Courroie
1 1 Pignon arbré 20 1 Poulie
N
Rr

a/ En se référant au dossier technique, compléter le diagramme F.A.S.T suivant :

2. Etude cinématique du système :
a/ Etablir la chaine cinématique de transmission de mouvement de l’arbre moteur (1) à la poulie (20)
b/ Donner le repère (parmi 26, 28) correspondante pour chacune des formes de disques utilisés
….…….. ….……..
c/ compléter la classe d’équivalence Suivante :
A = { 26 , ………………………….……..………………………..………………………………………….……………
………………………………
………………………………
…………………………………………………………………….…
…………………………….…………………………………………
Guider en rotation l’arbre (7)
FT1
FT11
Réducteur (1-34b) , (34a,7)
Transmettre le mouvement du moteur à la poulie de sortie P1FP
Lier la poulie (20) à l’arbre de sortie (26)FT3 ………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
…………………………………………………………………….…
…………………………….…………………………………………
Assurer l’effort d’embrayage.
FT2
FT21
………………………………
………………………………Commander l’embrayageFT22
Garnitures (16- 28)
…………………………………………………………………
….……………………………….………………………..……FT23
Embrayage
(17),(16-28),(13,11)
Ressort (12)
…………………………………………………………………….…
…………………………….…………………………………………
…………………………………………………………………
….……………………………….………………………..……
FT3
FT31
………………………………
………………………………Commander le freinFT32
Cannelure sur l’arbre (26)
…………………………………………………………………
….……………………………….………………………..……FT33
Frein (18),(17),(27) ,(12)
Moteur 1 2

d/ Compléter le schéma cinématique du sous-système embrayage-frein
2. Etude de l’embrayage-frein :
a/ Justifier l’utilisation d’un embrayage multidisques
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
b/ Calculer la force de freinage F exercée par le ressort pour vaincre un couple de freinage = 30 Nm
sachant que le coefficient de frottement entre le plateau (16) et la garniture (27) est f = 0,4
NB : prendre les mesures nécessaires directement du dessin d’ensemble
n = …..………………… r = …..………………… R = …..…………………
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
c/ Soit le couple transmis par l’embrayage est = 20 Nm et la vitesse de rotation de l’arbre (7) est
= 500 tr/mn
■ Donner la vitesse de rotation de la poulie (20) pour les deux cas suivants :
- Embrayage  = …..……………………………………..……………
- Freinage  = …..……………………………………..……………
■ Calculer la puissance transmise par cet embrayage : on donne P = Ce .ω
 ………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
………………………….……..………………………..………………………………….………………………………….
7
6
1
(8, 11 ,13)
21

IV. LES FREINS :
1. Principe :
Les freins fonctionnent de la même manière que les embrayages mis à part que l'un des
arbres, fixe, sert de base pour arrêter progressivement le second.
2. Fonction :
Un frein est destiné, soit :
□ à ralentir le mouvement d’un mécanisme (abaisser la vitesse)
□ immobiliser un mécanisme arrêté (s’opposer à la mise en mouvement)
3. Constitution :
Un frein comprend :
□ Un organe fixe (corps, bâti,….)
□ Un organe solidaire de la masse en mouvement (tambour,….)
□ Un frotteur (ferodo)
□ Un mécanisme de commande de la force pressante. (levier, pédale,…..)
 Garnitures de friction
Elles doivent satisfaire aux conditions suivantes :
□ Important coefficient de frottement
□ grande résistance à l’usure et à l’échauffement.
Le matériau le plus utilisé est le Ferodo : tissu d’amiante armé de fil de cuivre, de laiton ou de plomb fixé
sur les éléments de l’embrayage par rivetage ou collage. On trouve également des garnitures métalliques
(Fonte, Acier, Bronze) travaillant dans l’huile ou à sec.
Les garnitures doivent être protégées efficacement contre la présence accidentelle d’un lubrifiant.
Les garnitures baignent parfois dans de l’huile lorsque l’embrayage doit être manœuvré fréquemment.
Il est alors nécessaire d’augmenter le nombre de surfaces de contact pour compenser la diminution du
coefficient de frottement.
4. Classification :
La classification des freins peut se faire en fonction de :
□ Mode d’action de l’effort de freinage (axial, radial ...) et la forme des surfaces de contact avec le
frotteur.
□ Nature de la commande extérieure (mécanique, hydraulique, pneumatique, électromagnétique).

