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OR_BE_IUT GMP_TOULON VARorquera@univ-tln.fr

LA LIAISON

ENCASTREMENT

ou LIAISON COMPLETE

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Réaliser une liaison

encastrement entre 2 pièces

FT1Positionner deux pièces entre elles

FT2Maintenir deux pièces entre elles

FT3Transmettre (Encaisser) les efforts

I.Problématique

1) Quelles sont les Fonctions?

…/…

Poly p

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2)Critères de choix (Fonctions contraintes)

• Coût

• Réglage de la position

• Démontabilité

• Esthétique

• encombrement

• Intensité des charges

• …

…/…

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II. MIP/MAP

Une liaison encastrement se fait tout d’abord en positionnant

une pièce sur une autre,

c’est la MIse en Position MIP

Puis, on fixe ces 2 pièces ensembles,

=> c’est le MAintient en Position MAP…/…

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III. TECHNOLOGIES DE LA MIP

Les solutions :

•Appui plan,

•Appui plan centrage court,

•Appui plan centrage long,

•…

…/…

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1) Croquis

1. Appui plan ou Semelle

Evidement (ou autre) pour éviter l’usinage, et pour un meilleur positionnement

Machine

…/…

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1) Exemple

Eclaté d’un moteur V6 L7X de RENAULT

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle

…/…

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Entre le couvercle 4 et le corps 1

Entre l’établi et le corps 1

…/…

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c) Analyse Critique

MIP utilisée pour• sa grande stabilité, • Les machines « lourdes » ou en présence de grande

surface (bloc cylindre)• Coût très faible.

La précision de la MIP

peut être améliorée par 1

ou 2 pions de centrage

…/…

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…/…

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…/…

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Appui Plan

Goupille ElastiquePion ou bague de

centrage

Protège l’axe du cisaillement

…/…

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Appui Plan

2 Pions de centrage

Pions montés serrés dans S2 et avec jeu dans S1.

Quels sont les ajustements correspondants?

10 H7 m6

10 H7 g6 ?

…/…

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Mais comment usine t’on un axe10 et de longueur 20mm coté avec 2 ajustements différents???

…/…

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1-Réglage de l’outil pour l’ajustement g6

2- Arrêt Usinage pour le réglage de l’outil pour l’ajustement m6

Conclusion:On usine le pion à m6 et on modifie l’ajustement de l’alésage

Pièce finit (ajustements exagérés)

3- TronçonnageTout ça pour usiner en grande série des pions de 20mm de long

…/…

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Appui Plan

2 Pions de centrage

Pions montés serrés dans S2 et avec jeu dans S1.

Quels sont les ajustements correspondants?

10 H7 m6

10 H7 g6 ?F7 m6

…/…

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2. Appui plan Centrage Court

d H7-h6L’appui plan est

prépondérant devant

la longueur L du

centrage

1) Croquis Centrage de longueur

Appui Plan

…/…

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1) Exemple

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2. Appui plan Centrage Court

…/…

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Entre l’interface 24 et le corps 1

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2. Appui plan Centrage Court

Entre le couvercle 25 et le corps 1

…/…

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c)Analyse Critique•MIP utilisée pour

– dans le cas d'assemblages sollicités en puissance et besoin de stabilité

– ou en étanchéité

•Ce n'est pas la solution la plus économique (+ l’appui plan augmente,

plus le coût de l’usinage augmente)

•On veillera à respecter des proportions telles que L<d/10 afin d'assurer

une mise en position isostatique

•La rotation sur l’axe peut être annulée par un ergot ou 1 pion de

centrage

2. Appui plan Centrage Court

…/…

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3. Appui plan Centrage Long

d H7-h6La longueur L du

centrage est

prépondérante devant

l’appui plan

1) CroquisCentrage

de longueur L

Appui Plan …/…

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1) Exemple

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 3. Appui plan Centrage Long

…/…

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Entre l’arbre 15 et le plateau 18

+ pion

Entre la poulie 30 et l’arbre 5

+ clavette

Entre l’axe 11 et l’arbre 5

…/…

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c)Analyse Critique•MIP utilisée pour

– dans le cas d'assemblages fortement sollicités en puissance

•Ce type de mise en position est économique (peu de copeaux).

•Afin de garantir un positionnement isostatique, on veillera à

assurer un rapport L/D > 1.

