10 Exercices corrigés – Roues de Friction
2ème BAC STE SI
Exercice 1 : Calcul de rapport
Une roue motrice (D1=120mm) entraîne une roue réceptrice (D2=180mm).
1. Calculer le rapport de transmission r
2. Déterminer N2 si N1=1500 tr/min
Exercice 2 : Effort tangentiel
Un système transmet 15 N.m avec une roue de 50 mm de rayon.
1. Calculer l’effort tangentiel F
2. Déterminer N minimal si μ=0.4
Exercice 3 : Puissance transmissible
Une transmission par roues de friction (μ=0.3) a :
- N = 500 N
- D1 = 100 mm
- N1 = 1200 tr/min
Calculer la puissance maximale transmissible
Exercice 4 : Dimensionnement
Un système doit transmettre 2 kW à 1000 tr/min avec μ=0.25.
1. Calculer le couple C1
2. Déterminer R1 minimal si N=800 N
Exercice 5 : Glissement
Un système a :
- D1=80 mm, N1=1500 tr/min
- D2=120 mm, N2=900 tr/min
- μ=0.35, N=600 N
Vérifier si le glissement se produit
Exercice 6 : Transmission à 3 roues
Un système a 3 roues en série :
- Roue 1 : D1=60 mm, N1=1800 tr/min
- Roue 2 : D2=90 mm
- Roue 3 : D3=120 mm
Calculer N3
Exercice 7 : Variation continue
Un variateur a :
- Roue motrice : R1=50 mm (fixe)
- Roue réceptrice : R2 variable de 30 à 70 mm
- N1=2000 tr/min
Déterminer la plage de N2
Exercice 8 : Effort axial
Pour transmettre 5 kW à 1500 tr/min avec :
- μ = 0.3
- D1 = 100 mm
- Rendement η = 85%
Calculer l’effort normal N nécessaire
Exercice 9 : Choix de matériaux
Comparer deux matériaux pour roues de friction :
Matériau | μ | pmax (MPa) |
---|---|---|
Caoutchouc/acier | 0.6 | 0.4 |
Fonte/fonte | 0.2 | 1.2 |
Pour F=200 N et S=500 mm², quel matériau choisir ?
Exercice 10 : Bilan énergétique
Un système dissipe 15% de la puissance par glissement :
- Pentrée = 4 kW
- D1=80 mm, D2=120 mm
1. Calculer Psortie
2. Déterminer le couple en sortie si N2=800 tr/min