Liaison & Schématisation [PDF]

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LIAISONS & SCHEMATISATION  Notion de fonction mécanique  Fonction liaison – étude des liaisons élémentaires  Exercice d’application

Unité : TRANSMETTRE 1 STE……..

Cours : Liaisons & Schématisation

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Introduction Un mécanisme est un ensemble de pièces reliées les unes aux autres par des liaisons et ceci dans le but de réaliser une fonction déterminée.

Vue éclatée de l’ETAU DE MODELISTE

I.

ETAU DE MODELISTE

ETUDE DES LIAISONS ELEMENTAIRES

1. Définition d’une liaison :

Une liaison élémentaire entre deux solides S1 et S2 est obtenue à partir du contact d'une surface géométrique élémentaire liée à géométrique élémentaire liée à

S1

sur une surface

S2. Les surfaces géométriques élémentaires

sont le plan, le cylindre et la sphère. A partir des trois volumes élémentaires (plan, cylindre, sphère) nous pouvons définir toutes les combinaisons de contact possibles (voir tableau ci-dessous)

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Tableau 1 : Matrice de combinaisons possibles

2. Caractérisation d’une liaison Une liaison entre deux pièces d’un mécanisme présente 5 caractères :



le nombre de degrés de liberté,



la permanence de la liaison,



la déformabilité de la liaison,



la transmission d’une action



l’existence ou non d’organes associés à la réalisation de la liaison.



Définition de degré de liberté :

Un degré de liberté (ddl) correspond à la possibilité d’un mouvement de rotation ou de translation entre deux solides. Exemple : Un solide dans l’espace possède 6 degré de liberté : 3 translations+3 Rotations

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Translation Rotation Tx Ty Tz Rx Ry Rz

Les caractéristiques d’une liaison peuvent se résumer dans ce tableau : Liaison complète : suppression de tous

Liaison partielle : suppression d’au moins un degré

les degrés de liberté.

de liberté et au plus cinq degrés de liberté

Liaison permanente : Les 2 pièces ne

Liaison démontable : Les 2 pièces peuvent être

peuvent pas être désolidarisées sans

désolidarisées sans dommage.

destruction. Liaison élastique : La variation de

Liaison rigide : La variation de position entre les

position entre les deux pièces est

deux pièces n’est pas possible

possible. Liaison par adhérence : La liaison peut

Liaison par obstacle La liaison peut être

être rompue sans rupture d’un élément.

supprimée par rupture d’un élément.

Liaison directe : La liaison se fait sans autre élément

Liaison indirecte : La liaison se fait grâce à d’autres éléments

Tableau 2 : Les caractéristiques d’une liaison

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II.

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Liaisons usuelles de deux solides :

1. Liaison fixe ou encastrement (Complète) 

Schémas spatiaux et planes :

Translation Tx = 0 Ty = 0 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 0 Rz = 0 0 translation + 0 rotation = 0 d° de liberté



Exemples

2. Liaison Pivot :



Exemples

Translation Tx = 0 Ty = 0 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 1 Rz = 0 0 translation + 1 rotation = 1 d° de liberté Doc : Page 4 / 14

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3. Liaison glissière



Exemple :

Translation Tx = 0 Ty = 1 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 0 Rz = 0 1 translation +0 rotation = 1 d° de liberté

4. Liaison hélicoïdale

Translation Tx = 0 Ty = 1 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 1 Rz = 0 1 translation + 1 rotation = 1 d° de liberté Car :Ty = k x Ry (k : pas) Doc : Page 5 / 14

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5. Liaison pivot glissant :

Translation Tx = 0 Ty = 1 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 1 Rz = 0 1 translation + 1 rotation = 2 d° de liberté

6. Liaison appui plan

Translation Tx = 1 Ty = 1 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 0 Rz = 1 2 translations + 1 rotation = 3 d° de liberté

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7. Liaison rotule ou sphérique :

Translation Tx = 0 Ty= 0 Tz = 0 Rotation Rx = 1 Ry = 1 Rz = 1 0 translation +3 rotations = 3 d° de liberté

8. Liaison linéaire annulaire

Translation Tx = 0 Ty= 1 Tz = 0 Rotation Rx = 1 Ry = 1 Rz = 1 1 translation + 3 rotations = 4 d° de liberté Doc : Page 7 / 14

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9. Liaison linéaire rectiligne

Translation Tx = 1 Ty= 1 Tz = 0 Rotation Rx = 0 Ry = 1 Rz = 1

2 translations +2 rotations = 4 d° de liberté

10. Liaison ponctuelle

Translation Tx = 1 Ty= 1 Tz = 0 Rotation Rx = 1 Ry = 1 Rz = 1

(Voir Résumé des liaisons)

2 translations + 3 rotations = 5 d° de liberté

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III. Application : 1) Répondre devant chaque proposition par : Vrai ou Faux Proposition

Vrai

Faux

Contact Plan/ Plan permet de réaliser la liaison Appui plan Contact Sphère / Plan permet de réaliser la Liaison Rotule Contact cylindre/Cylindre permet de réaliser la Liaison Pivot Glissant

2) Comparer les symboles des liaisons et identifier le nom de chacune d’elles :

…………………… …………

…………………… …………

…………………… …………

…………………… …………

…………………… ………… Doc : Page 10 / 14

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3) Compléter le tableau suivant : Système

Liaisons

Désignation

ddl T R

Symbole

Roue / Guidon

Cylindre / Tige

Cylindre / Table

Toupie / Table

Vis / Ecrou

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IV. SCHEMATISATION : 1. Définition : Un schéma cinématique est basé sur la représentation normalisée des liaisons usuelles. Il met en évidence les mouvements possibles entres les classes d'équivalence. Elle permet de : Analyser le fonctionnement d’un système ; Etudier les différents mouvements et des actions mécaniques. Classe d’équivalence : C’est un groupe de pièces n’ayant aucun mouvement entre elles (Pièces en liaison complète). 2. Etapes de l'élaboration d’un schéma cinématique Pour l'établir ensuit les étapes suivantes : Nota : Lecture du dessin d’ensemble est importante avant l’élaboration du schéma

ETAPE 1 : REPERER LES GROUPES CINEMATIQUES 

Colorier les classes d’équivalence sur le plan d’ensemble,



Recenser les pièces composant chaque groupe (les pièces élastiques à exclure).

ETAPE 2 : IDENTIFIER LES LIAISONS ENTRE LES GROUPES 

Déterminer la nature du ou des contacts entre les classes d’équivalence,



Observer les degrés de liberté entre les groupes concernés,



En déduire la liaison normalisée correspondante (centre et axe).

ETAPE 3 : ETABLIR LE GRAPHE DES LIAISONS 

Relier par un trait les groupes ayant des contacts quels qu’ils soient.

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ETAPE 4 : CONSTRUIRE LE SCHEMA CINEMATIQUE MINIMAL Exemple :

(1) Mors Fixe

(3) Vis (4) Poignée (2) Mors Mobile

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