•La rotation sur l’axe peut être annulée ou réglée par 1 pion de

centrage, ergot, 1 clavette, des cannelures, dentelures…

…/…

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4. Autres

1) Croquis

Centrage Emmanchement conique Méplat…Peu coûteux serrage en même tps coûteuxGoupille fusible pratique

…/…

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Entre l’interface 24 et l’arbre 15

+ Vis à téton

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 4. Autre

Entre la noix 7 et l’arbre 16

…/…

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5. Les arrêts en rotation

…/…

Arbre 2

Alésage 1

C : couple de 2 sur 1

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5. Les arrêts en rotation

1) Les Ergots – Vis à Téton

…/…

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Clavette

Rainure

Trou oblong

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 5. Les arrêts en rotation

1) CLAVETTE - VOCABULAIRE

…/…

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b) CLAVETTE - USINAGEUsinage de la rainure

Mortaisage

…/…

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b) CLAVETTEUsinage de la rainure

Brochage

…/…

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…/…

1) CLAVETTE - CONCEPTION

D H7 h6

MIP?Appui Plan Centrage Long

Arête du bas de la rainure

…/…

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1) CLAVETTE - CONCEPTION

Désignation :Clavette « type », forme « », a x b x L

Exemple : Clavette parallèle, forme A, 14 x 9 x 50

…/…

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1) CLAVETTE - DIMENSIONNEMENT

Les valeurs a et b sont standards.

Afin que le couple C soit correctement transmis, il faudra dimensionner la longueur L

…/…

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La longueur L est calculée afin d’éviter le matage

Le matage est une déformation plastique localisée de la matière sous l'effet d'un choc ou d'une pression élevée.

…/…

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…/…

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1- Relever ou déterminer le couple C

et en fonction de l’encombrement, s’imposer les

valeurs a*b…/…

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£PAlésage/Clavette

£PArbre/Clavette

On isole la clavette

2- Déterminer l’effort tranchant en Newton

T=C/(d/2)

C£TArbre/Clavette

£TAlésage/

Clavette

Hypothèses:La pression est supposée uniforme et constante sur la surfaceLe point d’application de l’effort tranchant T est situé sur le diamètre de l’arbre

Effort tranchant (N)Couple (N.mm)

Diamètre de l’arbre (mm)…/…

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£PAlésage/Clavette

£PArbre/Clavette

On isole la clavette

3- A partir de l’effort tranchant déterminer la pression subit par la clavette

P=T/S = T/(L*b/2) = (C/(d/2))/(L*b/2)

P=4.C/(d.b.L)

C£TArbre/Clavette

£TAlésage/

Clavette

Pression (MPa)

Diamètre , hauteur , Longueur (mm)

…/…

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4- Cette pression doit être inférieure à la pression admissible du matériaux

Ecrire la condition de résistance P<Padm

Clavette utilisée pour une liaison glissière avec transmission de couple

Clavette utilisée pour une liaison glissière sans transmission de couple

Clavette utilisée pour une liaison encastrement

…/…

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5- Conclure sur L :P=T/(L*b/2) < Padm=> T < Padm. L*b/2=> T/(Padm*b/2) < L

L > 2.T / (b. Padm) Pression (MPa)

Hauteur clavette (mm)

Effort tranchant (N)

Longueur clavette (mm)

APPLICATION: Scie de MarqueterieLe moteur de la scie de marqueterie développe une puissance de 500 W à 1000 tr/min. Cette puissance est transmise à la poulie 30 par la courroie trapézoïdale (non représentée sur le dessin d’ensemble).La clavette 27 (Type parallèle, forme A, 5x5x13) transmet le couple de la poulie à l’arbre 5 sous un mode de fonctionnement par à-coups et vibrations.1.Le rapport de réduction de la transmission par poulie étant de ½, déterminer le couple transmis par la courroie à la poulie 30.2.Vérifiez la tenue de la clavette.3.Conclure. Hypothèses de calcul: Rapport de réduction d’une transmission par poulie

courroie : R= Ns/Ne=Ce/Cs ; Puissance = C.. Le rendement est supposé égal à 1

…/…

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APPLICATION: Scie de MarqueterieLe moteur de la scie de marqueterie développe une puissance de 500 W à 1000 tr/min. Cette puissance est transmise à la poulie 30 par la courroie trapézoïdale (non représentée sur le dessin d’ensemble).La clavette 27 (Type parallèle, forme A, 5x5x13) transmet le couple de la poulie à l’arbre 5 sous un mode de fonctionnement par à-coups et vibrations.1.Le rapport de réduction de la transmission par poulie étant de ½, déterminer le couple transmis par la courroie à la poulie 30.

