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MOHAMED ABDUL MAJEED
Shadire
Groupe GMP1-E1

Projet BE3 : Renvoi d’angle pour visseuse

Tuteur : Monsieur MOREAU

Année : 2014/2015

Sommaire
• La notice de calcul
• Le modèle de l’ensemble avec :
o Les vues extérieures 3D
o L’écorché
o L’éclaté
• La nomenclature
• Les vues et les coupes du mécanisme
• La chaîne de côtes
• Le dessin de définition du carter
• L’esquisse du mécanisme réalisée en cours
• Le sujet

Détermination de l'engrenage conique
Cr = 14 m.N

Rapport
=?

Q (W) = C (N.m) * w (rad/s)

Cm = ? m.N

Informations données
Vitesse
Puissance maximale (Q)
Vitesse de rotation de la puissance maximale (NPm)
Couple maxi (Cm)
Vitesse de rotation du couple maxi (NCm)
Couple de serrage (Cr)
Coefficient de sécurité (s)

1
65
105
8.2
30
14
1.5

2
65
210
4.1
55
14
1.5

Unité
W
tr/min
N.m
tr/min
N.m
-

1
5.91
25.76

2
2.96
23.61

Unités
N.m
W

Résultats
Vitesse
Couple (C)
Puissance (P)

Formule
Q/((2*PI()*NPm)/60)
Cm*(2*Pi()*NCm)/60

Par conséquent, on prend un couple maxi de 8.2 m.N à 30 tr/min ainsi la puissance est de 25,8 W

Rapport du réducteur
Rapport obtenu
Puissance corrigée (Pc)
Rapport à prendre issu de l'annexe

1.71
0.59
38.6

Unité
W

Formule
Cr/Cm
Cm/Cr
P/s

0.5

-

-

On prend un rapport de 1:2

Références des engrenages
Vitess de rotation du petit pignon (en tr/min)
25
100

400

HP25
HP30
HP35
Puissance transmissible (en W)
34
54
94
130
210
360

Courbes représentant les différentes références
d'engrenages

Puissance transmissible (en W)

350
300
250

HP25

200

HP30
HP35

150
100
50
0
0

Références des engrenages
Coefficient directeur (Cd)
Puissance

20
40
60
80
100
Vitesse de rotation du petit pignon (en tr/min)

HP25
1.28
38.4

HP30
2.08
62.4

HP35
3.55
106.4

120

Unité
W

Formule
(Yb-Ya)/(Xb-Xa)
Cd*NCm

Par conséquent, on prend l'engrenage de référence HP25 car il a une puissance équivalente à la puissance corrigée
(Pc = 38.6 W)

Dimmensionnement de la clavette

Lclavette (longueur de la clavette) = ?
b (hauteur de la clavette) = ?
Mais, d'après la norme
Hauteur de la clavette
Diamètre de l'arbre

Valeur
5
15

Unité
mm
mm

a
J
K

Valeur
5
12
17.3

Unité
mm
mm
mm

Formule
d-3
d+2.3

Dans le cas d'un cissaillement, la contrainte de cissaillement σ (en Mpa) est inférieure ou égale à la limite pratique élastique au glissement Rpg (en Mpa)
σ <= Rpg
avec la contrainte de cissaillement σ (en Mpa) valant le rapport de la force appliqué sur la clavette F (en N)sur la section cisaillé S (en mm²)
σ = F / S avec S = b*Lclavette
La force appliqué sur la clavette F (en N) est égale au rapport du couple dans l'arbre Cm (en N.mm) sur le rayon de l'arbre R (en mm)
F = Cm / R avec R = d/2
Donc (F / S) <= Rpg
Dans le cas du matage, la pression du matage Pm (en Mpa) est inférieure ou égale à la pression admissible Pa (en Mpa)
Pm <= Pa
avec la pression du matage Pm valant l'effort appliqué sur la clavette F (en N) sur la section matée Sm (en mm²)
Pm = F / Sm avec Sm = b*Lclavette
Les pressions admissibles sont : pour la clavette, Pa = 180 Mpa ; pour l'arbre, Pa = 100 Mpa et pour l'alésage, Pa = 80 Mpa

Calcul
Informations données
Hauteur de la clavette (b)
Couple dans l'arbre (Cm)
Diamètre de l'arbre (d)
Rayon de l'arbre (R)
Limite pratique élastique au glissement (Rpg)
Pression admissible pour la clavette (Pac)
Pression admissible pour l'arbre (Paar)
Pression admissible pour l'alésage (Paal)

Valeur
5
8.2
15
7.5
300
180
100
80

Unité
mm
N.m
mm
mm
Mpa
Mpa
Mpa
Mpa

Formule
d/2
-

Effort appliqué à la clavette (F)

Résultats
Valeur
1093.33

Unité
N

Formule
Cm / R*puissance(10;3)

Longueur de la clavette

Cissailement
Valeur
0.73

Unité
mm

Formule
F / (b*Rpg)

