Défis technologiques (corrigé)

Isabelle Lafrance
Conseillère pédagogique science/technologie





Défis technologiques

Corrigé

Le merveilleux monde des engrenages














2010-12-06
Qu'est-ce qu'un engrenage ?

« Système de roues dentées qui s'engrènent de manière à
transmettre le mouvement d'un arbre de rotation à un autre
(Petit Robert)
- Il faut donc plus d'une roue dentée pour former un engrenage.

- Dans un engrenage, on rencontre une roue menante, une roue menée et un ou
plusieurs pignons intermédiaires.

Roue menante : Roue dentée que l'on fait tourner et qui fait tourner les
autres.
Roue menée : Roue dentée à la fin de l'engrenage.
Pignon(s) intermédiaire(s) : Roues dentées entre la roue menante et la roue
menée.


- Dessine un système d'engrenages avec
une roue menante (1),
deux pignons intermédiaires
et une roue menée (2).


A quoi servent les engrenages ?

1- A transmettre le mouvement.
2- Transformer le mouvement.
. Changer le sens de rotation
. Augmenter ou diminuer la vitesse de rotation.
. Augmenter la force (train d'engrenage)
. Changer la direction du mouvement de rotation (engrenages concourants)
. Changer le mouvement de rotation en mouvement de translation
(crémaillères)
1. Changer le sens de rotation

|Niveau 1 : Changer le sens du |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|mouvement de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 1 |Plan du système d'engrenage 1 |
|Lorsqu'on tourne la roue menante| |
|(1) dans le sens horaire, la | |
|roue menée (2) tourne dans le | |
|sens antihoraire. |(1) (2) |
| | |
|Lorsqu'on tourne la roue menante| |
|(1) dans le sens antihoraire, la| |
|roue menée (2) tourne dans le | |
|sens horaire. | |

|Niveau 1 : Changer le sens du |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|mouvement de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 2 |Plan du système d'engrenage 2 |
|Lorsqu'on tourne la roue | |
|menante(1) dans le sens horaire,| |
|la roue menée(2) tourne dans le |(1) |
|sens horaire. |(2) |
| | |
|Lorsqu'on tourne la roue | |
|menante(1) dans le sens | |
|antihoraire, la roue menée(2) | |
|tourne dans le sens antihoraire.| |
| | |

|Niveau 1 : Changer le sens du |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|mouvement de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 3 |Plan du système d'engrenage 3 |
|Lorsqu'on tourne la roue menante| |
|(1) dans le sens horaire, la |(1) |
|roue menée (2) tourne dans le |(2) |
|sens antihoraire. Il doit y | |
|avoir au moins deux pignons | |
|intermédiaires entre la roue | |
|menante et la roue menée. | |


Je fais le point...

Quand l'engrenage comporte un nombre pair de roues dentées, le sens de
rotation de la roue menée est : L'inverse de la roue menante.


Quand l'engrenage comporte un nombre impair de roues dentées, le sens de
rotation de la roue menée est : Identique à la roue menante.


La dimension des roues joue -t- elle un rôle par rapport au sens de
rotation? Explique Non, la dimension des roues n'affecte en rien le sens de
rotation.



|Niveau 1 : Changer le sens du |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|mouvement de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 4 |Observations |
|Construis les engrenages | |
|suivants : |Ces engrenages ne fonctionnent pas. |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |

|Niveau 1 : Changer le sens du |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|mouvement de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenages 5 |
|Construis l'engrenage suivant et identifie les roues superflues. |
| |
| |
| |
|Une des deux roues ! |
| |
| |


2. Augmenter ou diminuer la vitesse de rotation (surmultiplication ou
démultiplication)

|Niveau 2 : Augmenter la vitesse |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 6 |Plan du système d'engrenage 6 |
|Lorsqu'on tourne la roue menante| |
|(1) d'un tour, la roue menée (2)|(1) |
|tourne de deux tours*. |(2) |
| | |
|*Précise le nombre de dents de | |
|chaque roue. |40 |
| |20 |



|Niveau 2 : Augmenter la vitesse |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 7 |Plan du système d'engrenage 7 |
|Lorsqu'on tourne la roue menante| |
|(1) de trois tours, la roue |(1) |
|menée (2) tourne de quatre |(2) |
|tours*. | |
| | |
|* Précise le nombre de dents de |40 |
|chaque roue. |30 |

Je fais le point ...

Observe l'engrenage suivant :
(1) (2)



Le nombre de dents de la menante (1) est supérieur au nombre de dents de la
menée (2).

Le nombre de tours de la menante (1) est inférieur au nombre de tours de la
menée (2).
Cet engrenage permet donc d'augmenter la vitesse de rotation.


|Niveau 2 : Diminuer la vitesse |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|de rotation |aiguilles et support |par : |
| | | |
|Engrenage 8 | Plan du système d'engrenage 8 |
|Lorsqu'on tourne la roue menante| |
|(1) de trois tours, la roue |(1) |
|menée (2) tourne de deux tours*.|(2) |
| | |
| | |
|*Précise le nombre de dents de |20 |
|chaque roue. |30 |




Je fais le point ...

Observe l'engrenage suivant :

(1)
(2)




- le nombre de dents de la menante (1) est inférieur au nombre de dents de
la menée (2).

- le nombre de tours de la menante (1) est supérieur au nombre de tours
de la menée (2).

Cet engrenage permet donc de diminuer la vitesse de rotation.











|Niveau 2 : Augmenter la vitesse |Matériel : Roues dentées, |Approuvé |
|de rotation |aiguilles et support |par : |
| | |