S 1 UE 2 INGENERIE MECANIQUE EN CONCEPTION

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S 1 - UE 2 INGENERIE MECANIQUE EN CONCEPTION DE PRODUITS FICHE 122 (Conception

S 1 - UE 2 INGENERIE MECANIQUE EN CONCEPTION DE PRODUITS FICHE 122 (Conception des produits : techniques d’analyse et de conception) Conception de formes (application à la conception d’un carter de renvoi d’angle) Complément aux supports de cours : PHI-F 122 -conception-formes/version du 3/12/2021/JG si clic gauche : suite du déroulement de la diapo en cours 1

…des engrenages coniques 2

…des engrenages coniques 2

un renvoi d’angle c’est quoi? carter support n’ayant pas toutes les fonctions techniques d’un

un renvoi d’angle c’est quoi? carter support n’ayant pas toutes les fonctions techniques d’un carter 3

schéma cinématique schéma "cinématique" permettant le calcul des actions mécaniques (minimal) sur les paliers

schéma cinématique schéma "cinématique" permettant le calcul des actions mécaniques (minimal) sur les paliers à roulements (modèle isostatique pour le calcul) schéma de blocs R M RENVOI D’ANGLE quelle démarche de conception faut-il appliquer pour définir les formes et les fonctions techniques d’un carter de renvoi d’angle? 4

analyse structurelle partielle des composants du renvoi d’angle incomplet comment garantir l'agencement spatial des

analyse structurelle partielle des composants du renvoi d’angle incomplet comment garantir l'agencement spatial des deux boites à roulements du renvoi d’angle ? 2 bâti 0 ok, mais comment concevoir sa forme ? ? boite à roulement 2 (pivot du pignon conique arbré de sortie / bâti) ? ? roulement à billes 1 (mip + map) ? flux d’efforts entre entrée, sortie et bâti? lubrification et étanchéité? protection ? entretoise couverclechapeau porte joint ? solution technologique O 1 et O 2 engrenage conique boite à roulement 1 (pivot du pignon conique arbré d’entrée / bâti) CARTER 5

principales fonctions techniques à réaliser par le carter rappel : interactions entre les composants

principales fonctions techniques à réaliser par le carter rappel : interactions entre les composants constituant une chaine fonctionnelle à l’intérieur d’un mécanisme mettre en position maintenir en position 1/2 et (1+2)/0 transmettre des actions mécaniques assurer l’étanchéité assurer la protection permettre les débattements construire compact une préoccupation du concepteur quels que soient les produit ou les pièces à concevoir objectifs à atteindre par le concepteur pour satisfaire ces fonctions techniques DISTRIBUER LA MATIERE (ET LE VIDE ) AUTOUR DES COMPOSANTS DU MECANISME 6

méthodologie du tracé de formes en 7 étapes étape 1 partir de l’analyse structurelle

méthodologie du tracé de formes en 7 étapes étape 1 partir de l’analyse structurelle du mécanisme, le tracé des surfaces fonctionnelles (SF) disponibles sur les composants identifier et caractériser géométriquement les SF tracer les SF : - de liaison (ou de contact) - de passage (ou de débattement) se préoccuper de leur position relative et de leur association étape 2 la localisation de la matière du carter autour des SF : disposer la matière du « bon côté » des SF 7

les surfaces fonctionnelles de contact issues du tracé à utiliser pour concevoir le carter

les surfaces fonctionnelles de contact issues du tracé à utiliser pour concevoir le carter surface de révolution cylindrique pour mip radiale le bâti surface plane pour mip axiale sur la boite de roulement 2 surface de révolution cylindrique pour mip radiale sur la boite à roulement 2 surface plane pour mip axiale sur la boite de roulement 1 surface plane pour mip axiale sur le bâti surface de révolution cylindrique pour mip radiale sur la boite à roulement 1 …imaginer les caractéristiques géométriques des surfaces fonctionnelles 8

étape 3 la définition fonctionnelle de la pièce carter à partir de ses SF

étape 3 la définition fonctionnelle de la pièce carter à partir de ses SF à élaborer à partir de l’analyse fonctionnelle technique du renvoi d’angle (FAST par ex. ) c’est la conception détaillée et spécifiée de la pièce "carter" 9

 étape 4 le tracé des surépaisseurs d’usinage permet de définir les formes brutes

étape 4 le tracé des surépaisseurs d’usinage permet de définir les formes brutes du carter particularités: - en construction moulée : décider des trous venant de fonderie - en construction soudée : décider des formes pré-usinées - en construction pliée et emboutie : les SF sont obtenues directement 10

 étape 5 le tracé des solides enveloppes de matière autour des SF du

étape 5 le tracé des solides enveloppes de matière autour des SF du carter formes géométriques simples : cubes, parallélépipèdes, cylindres, cônes. . . , avec généralement des épaisseurs de matière constante autour des SF les épaisseurs des solides enveloppes dépendent : du procédé de fabrication : - épaisseur minimale pour construction moulée (ex : 6 pour acier, 4 pour fonte) - profilés standards pour construction soudée (cornière, plat, UPN. . ) - épaisseur de la tôle pour le pliage et l'emboutissage de la transmission des actions mécaniques 11

étape 6 le raccordement des solides enveloppes de matière entre eux - nervures -

étape 6 le raccordement des solides enveloppes de matière entre eux - nervures - goussets - raidisseurs - renforts - parois d'épaisseurs régulières - formes en caissons… ne peut convenir : non respect des fonctions techniques réalisées par un carter les raccordements dépendent : - des efforts de coupe pour l'usinage des SF - de la protection du mécanisme - de la sécurité - de l'étanchéité - des sollicitations mécaniques (chocs, vibrations, déformations etc. . ) - du mode d'utilisation (accès facile à l'intérieur du carter par exemple) 12

étape 7 plan de joint le tracé des formes définitives dépouille orifice de remplissage

étape 7 plan de joint le tracé des formes définitives dépouille orifice de remplissage du lubrifiant et niveau orifice de vidange du lubrifiant tenir compte des spécificités de chaque procédé de fabrication (exemple pour la conception moulée : choix du plan de joint, tracé des dépouilles…) prévoir : des ouvertures pour montage, démontage, réglage ou entretien (trappe de visite), une réserve de lubrifiant, des accès aux usinages Remarques: des contraintes économiques et de design (esthétique, mode) altèrent les formes 13 des solides enveloppes définies de façon fonctionnelle