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V Table des matières Avant-propos IX Compétences associées à chaque savoir et é

V Table des matières Avant-propos IX Compétences associées à chaque savoir et évaluation de l’élève XI Chapitre 1 Analyse fonctionnelle 1 1.1 Exemple d’architecture fonctionnelle pour une automobile 1 1.2 La démarche de l’analyse fonctionnelle 3 1.3 Énoncé fonctionnel du besoin (méthode APTE) 3 1.4 L’analyse de produits existants 5 1.5 Schéma par bloc fonctionnel 7 Chapitre 2 Dessin technique : vulgarisation et normalisation 11 2.1 Le dessin technique (ou industriel) 11 2.2 Formats normalisés 14 2.3 Échelle 15 2.4 Cartouche 15 2.5 Nomenclature 15 Chapitre 3 Représentation en vue extérieure d’une pièce sur un dessin technique 21 3.1 Projection orthogonale 21 3.2 Traits 22 3.3 Disposition et alignement des vues 23 3.4 Vues utiles 24 3.5 Vue interrompue 24 3.6 Vue partielle 24 3.7 Vue auxiliaire 25 3.8 Demi-vue 25 Chapitre 4 Représentation en coupe d’une pièce ou d’un mécanisme sur un dessin technique 29 4.1 Coupes et sections 29 4.2 Coupe partielle 31 4.3 Demi-coupes 31 4.4 Section 32 4.5 Coupe brisée 32 Chapitre 5 Volumes et surfaces 39 5.1 Surfaces planes 39 5.2 Solides 40 5.3 Position entre deux surfaces ou deux volumes 42 5.4 Formes des pièces mécaniques 42 5.5 Proﬁlés 49 Manuel de technologie mécanique VI Chapitre 6 Matériaux 53 6.1 Principaux éléments d’alliage 53 6.2 Associations de fer et de carbone 55 6.3 Désignation des alliages d’aluminium 59 6.4 Aluminium et alliages 59 6.5 Cuivre et alliages 60 6.6 Matières plastiques 61 Chapitre 7 Procédés d’obtention des pièces 71 7.1 Forgeage 71 7.2 Chaudronnerie 73 7.3 Électroérosion 76 7.4 Fonderie 76 7.5 Assemblage 80 7.6 Usinage 84 7.7 Finition 87 Chapitre 8 Liaisons élémentaires dans un mécanisme 89 8.1 Liaisons mécaniques 89 8.2 Classes d’équivalence cinématique 92 8.3 Liaisons normalisées et représentations 92 Chapitre 9 Schéma cinématique minimal d’un mécanisme 97 9.1 Déﬁnitions et méthodes 97 Chapitre 10 Ajustements 101 10.1 Tolérances dimensionnelles 101 10.2 Assemblages 102 Chapitre 11 Cotation fonctionnelle 109 11.1 Cote condition 109 11.2 Chaîne de cotes 109 11.3 Conditions maximale et minimale 111 Chapitre 12 Spéciﬁcations géométriques 113 12.1 Nécessité de l’indication de spéciﬁcations géométriques sur les plans 113 12.2 Notations des spéciﬁcations géométriques sur les plans et méthode d’exécution113 12.3 Symboles des spéciﬁcations géométriques 114 12.4 Spéciﬁcations de forme 115 12.5 Spéciﬁcations d’orientation 116 12.6 Spéciﬁcations de position 117 12.7 Spéciﬁcations de battement 118 Chapitre 13 Spéciﬁcations de surface 123 13.1 Nécessité de l’étude et de l’indication des états de surface 123 13.2 Topographie des surfaces 123 13.3 Rugosité 124 Chapitre 14 Métrologie 127 14.1 Pied à coulisse 127 14.2 Micromètre intérieur ou extérieur 129 14.3 Peigne 130 14.4 Comparateur 131 Table des matières VII Chapitre 15 Guidage en rotation 133 15.1 Expression fonctionnelle du besoin 133 15.2 Guidage en rotation par contact direct 133 15.3 Guidage en rotation obtenu par interposition de bagues de frottement 134 15.4 Guidage en rotation réalisé par roulement 136 15.5 Liaison pivot obtenue par interposition d’un ﬁlm d’huile 142 Chapitre 16 Guidage en