5. Les freins à frottement radial :
 Exemple 1 : Frein ………………………………………………………………………………………………..………………
□ Les sabots sont des tampons solides qui s’appuient sur la partie externe de la roue.
 Exemple 2 : Frein ………………………………………………………………………………………..………………
 Exemple 3 : Frein ………………………………………………………………………………………..………………

 Exemple 4 : Frein ………………………………………………………………………………………………..………………
▻ …………………………………………………..………………………………………………………..………………
…………………………………………………..………………………………………………………..………………
…………………………………………………..………………………………………………………..………………
…………………………………………………..………………………………………………………..………………
Exercice :
Compléter le schéma du frein dans la position de « freinage » (Fig.2) en s’aidant de la (fig. 1).

 Exemple 5 : Frein ………………………………………………………………………………………..………………
Caractéristiques d'un frein à disque :
□ Le freinage est progressif.
□ Stabilité du couple de freinage et du coefficient de frottement.
□ Bonne tenue dans des conditions sévères d’utilisation (services intensifs, surcharge, etc.).
□ La chaleur due au frottement est facilement évacuée (le disque a une grande surface en contact avec
l’air libre)
□ L’échauffement ne déforme pas le disque.

10
POUTRE SOUMISE A UNE CHARGE UNIFORMEMENT REPARTIE
I. EXERCICES D’APPLICATION :
Exercice 1 :
Une poutre de longueur L = 400 mm, de poids propre négligeable, est sollicité à la flexion comme le montre
la figure ci-dessous :
On donne :
- La répartition linéique tout au long de la poutre (entre A et B) de charge ‖ ‖ 0,5 /
1. Etudier l’équilibre de l’arbre et déterminer les actions en A et B:
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
A
y
+
B x
L
Ty (N)
x (mm)
Ech : …… mm --- …… N
‖ ‖ = …………………

…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
Exercice 2 :
On donne :
- La répartition linéique entre les points B et C de charge ‖ ‖ 2 /
1. Etudier l’équilibre de l’arbre et déterminer les actions en A et D:
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
MFz (Nm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm
x (mm)
A
y
+
D
x
L
100 200 100
B C

………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
Ty (N)
x (mm)
Ech : …… mm --- …… N
‖ ‖ = …………………
MFz (Nm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm
x (mm)

Exercice 3 :
On donne :
- La répartition linéique tout au long de la poutre (entre A et B) de charge ‖ ‖ 3 /
1. Etudier l’équilibre de l’arbre et déterminer les actions en A et B:
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
A
y
+
B x
200 400
B
Ty (N)
x (mm)
Ech : …… mm --- …… N
‖ ‖ = …………………

…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
Exercice 4 :
Un arbre est assimilé à une poutre cylindrique pleine, de poids propre négligeable est sollicité à la flexion
comme le montre la figure ci-dessous :
On donne :
- L’action sur l’arbre en A est 1000
- La répartition linéique entre les points C et D de charge ‖ ‖ 55 /
1. Etudier l’équilibre de l’arbre et déterminer les actions en B et E:
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
………………………………………………………………………………………..………………………..………………………
A
y
x
30
+
15 24 21
B C D E
MFz (Nm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm
x (mm)

………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
…………………………………..………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
………………………………..………………………………… ………………………………..…………………………………
Ty (N)
x (mm)
Ech : …… mm --- …… N
‖ ‖ = …………………
MFz (Nm)
‖ ‖ = …………………
Ech : …… mm --- …… Nm
x (mm)

11
LES ENGRENAGES
TRANSMISSION : SANS TRANSFORMATION DE MOUVEMENT
AVEC MODIFICTION DE VITESSE ANGULAIRE
I. INTRODUCTION :
1. Définition :
Un engrenage est un ensemble de deux roues dentées qui permet de
transmettre une puissance d’un arbre moteur à un arbre récepteur
avec un très bon rendement.
En fonction du rapport de transmission, la vitesse de rotation et le
couple sur l’arbre récepteur seront modifiés
 Remarque : deux roues dentées doivent avoir le même module pour
pouvoir engrener ensemble.
2. Activité :
Identifier sur les systèmes techniques (présents dans l’atelier) le type d’engrenage employé.
Systèmes techniques
Engrenage
cylindrique à
denture droite
Engrenage
cylindrique à
contatct intérieur
Engrenage conique Roue et vis
sans fin
Tour parallèle
scie alternative
Parc à grumes
Robot Mentor
perceuse sensitive
………………………
………………………
………………………
………………………
………………….
………………….

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