TP4 : BOÎTE DE VITESSES D UN TOUR PARALLELE. Cf1 = ±0,2

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1 Tour parallèle TP4 : BOÎTE DE VITESSES D UN TOUR PARALLELE (Manuel activités page ) Manipulation : (Toutes les opérations qui vont suivre doivent se faire en présence du professeur) 1- Centrage de l outil :(Le moteur de la machine est à l arrêt) ph 30 Avant de commencer l usinage, il faut régler l arrête tranchante de l outil au centre de la machine. Choisir un outil à dresser; Fixer l outil à la tourelle ; Réaliser le centrage de l outil. 2- Opération de dressage : Soit à usiner la roue dentée (5). L usinage débute par l opération de dressage décrite dans le tableau ci-dessous. Remarque : Les phases 10 et 20 ne font pas partie de cette étude. La pièce est de diamètre d =... mm et de longueur L =... mm. Schéma M.O Opérations Conditions de coupe 1 - Dressage de (1) L élève est appelé à centrer l outil avec un outil à dresser. Cf1 = ±0,2 Vc = mm/min a =... mm/tr N =... A =... Pied à coulisse au 1/50 Cf1 Cote obtenu : Cf1=... - LECTURE D UN DESSIN D ENSEMBLE : 1- À partir de la boîte des vitesses du tour et son dessin d ensemble partiel, Compléter le tableau ci-dessous : Fonctions.. Guider en rotation la broche (22)parrapport au corps (28) Guider en translation le baladeur (3) par rapport à l arbre (1) Assembler la poulie (24) à l arbre (1) Solutions Cannelures à flancs parallèles sur (7) + boîtier (20) + anneau élastique Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 1

2 2- On vous donne les groupes des pièces cinématiquement liées : A = {1, 24, 27, 32, 33,34} B = {7, 4, 5,6} C = {2,3} D = {28, 10, 20, 23, 29, 30,31,14} Compléter le graphe reliant les différentes classes d équivalence et indiquer le nom de la liaison : A C D B - GUIDAGE DE LA BROCHE 1- En se référant au dessin d ensemble (voir dossier technique) Quel est le type des roulements utilisés pour guider la broche (22)? Quel est le type de montage adopté par le constructeur pour ce guidage? Mettre une croix dans la case correspondante Montage en «O» Montage en «X».. 3- Justifier le choix de ce type de montage Cotation fonctionnelle : 1- Tracer la chaîne de cotes relative à la cote condition A : A Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 2

3 2- La condition «Ja» est elle minimale ou maximale? Justifier. 3- Sur le dessin ci-dessous, tracer la chaîne de cotes relative à la condition«ja» Ja... J=0.1mm Plan de gauge - Assemblage : Indiquer les éléments assurant la mise et le maintien en position. Assemblage24/1 Surfaces de mise en position Eléments de maintien en position - Résistance des matériaux (Torsion) : On admet que le modèle cinématique de l arbre d entrée (1) est défini comme le montre la figure cidessous. Placer sur ce modèle les actions mécaniques appliquées On vous donne : Puissance du moteur : Pm = 2,95 KW. Vitesse de rotation du moteur : Nm = 1435 tr/mn. Rapport de transmission par poulie-courroie :r1 = 0,475 Rendement (poulie-courroie) : 1 = 0,9 Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 3

4 1 - Calculer la puissance reçue par la poulie (24) solidaire de l'arbre d'entrée (1) :.. 2- Déterminer la valeur du couple appliqué à l'arbre d'entrée (1) de la boite : Calculer le diamètre dmin du tronçon situé entre C et D de cet arbre (τ p = 50 N/mm2) On donne le diamètre d = 36mm, calculer la contrainte tangentielle maximale τ max et représenter la répartition des contraintes de torsion sur le dessin ci-contre. Echelle : τ : 1 N/mm2 2mm - Résistance des matériaux (Flexion) : L arbre (1) est assimilé à une poutre cylindrique pleine modélisée comme suit : Y A B C D E + X F A q On donne : F A 1980N - - Le diamètre minimal de l arbre d = 20mm. - La répartition linéique de charge q = 85 N/mm - La résistance élastique Re = 675 N/mm2. - Le coefficient de sécurité s = 3 1-Etude statique : Déterminer les inconnues au point B et E : Y A B C D E F A q x 44 - Calcul des inconnues au point B et E : Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 4

5 2 - Tracer le diagramme des efforts tranchants le long de la poutre : - Efforts tranchants : Ty (N) Echelle : 1mm 100N X(mm) A B C D E 3 - Tracer le diagramme des moments fléchissants le long de la poutre : - M f (N.m) Echelle : 1mm 5N.m - Moments fléchissants : X(mm) A B C D E... 4 calculer la contrainte normale maximale de flexion. 5 Vérifier la résistance de l'arbre à la flexion. 6 - Résolution du même problème par l utilisation du logiciel Winflex - Relever les valeurs de TMaxi, Mf Maxi et σ Maxi Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 5

6 - SCHEMA CINEMATIQUE : Dans le cas où le baladeur supérieur (a) est totalement à droite et le baladeur inférieur (b) est totalement à gauche : 1. Compléter le schéma cinématique de la boîte des vitesses du tour. 2. Lancer sur micro-ordinateur le fichier BVT//. Déplacer les leviers de commande des baladeurs et déduire le nombre de vitesses possibles :... vitesses. 1 Baladeur (a) Entrée BV Z6 Z7 Z1 Z2 Z3 10 Z4 Z5 Baladeur (b) Z9 Z8 Z10 Vers moteur Z18 Z11 Z12 Z13 Sortie Z15 Broche Z17 Z16 Z14 IV TRANSMISSION DES MOUVEMENTS : Dans le cas où le baladeur supérieur (a) est totalement à droite et le baladeur inférieur (b) est totalement à gauche (position du schéma cinématique): 1- Identifier les couples des roues engrenées qui assurent l entraînement de la broche : ( Z, Z ) ; ( Z, Z ) ; ( Z, Z ). Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 6

7 2- Calculer la vitesse de rotation de la broche On donne : Vitesse de rotation du moteur en charge: Nm = 1435 tr/min. Rapport de transmission par poulie courroie : r1 = 0,433. Nombre de dents des roues : Roue Nombre de dents Régler sur le tour la vitesse la plus proche. Nb calculée = 4- Mettre la machine en marche. A l aide d un tachymètre, mesurer la vitesse de rotation réelle de la broche. Nb mesurée = 5- Comparer Nb tableau et Nb mesurée. Constatation :... Justification :... - Dessin de définition de la poulie (35): 1- Compléter le dessin de définition de la poulie (35) par : - La vue de face en coupe A-A. - La vue de gauche. 2- Réaliser le même travail en utilisant le logiciel AUTOCAD. Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 7

8 - Dessin de définition de la broche (22): On demande d (e): 1-Compléter la vue de dessus en coupe A-A de la broche(22); 2- Indiquer les tolérances des portées de roulements ainsi que les tolérances de forme et de position. 3- Reporter la cote fonctionnelle relative à la condition A. Tp4- Boite de vitesses de tour parallèle page 8