Post on 04-Apr-2015
La liaison glissièreLa liaison glissière
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D’un point de vue du modèle cinématique, une liaison glissière n’autorise qu’ un degré de mobilité en translation entre deux pièces constitutives d’un mécanisme.
IntroductionIntroduction
Degré de mobilitéDegré de mobilité Symbole normaliséSymbole normalisé
Ry = 0
Tz = 1
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Analyse fonctionnelle 1/3Analyse fonctionnelle 1/3
1.1. Analyse de l’environnement : diagramme Analyse de l’environnement : diagramme pieuvrepieuvre
Solution constructive
Pièce 2Pièce 1
Milieu environnant
FP
FC
Fonction Principale FP :Réaliser une liaison glissière entre les pièces 1 et 2.
Fonction Contrainte FC : Résister au milieu environnant
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Analyse fonctionnelle 2/3Analyse fonctionnelle 2/3
2. Décomposition de la fonction principale en fonctions techniques
FP
Réaliser une liaison glissière entre les pièces S1 et S2
FT1Positionner les deux pièces entre elles
FT2Permettre un mouvement relatif de translation suivant un axe
FT3 Transmettre les efforts
L’objectif final de la décomposition consiste à déterminer les solutions constructives (association de composants technologiques) afin de réaliser ces fonctions techniques.
La liaison glissièreLa liaison glissière
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FonctionsFonctionsCaractéristiques des fonctionsCaractéristiques des fonctions
Critères d’appréciationCritères d’appréciation NiveauNiveau
Permettre un mouvement de translation de façon précise et fiable entre deux pièces
Précision de la mise en position entre les deux pièces tout au long du mouvement.
Stabilité et répétitivité de la position entre les deux pièces.
Vitesse de déplacement.
Importance des mouvements parasites entre glissière et coulisseau tout au long de la trajectoire :
Lacet : l Roulis : r Tangage : t
V : Vitesse moyenne en m/s.a : accélération en m/s2.
Transmettre les efforts
Actions mécaniques transmissibles
Importance des efforts transmissibles entre glissière et coulisseau :Tx permis et limité au maximumTy et TzMx, My et Mz (moments autours des trois axes)
Durée de vieN en heures de fonctionnement ou nombre de cycles d'allers retours
Résister au milieu environnant
Espacement des visitesEn heures de fonctionnement ou nombre de cycles d'allers retours
Durée de vieN en heures de fonctionnement ou nombre de cycles d'allers retours
An
alys
e fo
nct
ion
nel
le 3
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fon
ctio
nn
elle
3/3
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Structure et précision d'un guidage en translation :Structure et précision d'un guidage en translation :
Un guidage en translation doit répondre à deux critères principaux de bon fonctionnement mécanique :
Il doit parfois être très précis, comme dans le guidage d'axes de machines outil où une partie de la précision de la pièce usinée va dépendre de la qualité des guidages permettant les déplacements de la table portant la pièce et du porte-outil.
Il ne doit pas se coincer sur l'action des efforts qui l'entraînent en translation ou le freinent
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Liaison glissière
Guidage par contact direct
Guidage par contact indirect
Guidage linéaire intégré industrialisé
Association de surfaces majoritairement cylindriques
Association de surfaces majoritairement prismatique
Interposition d’éléments anti-friction
Interposition d’éléments roulants
Surfaces cylindriques
Surfaces prismatiques
Surfaces cylindriques
Surfaces prismatiques
Les diverses solutions constructivesLes diverses solutions constructives
Zone pouvant être communeZone pouvant être commune
ExemplesExemples
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
dir
ect
1/2
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
dir
ect
1/2
Liaison pivot glissant et contact ponctuel Liaison pivot glissant et contact linéique (clavettes et cannelures)
Deux liaisons pivot glissant en parallèle
Surfaces majoritairement cylindriquesSurfaces majoritairement cylindriques
Solution hybride possibleEn voir plus
La liaison glissièreLa liaison glissière
-8- Surfaces majoritairement prismatiquesSurfaces majoritairement prismatiques
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
dir
ect
2/2
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
dir
ect
2/2
Contacts plans perpendiculaires Contact plan et contact linéique
Contact plan et contact en VéContacts plans inclinés
Surfaces à profil polygonal
La liaison glissièreLa liaison glissière
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La liaison pivot glissant laisse deux degrés de liberté au coulisseau, la translation selon z recherchée mais aussi une rotation parasite autour de l'axe z. Cette rotation est arrêtée par le contact ponctuel établi entre un pion cylindrique et l'un des deux flans d'une rainure longitudinale usinée dans l'axe de la glissière.Pour que cela coulisse correctement, il faut prévoir deux jeux fonctionnels importants :
• entre le diamètre du pion et la largeur de la rainure, souvent réalisé par un ajustement glissant de l'ordre de quelques centièmes (de type H/f de qualité 7 à 8).
