Eléments de technologie Liaison pivot par palier lisse Il est possible de réaliser une liaison pivot par contact direct entre deux pièces. Cependant il est intéressant d interposer une pièce car cela permet : Une maintenance aisée car seule la pièce d usure est à changer. Le matériau de la pièce rapportée est spécialement étudié pour limiter les frottement avec l arbre : f 0.05 Palier en Téflon Palier en Téflon avec arrêt axial Palier en bronze autolubrifié Fonctionnent à sec Fonctionne avec lubrifiant Le palier en bronze est poreux ce qui lui permet d emmagasiner de l huile. Lors du mouvement de l arbre, cette huile est aspirée et lubrifie la liaison. A l arrêt l huile retourne dans le palier par capillarité. Liaison pivot par roulements Une liaison pivot réalisée par roulement permet de diminuer sensiblement les résistances passives. En effet la résistance au roulement est très inférieure à la résistance au glissement. Résistance au glissement Coefficient de frottement ACIER sur ACIER :0.1 Résistance au roulement Coefficient de frottement équivalent : 0.001 Effort important Effort environ 100 fois plus faible
Cette propriété est utilisée dans de nombreuses liaisons par exemple : Pivot glissant réalisé par une douille à billes Glissière réalisée par un élément standard Constitution d un roulement : La cage à pour rôle de maintenir équiréparties les différents éléments roulants. Montage Pour réaliser une liaison pivot sur éléments roulants, il y a de nombreuses possibilités (type de roulement, montage, ). Une liaison pivot est, dans une très grande majorité des cas, réalisée par deux roulements. En effet, contrairement à une pivot, un roulement seul ne peut supporter de couple. Du point du point de vue des actions mécaniques qu il peut supporter, il est modélisable par une rotule ou une linéaire annulaire suivant son type et les arrêts axiaux de ses bagues. Exemple de montage : La bague extérieure du roulement 1 est glissante dans son logement. Les bagues extérieure et intérieure du roulement 2 sont bloquées. C est donc ce roulement qui supportera les charges axiales. Position des arrêts modélisation fine de la liaison pivot
Roulements PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS Charges supportées radiale axiale couple à une rangée de billes + + - à deux rangées de billes + + + à rouleaux cylindriques + + -- -- à aiguilles + + -- --
à rouleaux coniques + + + + --! à rotule sur billes + - -- à rotule sur rouleaux +++ + -- à billes à contact oblique + + -! butée à billes simple effet -- +++! --
Certains roulements ne supportent des charges axiales que dans un sens. C est le cas des Roulements à contact oblique Roulements à rouleaux coniques Butée à billes simple effet Dans ce cas ils sont montés par paire en sens opposé afin que le montage encaisse les efforts dans les deux sens. Ce type de montage nécessite un réglage de la précontrainte et il est hyperstatique de degré 1. Ecrou à encoche pour un réglage précis. Schéma de structure équivalent : Entraînement en rotation Pour transmettre un mouvement de rotation entre un arbre et une pièce mécanique (roue, poulie, autre arbre ) outre des solutions indémontables on peut avoir recoure aux montages classiques suivants : Montage par goupille La liaison arbre moyeu est ici un encastrement Le positionnement est réalisé par une liaison pivot glissant La goupille montée serrée complète l encastrement en supprimant les deux derniers degrés de liberté Montage économique mais fragilise l arbre. Montage par clavette La liaison entre l arbre et le moyeu est une liaison
encastrement. Le positionnement est réalisé par une liaison pivot. L arrêt en rotation est assuré par la clavette Le maintient en position par la vis et la rondelle Liaison par cannelures La liaison réalisée par les cannelures et le centrage est une glissière. Pour reconnaître une liaison par cannelures sur un plan reportez-vous ci-dessous (ne pas confondre avec un système vis/écrou ou une roue d engrenage!) Ce type de liaison permet de transmettre des couples élevés. Etanchéité L étanchéité des mécanismes est nécessaire dans les deux sens : empêcher tout corps étranger d entrer empêcher le lubrifiant (huile, graisse) de s échapper. Son importance est également cruciale pour le rendement des actionneurs pneumatiques et hydrauliques. On distingue l étanchéité : dynamique ou statique (mouvement relatif des pièces à étancher) avec ou sans contact avec ou sans différence de pression Joint torique Très courant et peu chère, il convient plus particulièrement aux applications statiques mais aussi à certaines applications dynamiques (piston de vérin pneumatique par exemple).
Joint à lèvre Ce sont des joints pour étanchéité dynamique pour mouvement de rotation. Sur l exemple ci-dessous, une deuxième lèvre empêche les poussières d entrer. Dans le cas d une lèvre unique la représentation simplifiée est Armature métallique "# $ Ressort annulaire %# $ Lèvre anti poussière s Représentation détaillée Lèvre anti fuites Représentation simplifiée Les anneaux élastiques Pour finir, un élément que l on retrouve très souvent sur les plans : le «circlips». Cet anneau élastique permet simplement de créer un arrêt axial sur un arbre ou dans un alésage pour bloquer une bague de roulement par exemple. Par déformation à l aide d une pince spéciale on le monte dans sa gorge. Anneau coté ouverture Montage sur arbre Montage sur alésage
Vocabulaire * + - (# ) ', ' & '