La schématisation cinématique des mécanismes
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La schématisation cinématique des mécanismes
Objectif de la modélisation
Le schéma cinématique permet de donner une représentation simplifiée d’un mécanisme, à l’aide de symboles afin de faciliter :
L’analyse de son fonctionnement et de son l’architecture
L’étude des différents mouvements
Notion de solide
On distingue trois familles de corps : les corps solide : (Bielle appartenant à un mécanisme
…) les corps liquide : (eau, huile …) les corps gazeux : (air …)
Notion de solide Dans les corps solides, on fera la différence entre
un solide réel et un solide parfait :Le solide parfait est un modèle théorique du solide réel. Ce modèle théorique est indéformable quels que soient les efforts qui lui sont appliqués et il a une géométrie parfaite.
En pratique, pour le cours de mécanique, on utilisera :
soit des solides parfaits. soit des solides déformables suivants une loi connue
(Ressort,…)
Référentiel Un référentiel est déterminé par le
choix d’un repère d’espace et d’un repère de temps.
En effet, un repère d’espace n’est pas en lui-même suffisant pour décrire le mouvement d’un solide par rapport au système de référence, car si le repère d’espace permet de connaître la forme de la trajectoire, il ne permet pas de préciser la position du mobile sur celle-ci à un instant donné.
Degrés de liberté et liaisons
Si on considère deux solides n’ayant aucun contact entre eux, le nombre de mouvement indépendant possible entre les deux solides est de 6.
La pièce peut se déplacer : en Translation suivant chacun des
axes en Rotation autour de chacun des axes
Ces mouvements relatifs indépendants possibles constituent les degrés de liberté (ddl)
x
z
y
RXRY
RZ
TXTY
TZ
Nature des surfaces de contact
Sphère/plan
Nature des surfaces de contact
Cylindre / plan
Sphère / cylindre
Nature des surfaces de contact
Plan / plan
Cylindre / cylindre
Sphère / sphère
Cône / cône
Hélice / hélice
Les liaisons mécaniques Un système mécanique est composé de
plusieurs solides ayant une ou plusieurs surfaces de contacts entre eux.
Chaque contact entre les deux pièces limite les mobilités
Ainsi, les caractéristiques géométriques de ces surfaces de contact (et donc les mobilités supprimées) permettent de définir des liaisons que l’on appellera liaisons mécaniques.
Liaison avec 0 mobilité
Liaison encastrement
Liaisons avec 1 mobilité
Liaison glissière
Liaisons avec 1 mobilité
Liaison pivot
Liaisons avec 1 mobilité
Liaison hélicoïdale
Liaison avec 2 mobilités
Liaison rotule à doigt
Liaison avec 2 mobilités
Liaison pivot glissant
Liaisons avec 3 mobilités
Liaison rotule
Liaisons avec 3 mobilités
Liaison appui-plan
Liaison avec 4 mobilités
Liaison sphère cylindre
Liaison avec 4 mobilités
Liaison cylindre plan
Liaison avec 5 mobilités
Liaison ponctuelle