Corrigé Banque PT 2026 Sciences industrielles C PT — Partie 3 (Q3.1) : Conception du vérin de la VERTEBRE : accouplement, rotule, encastrements, glissière

Sujet officiel du concours Banque PT, session 2026, épreuve Sciences industrielles C PT. Corrigé rédigé par Ibrahim Alame.

Sujet officiel (PDF, site du concours)

Énoncé

On conçoit un vérin de la VERTEBRE (document XIV). Le réducteur FAULHABER, fixé sur la pièce de jonction (bâti), a un arbre de sortie claveté. Un manchon, accouplé à cet arbre et guidé par un roulement dans la pièce de jonction, entraîne la vis IGUS DST-LS-10X12 (aluminium, usinable à la demande). L'écrou IGUS dryspin (formes du document III, retouchables par usinage) est encastré dans la tige, guidée en translation dans le fourreau (fixé au bâti) ; la chape de liaison termine la tige. Étanchéité exclue ; toutes les surfaces fonctionnelles sont usinées (tournage, fraisage, perçage, rectification, mortaisage) dans le respect des règles de tracé.

Figure 7 — Schéma cinématique du vérin (document XIV, simplifié) : les liaisons en pointillés sont à concevoir ; les numéros renvoient aux fonctions 1 à 6 de Q3.1 (5 : paliers et arrêt en rotation).

Roulements rigides à billes inox proposés ( $d \times D \times B$ en mm) :

Référence	W 61902	W 6001	W 61900	W 608	W 626
$d \times D \times B$	$15 \times 28 \times 7$	$12 \times 28 \times 8$	$10 \times 22 \times 6$	$8 \times 22 \times 7$	$6 \times 19 \times 6$

Q3.1. Représenter aux instruments (Dessin Réponse, échelle $2 : 1$ ) une solution constructive réalisant : (1) l'accouplement manchon/arbre réducteur (centrage, transmission par obstacle) ; (2) la liaison rotule manchon/bâti par un roulement choisi, avec ses arrêts axiaux ; (3) l'encastrement manchon/vis (centrage, immobilisation par vissage) ; (4) l'encastrement écrou/tige (centrage, immobilisation) ; (5) la glissière tige/fourreau (paire de paliers, l'un lié au fourreau, l'autre à la tige ; arrêt en rotation par obstacle) ; (6) l'encastrement tige/chape (mise en position, immobilisation par goupille).

Corrigé

Q3.1. Le tracé demandé se fait sur le calque A3 ; on décrit ici la solution attendue, fonction par fonction, avec ses justifications (liaisons, formes, arrêts, ajustements), puis un schéma de principe. Le rapport du jury numérote ces six fonctions Q3.1 à Q3.6.

Principe d'ensemble.

L'effort axial du vérin (poussée de l'écrou sur la vis) ne doit pas passer par les roulements internes du réducteur : il est repris par le roulement du manchon (fonction 2), qui le transmet à la pièce de jonction. Le réducteur ne fournit que le couple. D'où un accouplement qui centre et entraîne sans arrêt axial sur l'arbre réducteur, et une rotule arrêtée axialement dans les deux sens.

Fonction 1 — Accouplement manchon/arbre réducteur.

Centrage : alésage du manchon ajusté sur le cylindre de l'arbre de sortie (ajustement glissant juste $H7/g6$ ou incertain $H7/j6$ ), sur une longueur au moins égale à $1, 5$ diamètre : centrage long. On ne centre pas le manchon sur les formes du nez du réducteur (erreur relevée par le jury) : ce serait un second centrage, hyperstatique avec le premier.
Transmission par obstacle : la clavette parallèle déjà montée sur l'arbre (dessin réponse) s'engage dans une rainure débouchante de l'alésage du manchon, réalisée par mortaisage (une rainure non débouchante dans un alésage n'est pas usinable). Jeu en fond de rainure.
Axialement : pas d'appui contre l'épaulement du réducteur (jeu de quelques dixièmes) ; la position axiale du manchon est fixée par le roulement (fonction 2).

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