translation 145 16.1 Précision d’un guidage en translation 145 16.2 Guidage par contact direct 146 16.3 Guidage par contact indirect 147 Chapitre 17 Filetages, taraudages et liaisons encastrements 151 17.1 Vis 151 17.2 Écrous 152 17.3 Assemblages démontables 153 17.4 Représentation des éléments ﬁletés 155 17.5 Cotation des éléments ﬁletés 156 17.6 Chanfreins d’entrée et gorges de dégagement 157 17.7 Classes de qualité 157 17.8 Réalisation des assemblages 158 17.9 Rondelles d’appui 162 17.10 Types d’écrous 163 17.11 Freinage des vis et des écrous 164 17.12 Liaisons démontables obtenues par goupillage 166 17.13 Liaisons arbre-moyeu 167 17.14 Liaisons encastrement non démontables 167 Chapitre 18 Étanchéité et lubriﬁcation des mécanismes 175 18.1 Étanchéité 175 18.2 Lubriﬁcation 179 Chapitre 19 Transformation et transmission de l’énergie 183 19.1 L’énergie 183 19.2 La transmission du mouvement 187 19.3 Tansformation du mouvement mécanique 197 19.4 Accouplements 200 19.5 Freins 207 19.6 Appareils de transformation de l’énergie et de commande 209 Chapitre 20 Statique : étude du comportement des solides immobiles dans un repère 229 20.1 Quelques notions importantes 229 20.2 Actions mécaniques à distance 231 20.3 Actions mécaniques de contact 232 20.4 Actions mécaniques et moments modélisables par un torseur 233 20.5 Principe fondamental de la statique (PFS) 236 Chapitre 21 Cinématique : étude de la position et du mouvement des solides par rapport à un repère 243 21.1 Déﬁnitions 243 21.2 Rotation et translation 243 Manuel de technologie mécanique VIII 21.3 Trajectoires 243 21.4 Détermination des vitesses 245 21.5 Méthodes graphiques de détermination des vitesses instantanées 246 Chapitre 22 Dynamique : étude du comportement des solides en mouvement par rapport à un repère 253 22.1 Énergétique 253 22.2 Dynamique 255 Chapitre 23 Résistance des matériaux 261 23.1 Déﬁnitions 261 23.2 Hypothèses générales 261 23.3 Contraintes 262 23.4 Traction et compression 263 23.5 Cisaillement 263 23.6 Torsion 264 23.7 Flexion simple 265 Chapitre 24 Structure et traitements des métaux et matières plastiques 271 24.1 Déﬁnitions 271 24.2 Étude des liaisons métalliques 271 24.3 Polymères 276 Chapitre 25 Caractéristiques mécaniques et essais des matériaux 279 25.1 Déﬁnitions 279 25.2 Essai de traction 280 25.3 Essai de dureté 281 25.4 Essai de résilience 283 25.5 Essai de fatigue 284 Corrigés des exercices 286 Index 304 113 12 12 Spéciﬁcations géométriques En plus des spéciﬁcations dimensionnelles, il est nécessaire d’indiquer des spéciﬁcations géométriques pour optimiser le montage ou le fonctionnement global d’un mécanisme. Prenons l’exemple du rangement des pièces étalons (2 et 3) dans leur boîte (voir chapitre 11). La pièce 2 que l’on veut fabriquer (ﬁgure 12.1) a une dimension tolérancée de 20 h6. On remarque que les surfaces 1 et 2 doivent être perpendiculaires, sinon la pièce ne rentrera peut-être pas. Le technicien a bien fabriqué la pièce à la dimension voulue, mais la pièce possède un défaut géométrique entre les surfaces 1 et 2 (défaut de perpendicularité). Sur un plan, il faut donc préciser les spéciﬁcations dimensionnelles et géométriques en vue de réaliser une fonction (ici, le rangement de la pièce 2 dans la boîte 1). La méthode d’exécution est la suivante (ﬁgure 12.2) : 1. On repère les surfaces fonctionnelles du mécanisme qui participent à la fonction à spéciﬁer géométriquement. 