Longueur de la clavette
Longueur de l'arbre
Longueur de l'alésage

Matage
Valeur
2.43
4.37
5.47

Unité
mm
mm
mm

Formule
F / ((b/2)*Pac)
F / ((b/2)*Paar)
F / ((b/2)*Paal)

Soit en arrondissant, la longueur minimale de la clavette doit être supérieur ou égale à 6 mm pour respecter les
critères de dimentionnement.
Par conséquent, la longueur de la clavette que j'ai choisi lors de ma conception sur Solidedge est une longueur de
23 mm

RA03
RA16

RA01

RA05

RA21

RA17

RA17

RA09

Vues extérieures 3D
Repère

Matière

Observation

Projet : Renvoi d'angle pour visseuse

RA04
Ech 1:1
IUT de CACHAN 1112

Nb Désignation

Auteur : Shadire MOHAMED

Groupe : E1

Tuteur : Monsieur MOREAU

Le : 11/04/15

CACHAN

RA09
RA24
RA16

RA17
RA07
RA23
RA08
RA20
RA06
RA03
RA15

RA22
RA17

RA02

RA14
RA18
RA01
RA05
RA15
RA12
RA21

RA20
RA19
RA11
RA04
RA10
RA13
RA22

Echelle 1:1
IUT de CACHAN 1112

RA09

RA16

RA13
RA11
RA19
RA02

RA17

RA24
RA07

RA04

RA10
RA06
RA23
RA08
RA20

RA03

RA15
RA18

RA22

RA01

RA21
RA15
RA12
RA14
RA05
RA17

Echelle 1:2

Projet : Renvoi d'angle pour visseuse

Nom : MOHAMED Shadire

Groupe : E1

Eléments spécifiques
Rep

Nb

Désignation / Référence

RA01
RA02
RA03
RA04
RA05
RA06
RA07
RA08
RA09

1
1
1
1
1
1
1
1
1

Arbre du grand pignon
Arbre de petit pignon
Carter
Couvercle d'entrée
Couvercle de sortie
Clavette
Entretoise
Rondelle
Collier

Dimensions Brut/
Procédé de
Matériau
fabrication
Tournage
S240
Tournage
S240
Fraisage
2024-T4
Tournage / Fraisage
2024-T4
Tournage / Fraisage
2024-T5
Fraisage
S240
Tournage
S240
Fraisage
S240
Fraisage
2024-T4

Traitement

Protection

Observations (Définition du brut,
caractéristiques … )

Poids (g)

Acier
Acier
Aluminium
Aluminium
Aluminium
Type B, Acier
Acier
Acier
Aluminium

202
70
490
82
97
3
10
6
7

Observations (Définition du brut,
caractéristiques … )

Poids (g)

Eléments normalisés
Rep

Nb

Désignation / Référence

RA10
RA11
RA12
RA13
RA14
RA15
RA16
RA17
RA18
RA19
RA20

1
1
1
1
1
2
1
9
4
1
1

Anneau élastique
Joint à lèvres / BA 20-32-7
Joint à lèvres / BA 20-28-6
Joint torique / OR 45 x 1.5
Joint torique / OR 85 x 2
Roulement rigide à billes / 61804
Vis CHC M4-25, 8.8
Vis CHC M4-8, 8.8
Vis CHC M3-12, 8.8
Vis CHC M8-20, 8.8
Vis CHC M3-10, 8.8

N° de norme
NF E 22-166

NF E 25.125
NF E 25.125
NF E 25.125
NF E 25.125
NF E 25.125

Matériau

Traitement

Protection

S240
Polyuréthane
Polyuréthane
Polyuréthane
Polyuréthane
S240
S240
S240
S240
S240
S240

Acier

Statique Mixte Centrage intérieur
Statique Mixte Centrage intérieur
Acier
Charge maxi de 2830 N, Acier
Charge maxi de 2830 N, Acier
Charge maxi de 1630 N, Acier
Charge maxi de 11900 N, Acier
Charge maxi de 1630 N, Acier

4
1
1
1
1
28
3
18
4
15
1

E l é m e n t s du commerce
Rep

Nb

Désignation / Référence

RA21
RA22
RA23
RA24

1
1
1
1

Douille porte-embout à jonc / R.235
Grand pignon
Petit pignon
Roulements à double rangée de billes à contact obliques / 3202A

Fabricant
FACOM

SNR

Matériau
S240
Fonte
Fonte
S240

Traitement

Protection

Observations (Définition du brut,
caractéristiques … )

Poids (g)

Acier
Type 40
Type 40
Acier

12
223
125
70

Poids total du renvoi d'angle

1474

A

B

RA18

RA16

C

A
RA15

Detail G

RA22
RA03

G
O 32 H7g6

O 20 K5p6

O 25 JS7f6

RA04

O 32 H7g6

O 20 K5f6

RA06
RA17
RA14

RA13

Detail C

E
RA23

O 15 H7p6

O 15 JS7p6

Detail E

O 15 JS7g6

RA07

RA02
RA09
RA15
RA12

Detail F

A-A

Vues et coupes du mécanisme
Repère

Nb Désignation

Matière

Observation

Projet : Renvoi d'angle pour visseuse
Ech 1:1

IUT de CACHAN 1112

RA05
RA01
RA21

RA19

RA11

RA10

F

Detail D

RA08
RA20
RA24

O 11.3 H7p6

B-B

O 15 K5p6

O 44 H7g6

RA17

O 35 H7g6

B

O 83 H7g6

D

Auteur : Shadire MOHAMED

Groupe : E1

Tuteur : Monsieur MOREAU

Le : 11/04/15

CACHAN

6

16 X 45°

A
72

A

12

5 x M 4 x 0.7

16 X 45°

O 38
2
O3

52

2
17.9

O

R

.4

83

O

28

9.5

x

53.9
16

O

44

5

O

32

3
3.