R = ½ R=ω30/ ωm=Cm /C30 = ½

C30=Cm*2 C30=(Pm/ ωm)*2 C30 ={500/[(2π/60)*1000]}*2 C30 =4.77*2 C30 =9.54 m.N

Moteur

électrique

courroie

Poulie 30

Hypothèses : Rapport de réduction R= Ns/Ne=Ce/Cs; Puissance = C.w

…/…

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2. Vérifiez la tenue de la clavette.P=4.C/(d.b.L)

P = 4.C30/(d.b.L)< P admissibleOn mesure d= 14mm

=> P= 4*9,54*103/(14*5*13) = 41,9 MPa > Padm

3. Conclure. La pression calculée est supérieure à la pression admissible,

la clavette ne résistera pas à la pression, elle est donc mal dimensionnée

…/…

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1) CANNELURES - VOCABULAIRE

Cannelures extérieures

Cannelures Intérieures

…/…

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1) CANNELURES - USINAGE

Brochage pour l’alésage

…/…

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Fraise pour l’arbre

1) CANNELURES - USINAGE

…/…

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1) CANNELURES - CONCEPTION

d H7-h6

RECOMMANDE

…/…

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1) CANNELURES - CONCEPTIONd H7-h6

Désignation : Cannelures « type », N x d x D

Exemple : Cannelures à flancs parallèles, 14 x 9 x 12

Ajustement pour assemblage fixe :d H7 h6 (ou 7)

Cannelures Bombées ou en développantes de cercles

…/…

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Empreinte de l’outil

…/…

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1) CANNELURES - DIMENSIONNEMENT

Les valeurs D, d et B sont standards.

Afin que le couple C soit correctement transmis, il faudra dimensionner la longueur L

…/…

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1. Relever ou déterminer le couple C et en fonction de l’encombrement, s’imposer les valeurs d, D

2. Déterminez l’effort tranchant T tel que :T=C/(Rmoy) avec Rmoy= (D+d)/4

…/…

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3. A partir de l’effort tranchant écrire la pression subit par la cannelure

P=T/(A.L)

A: surface portante équivalente (voir tableau) en mm²/mmL : Longueur du contact en mm

…/…

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4. Ecrire la condition de résistance pour éviter le matage P<Padm (en MPa)

Choisir Padm dans le tableau, suivant les conditions de fonctionnement

5. Conclure sur la longueur des cannelures :L > T / (A.Padm)

Rq : L<2,5d pour faciliter le brochage (usinage)

…/…

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Scie de MarqueterieOn se propose de remplacer la clavette 27 par des cannelures à flancs

parallèles (le diamètre de l’arbre sera de 17 mm au maximum).Déterminez la longueur minimale des cannelures.

P=T/(A.l) P= C30/ {[(D+d)/4]*A*l} avec 30<Padm<60MPa L30=9540/{[(16+13)/4]*4*30}=10.9mmL60=9540/{[(16+13)/4]*4*60}=5.5mm5.5 mm < L <10,9 mm On prendra pour des raison de sécurité L>11mmPour assurer le centrage long, il faudra L encore plus grand!

1) CANNELURES - APPLICATION

…/…

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6. Choix d’un élément d’arrêt en rotation

…/…

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IV. TECHNOLOGIES DE LA MAP

Les solutions :

•Vissage,

•Clipsage,

•adhérence,

•Soudure pour composants électroniques

•……/…

1. Assemblages démontables

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Vis H, M16-20, 6.8

-Y : permet de déterminer la résistance élastique du matériau en daN/mm²Re=Y*S ici, Re= 6*8= 48 daN/mm²

-S : c’est le 1/10ème de la résistance minimale à la rupture par traction Rr du matériau en daN/mm²S=Rr/10 => Rr=10*S ici, Rr= 60 daN/mm²

Déformation Plastique

Rupture

…/…

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…/…

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IV. TECHNOLOGIES DE LA MAP

Les solutions :

•Le Frettage,

•le collage,

•le soudage ,

•…

2. Assemblages Indémontables

…/…

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…/…

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Liaison complèteentre les pièces :

Décrivez la solution (démontable ou non), la MIP, justifiez le choix du concepteur

la MAP (nom des pièces + repère), justifiez le choix du concepteur

24 et 15 (voir vue B-B)

MIP : cylindre longJustificatifs : positionnement latéral et angulaire précis % x et z, et réglage latéral possible % y. Grand

cylindre pour éviter la flexion de celui (ce qui entraîne une baisse de précision)

MAP : par tampons tangents 36,37 et 35Justificatifs : Cela permet un dévissage rapide et un vissage conséquent

(c/e les selles de vélo)

18 et 15

MIP : Appui plan centrage long et pion de centrage 21Justificatifs : positionnement latéral et angulaire précis % x, y et z pour que la lame puisse rentrer dans

20. Doit encaisser le couple transmis par l’ensemble planche+18. peu coûteux.

MAP : Arbre fileté + rondelle d’appui + écrou 22Justificatifs : La rondelle d’appui augmente la surface d’appui

et évite de le dévissage, l’écrou 22 se sert avec une clef coudée avec un couple élevé et se noie dans un lamage, l’arbre est fileté pour augmenter le diamètre nominale du filetage et donc le couple de

serrage…/…

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…/…

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THE END

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BILAN DE LIAISON HERTZIENNE - louisreynier.com DE LIAISON HERTZIENNE.pdf · Louis REYNIER - TS SE : Bilan de liaison – Application SFH 534 1 BILAN DE LIAISON HERTZIENNE. Application