2. On prend une surface fonctionnelle de référence (A sur l’exemple ﬁgure 12.2) et on l’inscrit dans un cadre. 3. On met une ﬂèche sur la surface à tolérancer géométriquement (surface 2 sur la ﬁgure 12.2). 4. On note dans un cadre le type de spéciﬁcation, l’intervalle de tolérance et par rap- port à quelle surface de référence doit être tolérancée la surface à spéciﬁer. 12.1 Nécessité de l’indication de spéciﬁcations géométriques sur les plans ISO 1101 ISO 5458 ISO 5459 ISO 2692 ISO 10578 12.2 Notations des spéciﬁcations géométriques sur les plans et méthode d’exécution Plan Compétences visées : L7, L9, A6, A7, A12 12.1 Nécessité de l’indication de spéciﬁcations géométriques sur les plans 113 12.2 Notations des spéciﬁcations géométriques sur les plans et méthode d’exécution 113 12.3 Symboles des spéciﬁcations géométriques 114 12.4 Spéciﬁcations de forme 115 12.5 Spéciﬁcations d’orientation 116 12.6 Spéciﬁcations de position 117 12.7 Spéciﬁcations de battement 118 Exercice type 119 Figure 12.1 – Cotation fonctionnelle de cales rangées dans une boîte. Chapitre 12 • Spéciﬁcations géométriques 114 La ﬁgure 12.3 indique les principales notations normalisées des spéciﬁcations géomé- triques. 12.3 Symboles des spéciﬁcations géométriques Figure 12.2 – Indication des spéciﬁcations géométriques. Figure 12.3a – Spéciﬁcations géométriques. Figure 12.3b – Spéciﬁcations géométriques. 12.4 • Spéciﬁcations de forme 115 M représente le symbole pour le maximum de matière (ﬁgure 12.4). Il ne s’applique pas aux tolérances de battement et aux ajustements avec serrage. Dans l’exemple précédent, la surface tolérancée devra être prise en tenant compte de la tolérance dimensionnelle au maximum de matière, c’est-à-dire lorsque 20 h6 sera à sa dimension maximale, soit 20 mm. Ainsi on évite que certaines pièces pouvant convenir soient jetées à la poubelle. De la même manière, P indique que la zone de tolérance est projetée. Ce symbole indiquera que la tolérance ne s’appliquera qu’au prolongement de l’élément tolérancé. Enﬁn, E entouré est placé après une cote pour indiquer que celle-ci est avec l’exigence d’enveloppe. Au lieu de considérer que tous les cercles locaux d’un arbre se situent entre 13 et 14 mm par exemple, le fait de placer ce symbole après indique que seul le cylindre doit être compris entre deux cylindres de diamètre 13 et 14. Cela s’applique quand il faut garantir la forme de l’élément et l’ajustement. 12.4.1 Rectitude Reprenons l’exemple précédent des cales étalons (ﬁgure 12.5). N’importe quelle ligne de la surface de la pièce devra être comprise entre deux lignes distantes de l’intervalle de tolérance. 12.4.2 Planéité La surface de la pièce devra être comprise entre deux plans distants de l’intervalle de tolérance. 12.4.3 Circularité Chaque cercle de la surface de l’arbre doit être compris entre deux cercles dont les rayons diffèrent de l’intervalle de tolérance (0,4 mm, ﬁgure 12.6). 12.4 Spéciﬁcations de forme Figure 12.4 – Indication du maximum de matière. Figure 12.5 – Rectitude. Chapitre 12 • Spéciﬁcations géométriques 116 12.4.4 Cylindricité La surface de l’arbre ou de uploads/Ingenierie_Lourd/ feuilletage 5 .pdf