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Liaisons complètes démontables N. Mesnier Lycée Jules Ferry, Versailles 2018–2019

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  • Liaisons complètes démontables

    N. MesnierLycée Jules Ferry, Versailles

    2018–2019

  • Liaison complète

    Définition (Liaison complète)

    Liaison entre 2 pièces qui n’autorise aucun degré de liberté.

    Pour réaliser une liaison complète, il faut :

    mettre en position relative les 2 pièces (MIP) ;

    maintenir en position les 2 pièces (MAP).

    Définition (Mise en position isostatique)

    Une mise en position entre 2 pièces est isostatique si les 6 degrés de libertés sontsupprimés une seule et unique fois par des contacts directs entre les 2 pièces.

    Une liaison complète permet de transmettre des actions mécaniques (TAM).

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  • Liaison complète

    Cas d’une MIP cylindrique

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  • Plan du cours

    1 Mise en position2 Maintien en position3 Transmission des actions mécaniques4 Exemples

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  • 1 2 3 41

    Mise en position

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  • Mise en position isostatique

    � Cas général (type « 3–2–1 »)

    contact plan (appuis {1, 2, 3}, −3 DDL) ;

    contact linéique (appuis {4, 5}, −2 DDL) ;

    contact ponctuel (appui 6, −1 DDL).

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  • Mise en position isostatique

    � Exemple de MIP type « 3–2–1 »

    appui plan (−3 DDL) ;

    pion de centrage (−2 DDL) ;

    locating (pion fraisé/trou, −1 DDL).

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  • Mise en position isostatique

    � Exemple de MIP type « 3–2–1 »

    appui plan (−3 DDL) ;

    pion de centrage (−2 DDL) ;

    locating (pion/rainure ou pion fraisé/trou, −1 DDL).

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  • Mise en position

    � Contact cylindre–cylindre

    α

    ℓø

    D ød

    ℓ la longueur et D le diamètre de contact

    Rotulage ?

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  • Mise en position

    � Contact cylindre–cylindreℓ/D < 0, 5 : rotulage significatif =⇒ centrage courtModèle : liaison sphère–cylindre.ℓ/D > 1, 5 : rotulage négligeable =⇒ centrage longModèle : liaison pivot glissant0, 5 < ℓ/D < 1, 5 : zone d’indécision =⇒ choix selon la situation

    Zone de rotulage négligeable

    Zone de rotulage significatif

    J/D = 1/2000J/D = 1/1000

    Zon

    ed’

    indé

    cisi

    on

    D

    α

    0 1 2 3 40,0°

    0,1°

    0,2°

    0,3°

    0,4°

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  • MIP cylindrique prépondérante

    � Centrage long + appui plan

    6eDLL facultatif si géométrie de révolution(pas de MIP angulaire)

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  • MIP cylindrique prépondérante

    � Exemple de centrage long + appui planℓ

    D> 1, 5

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  • MIP appui-plan prépondérant

    � Centrage court + appui plan

    6eDLL facultatif si géométrie de révolution(pas de MIP angulaire)

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  • MIP appui-plan prépondérant

    � Exemple de centrage court + appui planℓ

    D< 0, 5

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  • MIP appui-plan prépondérant

    � Exemple de centrage court + appui plan + locating

    MIP angulaire avec le pion de centrage (locating)

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  • Appui plan prépondérant

    � Exemple de centrage court + bagues de centrage

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  • MIP avec cône prépondérant

    � Exemple de MIP coniques

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    Maintien en position

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  • Maintien par éléments filetés

    Vis H Goujon Boulon

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  • Représentation des assemblages vissés

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  • Éléments filetés

    � Vis

    Vis H : serrage énergique ;

    Vis CHC : possibilité de logement dans un lamage.

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  • Éléments filetés

    � Écrous

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  • Éléments filetés

    � Rondelles

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  • Éléments filetés à sécurité relative

    � Écrou et contre-écrou � Écrou à frein incorporé(NYLSTOP)

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  • Éléments filetés à sécurité absolue

    � Écrou à encoches et rondelle à languettes

    Écrou à encoches

    Rondelle à languettes

    Arbre avec rainure

    Languette repliée

    � Écrou à créneaux et goupille fendue

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  • Autres éléments de maintien en position

    � Anneaux élastiques

    pour arbre pour alésage

    Avantage : simple et économique ;PTSI | Liaisons complètes démontables 26

  • Autres éléments de maintien en position

    � Fixation par pincement de l’arbre

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  • Autres éléments de maintien en position

    � Frettes � Tampons tangents

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  • Autres éléments de maintien en position

    � Fixation par vis de pression

    vis sans tête hexagonale creuse (HC) +pointe conique : MIP axiale et angulaire+ MAP

    vis sans tête à téton en appui sur leméplat de l’arbre : MIP angulaire peuprécise + MAP

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    Transmission des actions

    mécaniques

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  • TAM par adhérence

    Sollicitations radiales transmises par centrage court + adhérence appui plan ;

    sollicitations axiales transmises par appui plan ou boulons (selon sens) ;

    transmission du couple par adhérence.

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  • TAM par obstacle : clavette

    Clavette : MIP angulaire + TAM par obstacle

    Avantages : bon guidage, transmission de couple, montage économiqueInconvénients : usinage spécifique (ex : axe moteur)

    animation

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    animations/CentrageLong_clavetteA.avi

  • Types de clavettes

    • Clavette de type A • Clavette de type B

    • Clavette de type C � Clavette disque

    usinage type A usinage type B usinage type C

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    animations/ClavetteA_usinage-arbre.avianimations/ClavetteB_usinage-arbre.avianimations/ClavetteC_usinage-arbre.avi

  • TAM par obstacles : cannelures

    Cannelures : MIP angulaire + TAM par obstacle(cannelures ≃ multiplication de clavettes)

    Avantages : couple transmissible (très) élevéInconvénients : coût élevé de fabrication (prévoir dégagement outil)

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  • TAM par obstacle : goupille élastique

    Goupille : MIP axiale et angulaire + MAP + TAM(goupille ≃ fusible mécanique)

    Avantages : montage économique, caractère « multi-usage » (MIP/MAP/TAM)Inconvénients : perçage délicat, arbre fragilisé =⇒ couple transmissible faible.

    animation

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    animations/CentrageLong_goupille.avi

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    Exemples

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  • Appui plan prépondérant

    � Exemple : châssis de moules

    • MIP type « 3–2–1 » : appui plan + pion de centrage + locating• MAP Goujons (vissés à fond de filet) + écrous H• TAM Adhérence

    animation

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    animations/MipPlans_goujon_goupille.avi

  • Transmission de puissance

    � Assemblages clavetés

    • MIP centrage long + appui plan +clavette• MAP écrou à encoches• TAM Obstacle (clavette)

    • MIP centrage long + appui plan +clavette• MAP Écrou H + rondelle fendue• TAM Obstacle (clavette)

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  • Transmission de puissance

    � Assemblages cannelés

    • MIP centrage long + appui plan +cannelures• MAP écrou H + rondelle• TAM Obstacle (cannelures) • MIP centrage long + appui plan +cannelures

    • MAP Vis CHC + rondelle• TAM Obstacle (cannelures)

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  • N. Mesnier, lycée Jules Ferry, Versailles

    http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.fr

    Mise en positionMaintien en positionTransmission des actions mécaniquesExemples