TR-BTransmissions et rapports de vitesses

Vis sans fin — transmission de rotation et guidage

Idée directrice

La vis sans fin convertit souvent une rotation rapide moteur en rotation lente d’une roue (fort rapport). Sur le FAST, on sépare transmettre et guider en rotation (roulements).

Signature de reconnaissance — l'énoncé se trahit ainsi

Vis sans fin ; accouplement ; roulements ; rapport de réduction

Sujet principal

Exercice — dans l’esprit des sujets techniques

3 questionsCorrigé masqué

Un moteur à courant continu entraîne une vis sans fin $(2)$ via un accouplement, pour pivoter une colonne (sujet type imagerie médicale 2021).

Écrire deux FT distinctes : (a) transmettre le mouvement moteur → vis ; (b) guider la vis en rotation. Associer un type de composant à chacune.
Pourquoi un fort rapport de réduction est-il souhaitable entre le moteur et la colonne pivotante ? (réponse qualitative)
Si la vitesse de la vis est $N_2$ et le rapport de l’étage suivant vers la colonne est $r$ , exprimer la vitesse de la colonne $N_{\text{col}}$ .

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1. (a) Transmettre le mouvement de l’arbre moteur à la vis sans fin → accouplement (ex. à soufflet). (b) Guider en rotation la vis sans fin → roulements.

2. Le pivotement de colonne est lent et demande du couple : la réduction multiplie le couple et abaisse la vitesse.

3. $N_{\text{col}}=N_2\times r$ (si $r$ est le rapport $N_{\text{sortie}}/N_{\text{entrée}}$ de l’étage).

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Entraînement 01 / 02

Drill — cannelures

1 questionCorrigé masqué

Une cannelure sur un arbre sert-elle plutôt au guidage en translation d’un baladeur ou à la conversion d’énergie ? Justifier.

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Au guidage en translation (et transmission de couple) du baladeur / pignon le long de l’arbre — pas à la conversion d’énergie (réservée au moteur ou au système vis-écrou).

Entraînement 02 / 02

Drill — système vis-écrou

1 questionCorrigé masqué

Sur une transmission par vis-écrou (vérin électromécanique), quelle fonction technique transforme la rotation d’un écrou en translation de tige le long de l’arbre ?

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

« Transformer le mouvement de rotation de l’écrou spécial en translation de la tige » — système vis-écrou de transmission (corrigé 2022).

Méthode / Automatismes

Sur un schéma cinématique, repérer d’abord la vis sans fin, puis les roulements qui la portent.

Pièges classiques

Confondre guidage en rotation et guidage en translation (cannelures).

Où ce scénario est tombé

Bac Technique — session principale 2021 (génie mécanique)· Partie A — Génie mécanique (10 pts)attestéFAST pivot colonne, vis sans fin — corrigé commenté 2021