École nationale des sciences appliquées de béni Mellal EREE – éléments de machines Travaux dirigés : Série d’exercices N°1 Dimensionnement des assemblages Exercice 1 L’assemblage suivant est composé d’un cylindre et d’un couvercle, le couvercle est assemblé au cylindre à l’aide des vis identiques de classe 8.8. Le dispositif est soumis à une pression intérieure de P=20 MPa. Le diamètre nominal de la vis est M 10 X 1,5 mm, la limite d’élasticité Re du matériau de la vis est 600 MPa, le coefficient de sécurité Cs est égal à 1,2. Le diamètre à fond de filet dn=d-1,2268.p, d est le diamètre nominal (figure ci-dessous). 1) Calculer le nombre des vis nécessaire afin qu’elles puissent tenir l’assemblage. Nous utilisons une clé dynamométrique pour serrer les vis, cette clé appartient à la classe A de précision ± 10 % du couple de serrage, le coefficient de frottement entre les filets de la vis et le cylindre ainsi entre la tête de la vis et le couvercle est égale à 0,20. 2) À l’aide du tableau ci-dessous (issu de la norme NF-E25-030) déterminer le couple de serrage T et la force de serrage maximale est minimale. Sachant que la force de traction appliquée à la vis est exprimée par : FE est l’effort axial engendré par les forces extérieures appliqué à la vis ou l’effort extérieur qui reçoit chaque boulon ; le coefficient de rigidité de l’assemblage λ = 0,1. 3) Calculer la contrainte maximale de traction appliquée sur la vis et vérifier bien si elle est inférieure à la contrainte admissible du matériau. Exercice 2 Deux plaques sont assemblées par un double couvre joint et une seule rangée de rivet. Le matériau des éléments de ce joint est l’acier ductile. La force de frottement entre les plaques et les couvres joints et négligeable. 1) Calculer la force transmise sur chaque rivet F’ en se basant sur le critère de cisaillement, sachant que τadm du matériau des rivets est 170 MPa. 2) Déterminer la valeur minimale de t et t’ (t = 2t’), ainsi le pas P qui permettent au joint de transmettre la force F’ d’une manière équitable à tous les rivets, la contrainte de compression du matériau des rivets est 300 ReC = MPa, la contrainte de traction du matériau de la plaque est Re = 300 T MPa. 3) Calculer la force totale F ; que pouvez-vous conclure ? Exercice 3 Nous voulons assembler deux tôles par rivetage avec un ou plusieurs couvre joint, indiquer quel est le montage le plus correct parmi les trois montages présentés sur la figure ci-dessous, justifier brièvement votre réponse. Dimensionnement des accouplements Exercice 4 Exercice 4 La transmission de puissance entre deux arbres 6 et 3 est assurée par l'intermédiaire d'un accouplement rigide à plateaux. La puissance transmise est de 10KW et la fréquence de rotation égale à 1000 tr/min. 1. Si la contrainte admissible au cisaillement du matériau des vis est 52 Mpa, vérifier leurs résistances