14
11

27

24

25.5
70

8.5

5x 9
4.1

A-A

52

29.5

2.86 X 45°
52.1

9.5

5x 8

31

34

36

62.5

72

25.5

2.12 X 45°
30

2.86 X 45°
106

104

Chanfreins : 3 mm à 45°

RA03

1

Carter

2024-T4

Aluminium

Repère

Nb Désignation

Matière

Observation

Projet : Renvoi d'angle pour visseuse
Ech 1:1
IUT de CACHAN 1112

Auteur : Shadire MOHAMED

Groupe : E1

Tuteur : Monsieur MOREAU

Le : 11/04/15

CACHAN

I.U.T. de CACHAN

/ Génie Mécanique / Bureau des Etudes / 1ère Année

RENVOI D'ANGLE POUR VISSEUSE
INTRODUCTION
La société X prestataire de service d'entretien pour la
R.A.T.P. fait appel à un bureau d'études indépendant pour concevoir
et fabriquer un accessoire qui facilitera le démontage et le
remontage des sièges disposés le long des quais. Le démontage
des sièges est en effet nécessaire pour leurs remplacements
(graffitis, rayures, bosses) ou lors de la réfection des murs
(peintures ou céramique).

MISE EN SITUATION (VOIR ANNEXE 1)
Le siège en acier embouti émaillé est fixé sur un profil
métallique en W inversé par quatre pinces situées sous le siège
(voir croquis). Ces pinces sont fermées par une vis Chc M8-20.
L’accès des deux vis avant permet l’utilisation directe d’une visseuse
électrique mais les vis arrière situées trop près du mur doivent êtres
déposées à l’aide d’une clef à cliquets.

ETAT DU PROJET ET ETUDE DE LA SITUATION PROPOSEE
La solution retenue consiste à réaliser un boîtier de renvoi d’angle
à 90° afin de pouvoir disposer la visseuse verticalement et bénéficier
d’une meilleure prise en main pour résister au couple de serrage produit
par la visseuse. La visseuse (1) sera maintenue par pincement de son
manchon  20 dans un alésage fendu usiné dans le corps (2) .
La liaison pivot (A) entre le corps (2) et le pignon conique (3) sera
réalisée avec un roulement double à contacts obliques afin de minimiser
l’encombrement de l’appareil.
La liaison pivot (B) sera réalisé avec 2 roulements rigides à billes
disposés soit de part et d’autre de la roue (4) soit d’un même coté de la
roue.

CAHIER DES CHARGES
 L’étude est envisagée pour une série non renouvelable de 8 appareils.
 Le client doit pouvoir changer les roulements et les pignons sans outillage spécial.
 Le handicap majeur de cette solution est l’encombrement du dispositif, aussi le premier impératif sera de
réduire au maximum l’encombrement et la masse de l’ensemble.
Caractéristiques de la visseuse en vitesse I : Puissance maximale 65watt à 105 tr/min / couple maxi 8.2 m.N à
30 tr/min. En vitesse II : Puissance maxi 65watt à 210 tr/min / couple maxi 4.1 m.N à 55 tr/min.
 Choisir un coefficient de sécurité supérieur à 1.5 sur la puissance transmissible par le couple conique.
 Le serrage recommandé pour une vis M8 en E28 étant de 14 m.N, prévoir une démultiplication permettant
d’atteindre au moins ce couple de serrage
 Le mécanisme sera lubrifié à la graisse, un joint à lèvre sera impérativement monté pour réaliser l’étanchéité
devant le roulement double à contacts obliques.

TRAVAIL DEMANDE
 Déterminer l’engrenage conique à l’aide de l’extrait de catalogue joint (engrenages coniques à taille spirale en
fonte GS nitrurée). Joindre ces calculs à la notice impérativement faite sous Excel avec les schémas intégrés.
 Le modèle de l’ensemble. Au moins une vues extérieure 3D + 1 Ecorché + 1 Eclaté avec repères.
 Toutes les vues et les coupes nécessaires à la définition complète et claire du mécanisme. ( faire apparaître
tous les ajustements. )
 Une nomenclature. ( avec les matériaux ).
 Le dessin de définition du carter (sans tolérance).
RENVOI_ANGLE.DOC le 03/03/2012

ANNEXE 1

RENVOI_ANGLE.DOC le 03/03/2012

RENVOI_ANGLE.DOC le 03/03/2012

RENVOI_ANGLE.DOC le 03/03/2012



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