CPGE / Sciences Industrielles pour lIngnieur CI 9 | Composants technologiques

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COMPOSANTS TECHNOLOGIQUES

1- Guidage par paliers lisses ou coussinets

Pour de faibles vitesses relatives (< 10 tr/min) , le guidage partir de surface cylindrique est ralis avec des coussinets. Pour diminuer les pertes par frottement, on utilise un couple de matriaux ayant un faible coefficient de frottement (exemple: bronze acier, f de lordre de 0,15 (non lubrifi) 0,05 (lubrifi)) La zone de contact se modlise comme une liaison :

Pivot glissant en cas de centrage long (L > 1,5 x D) Sphre cylindre en cas de centrage court (L < 0,8 x D)

Effets du frottement sec : chauffement et usure Pour viter ces phnomnes, on remplace le frottement par du roulement :

2- Guidage par lments roulants Roulement billes pour les

mouvements de rotation Douilles billes pour les

mouvements de translation et de rotation

Glissires billes pour les mouvements de translation

2-1 Les roulements billes On parle par la suite uniquement des roulements billes. Les lments roulants peuvent galement tre des rouleaux (cylindriques ou coniques) ou des aiguilles. La ralisation dune liaison pivot ncessite 2 roulements. Les arrts axiaux sont raliss sur les bagues extrieures ou intrieures.

Bague extrieure

Bague intrieure

Elment roulant

Cage

Liaisons Pivot - Pivot Glissant - Glissire

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Gnralement, un roulement () a ses 2 bague (intrieure et extrieure) arrtes axialement. Ce roulement est modlis par une liaison sphrique Lautre roulement ()a une seule de ses bagues arrte axialement. Ce roulement est modlis par une liaison sphre cylindre

Schma technologique Schma darchitecture

2-2 Vis billes

Elles permettent la ralisation de glissires hlicodales. On retrouve la dfinition du pas : distance parcourue pour un tour de vis.

La relation cinmatique est alors 2

pasV = et

2pas

d = pour les dplacements

V : vitesse linaire en m/s si le pas est exprim en m d dplacement en m si le pas est exprim en m : vitesse angulaire en radian/seconde angle de rotation en rad Si la rotation sexprime en tours on a alors NpasV .= (V en m/min si pas en m et N en tr/min) (pour un tour de vis, lcrou se dplace de la valeur du pas)

3- Arrt en rotation

3-1 CLAVETTES Cet assemblage permet de lier en rotation un arbre et un moyeu (souvent une roue). Il transforme une liaison pivot glissant en liaison glissire. On peut observer que ce montage ne ralise pas darrt axial.

Arrt axial

Roulement Bti 0 Arbre 1

xr

yr

yr

xr

O A

0 1

d

Schma cinmatique

Liaison hlicodale

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3-2 Cannelures Lorsque les couples transmis ne peuvent plus tre supports par une clavette unique on utilise alors des cannelures usines dans la masse sur larbre.

Si il reste une mobilit selon laxe, on obtient une liaison glissire

4- Formes connatre

5- Embrayages et freins

Embrayage monodisque Frein disque

Trou de centrage

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Chane de transmission de puissance entre le moteur et les roues : Relation entre le couple transmissible et leffort presseur (embrayage ou frein)

( )( )22

33

rR

rR.f.n.A

3

2C

=

(modle de pression uniforme) ou

moyenRfnArR

fnAC ...2

... =+=

(modle dusure uniforme) C est le couple de friction f est le coefficient de frottement entre deux surfaces frottantes n est nombre de surfaces frottantes (ici n = 1) A est leffort axial presseur R et r sont les rayons maxi et mini de la zone de contact.

Moteur Embrayage

Boite de vitesse

Diffrentiel

Freins disques

Roues

Embrayage : dispositif d'accouplement temporaire entre un arbre dit moteur et un autre dit rcepteur. Du fait de sa transmission par adhrence, il permet une mise en charge progressive de l'accouplement ce qui vite les -coups

Frein : systme permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pices en mouvement d'une machine ou d'un vhicule en cours de dplacement. Le frein convertit l'nergie cintique en nergie calorifique.

Boite de vitesse : permet dadapter le couple et la vitesse en modifiant le rapport de transmission

Diffrentiel : permet de rpartir le couple et la vitesse entre les 2 roues

x

y

z

re

e

M O

dN

dT

Solide 2

Solide 1

2extF 2extC