• entre le fond de la rainure et l'extrémité du pion, ce jeu pouvant être important de l'ordre du millimètre.
Pivot glissant + contact 1/4Pivot glissant + contact 1/4
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Cette solution simple ne permettant pas de transmettre des efforts importants, le contact ponctuel peut être transformé en contact linéique ou même surfacique en remplaçant le pion cylindrique par :
• Une pièce primatique rapportée, appelée clavette.
• Une série d'entailles prismatiques complémentaires réalisées directement dans l'arbre et l'alésage, appelées cannelures.
Pivot glissant + contact 2/4Pivot glissant + contact 2/4
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Guidages en translation par clavetage
L'utilisation de clavettes prismatiques longitudinales permet de réaliser des guidages en translation longs et précis tout en permettant la transmission d'efforts moyens.La clavette doit être fixée dans une des deux pièces de l'assemblage. Pour cela, elles peuvent être vissées, collées ou montées serrées dans l'une des deux rainures. Pour faciliter le démontage d'une clavette parfaitement ajustée dans son logement, on prévoit un trou taraudé de décollage (on visse une vis dans ce trou pour extraire la clavette).
Piv
ot
gli
ssan
t +
co
nta
ct 3
/4P
ivo
t g
liss
ant
+ c
on
tact
3/4
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Exemple d'une butée micrométrique Exemple d'une butée micrométrique
La butée micrométrique proposée permet de régler très précisément la position d'un outil sur une machine outil.
Pour cela, un doigt est entraîné par un système vis-écrou à pas micrométrique.Dans le système vis-écrou, la vis est entraînée par la rotation du bouton de manoeuvre et la doigt doit être arrêté en rotation mais libre en translation. Cette liaison glissière est réalisée par une clavette parallèle fixée sur le doigt et coulissant dans une rainure du corps de la butée.
Piv
ot
gli
ssan
t +
co
nta
ct 4
/4P
ivo
t g
liss
ant
+ c
on
tact
4/4
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Surfaces majoritairement cylindriquesSurfaces majoritairement cylindriques
Éléments antifriction
Patins antifriction
Éléments roulants
Billes Contacts ponctuels sur cylindres en parallèle
Galets Surfaces à profil "Oméga"
Liaison pivot glissant et contact ponctuel
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
1/5
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
1/5
En voir plus
En voir plus
En voir plus
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Surfaces majoritairement prismatiques Surfaces majoritairement prismatiques
Contacts plans perpendiculaires
Patins antifriction
Contacts plans obliques
Éléments antifriction
Éléments roulantsContacts ponctuels sur surfaces perpendiculaires
Billes
Contacts plans inclinés
Contacts plans inclinés
Rouleaux
Aiguilles
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
2/5
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
2/5
En voir plus
En voir plus
En voir plus
La liaison glissièreLa liaison glissière
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L'exemple ci-contre illustre le principe d'association et de montage de ces douilles dans une logique de construction de glissière à partir de deux liaisons pivot glissant en parallèle.
Chaque douille vient coulisser sur un arbre cylindrique porté à ses extrémités (douille fermée) ou sur toute sa longueur (douille ouverte). La bague extérieure de la douille doit être ajustée dans l'alésage du chariot et arrêtée en translation (par deux anneaux élastiques intérieurs dans le premier cas et par une vis à téton engagée dans un trou radial de la bague extérieure dans l'autre cas).
Guidages en translation à contact indirect 3/5Guidages en translation à contact indirect 3/5
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
4/5
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
4/5
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
5/5
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
à c
on
tact
in
dir
ect
5/5
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
in
tég
ré i
nd
ust
rial
isé
1/3
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
in
tég
ré i
nd
ust
rial
isé
1/3
La liaison glissièreLa liaison glissière
-19- Guidages en translation intégré industrialisé 2/3Guidages en translation intégré industrialisé 2/3
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
in
tég
ré i
nd
ust
rial
isé
3/3
Gu
idag
es e
n t
ran
slat
ion
in
tég
ré i
nd
ust
rial
isé
3/3
La liaison glissièreLa liaison glissière
-21- Exemple 1/3Exemple 1/3
La liaison glissièreLa liaison glissière
-22- Exemple 2/3Exemple 2/3
La liaison glissièreLa liaison glissière
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Chariot guidé par douilles à billesUnité linéaire Schrader
Exemple 3/3Exemple 3/3