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Lycé 2 La so Le gu turbin Le pr révolu l’arbr envis - - - - On ne I. Ar I.1. D

Lycé 2 La so Le gu turbin Le pr révolu l’arbr envis - - - - On ne I. Ar I.1. D Soit u L’éno F Sou O I.2. C La fo ée J. GARNI NOUMEA C.P.G.E. 2° Année PT olution cons uidage en ro ne…). On ap roblème m ution. Lorsq re et le pali ageables so Interposit Interposit Interposit Séparatio e s’intéresse rchitectu Définition une liaison p oncé du bes FP2 us-ensemble 1 FP Opérateur Caractéris nction techn ER T SC tructive qui otation est n ppelle arbr ajeur de ce que la liaiso er. Pour de ont : tion d’élém tion d’élém tion d’un ch on des surfa era dans le c ure des g n de la fonc pivot à réali oin peut s’e Liaison pivot démontable P1 ation de la nique FP1 p CI 2 : Gui CIENCES IND i réalise une nécessaire d e le contenu e type de l on ne suppo s efforts plu ments en mat ments roulan hamp magn aces (palier h cadre de ce guidages ction iser entre de exprimer gr Sous-ensem Milieu extér FC1 a fonction peut être déc F p F F ANALYS idage en DUSTRIELL e liaison piv dans de nom u, logement liaison est orte pas d’e us importan tériaux de fa nts (paliers à nétique (pali hydrostatiqu cours qu’au s en rotat eux sous-en âce à un dia mble 2 rieur n principal composée e FP1 : Assur par rapport FP2 : perme FC1 : s’adap SE ET CO n rotation LES POUR L vot est appel mbreux cas ( t ou alésage la perte d’ effort impor nts, réduire faible coeffi à roulement) ier magnétiq ue, hydrody ux guidage tion nsembles 1 e agramme pi e en trois fonc rer le guida au 1 en sup ettre à un op pter au mili ONCEPT n – solut L’INGÉNIEUR lée guidage (moteurs, ro e le contena ’énergie du rtant, elle pe le frotteme cient de fro ), que), ynamique, p s en rotatio et 2. ieuvre (méth ctions comp ge en rotati pportant les pérateur de ieu extérieu TION DES ions ave R e en rotation oues de véh ant. ue au frotte eut être obte ent devient ottement (pa palier aérost on avec glis hode APTE posantes tech ion autour d actions mé procéder au ur. S MÉCAN ec glisse n. icules, hélic ement entre enue par co capital. Les aliers lisses) tatique, aéro ssement. E) : hniques : d’un axe, du caniques ; u montage e NISMES ment Page ces d’avion e les surfac ontact direct s quatre sol ), odynamique u sous-ense et au démon 1 sur 1 ou de ces de t entre utions e). emble 2 ntage ; Lycée J. GARNIER NOUMEA C.P.G.E. 2° Année PT CI 2 : ANALYSE ET CONCEPTION DES MÉCANISMES Guidage en rotation – solutions avec glissement SCIENCES INDUSTRIELLES POUR L’INGÉNIEUR Page 2 sur 2 Fonctions Critères Autoriser une mobilité en rotation - Amplitude θx ; - Vitesse de rotation ωx. Interdire cinq mobilités - Ecarts de position Δx, Δy, Δz ; - Ecarts d’orientation Δθy, Δθz. Transmettre les actions mécaniques - { } ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ = → z N y M z Z y Y x X r r r r r 0 2 1 τ - Durée de vie I.3. Principes de réalisation Pour guider en rotation un sous-ensemble cinématique, il faut en général une ou plusieurs portées, et des arrêts axiaux (épaulements fixes ou rapportés). Il est possible de n’avoir qu’un palier long (L/D>1,5) : (1 liaison pivot glissant) Mais on peut aussi avoir recours à deux paliers courts (L/D<0,8) : (2 liaisons linéaires annulaires) Dans certains cas d’arbres longs et/ou de rigidité exigeante, on peut utiliser des solutions où le nombre de paliers est supérieur à deux. Dans d’autres cas, le contact prépondérant est plan, on parle alors de butées : 2 1 butée palier Pour réaliser une liaison pivot, et non pas une liaison pivot glissant, il faut disposer d’arrêts axiaux. Lycée J. GARNIER NOUMEA C.P.G.E. 2° Année PT CI 2 : ANALYSE ET CONCEPTION DES MÉCANISMES Guidage en rotation – solutions avec glissement SCIENCES INDUSTRIELLES POUR L’INGÉNIEUR Page 3 sur 3 Plusieurs solutions sont possibles et en particuliers : rotule sphère cylindre Rotule uniaxiale Rotule uniaxiale Montage « Arbre court » Rotule uniaxiale Rotule uniaxiale Montage « Arbre long » Les arrêts axiaux sont basés sur l’utilisation d’épaulements ou d’éléments rapportés (rondelles, chapeaux, circlips, entretoises, etc.). I.4. Comparatif entre les différents types de solutions techniques Frottement Roulement Contact direct Paliers lisses Roulements à billes Aisé de réalisation, peu onéreux Pas d’actions mécaniques et de vitesses importantes Vitesses moyennes Pas d’entretien Inadapté pour les vitesses importantes (supérieures à4000 tour/min) Gamme de vitesse importante Montage et conception plus complexe Lubrification donc… étanchéité II. Guidage en rotation avec contact direct Les deux sous-ensembles cinématiques sont en contact suivant une surface en général cylindrique obtenus habituellement par tournage. Deux arrêts axiaux suppriment le degré de liberté restant en translation. C’est une solution économique mais très dissipatrice d’énergie. Elle convient pour des mécanismes non exigeants. Deux configurations sont principalement utilisées : Montage en « porte à faux » Montage en « chape » Notons la présence obligatoire d’un jeu fonctionnel. Lycée J. GARNIER NOUMEA C.P.G.E. 2° Année PT CI 2 : ANALYSE ET CONCEPTION DES MÉCANISMES Guidage en rotation – solutions avec glissement SCIENCES INDUSTRIELLES POUR L’INGÉNIEUR Page 4 sur 4 III. Guidage en rotation avec paliers lisses Le glissement (et donc le frottement) provoque l’usure des surfaces en contact. On interpose des éléments supplémentaires entre l’arbre et l’alésage, les paliers lisses. Ils jouent le rôle de pièces d’usure et permettent de diminuer le coefficient de frottement entre les pièces en mouvement. III.1. Familles de solution La liaison pivot est en général réalisée par association de plusieurs liaisons élémentaires. Les solutions peuvent être de nature isostatique : L’avantage de ces solutions est qu’il est possible à l’aide du principe fondamental de la statique de connaître chacune des composantes des actions mécaniques de liaison. Le dimensionnement est alors aisé. Cependant ce type de solutions ne convient pas dans le cas de mécanismes où le guidage demande une rigidité importante et lorsque les paliers sont éloignés. On peut alors aboutir à des solutions de type hyperstatique dont quelques configurations sont données ci- dessous : III.2. Composants du commerce On trouve trois familles de composants : les coussinets autolubrifiants, les coussinets composites et les coussinets polymères. Lycé 2 a. Les Ils so avec Pour - Vite - Cha - Prod b. Les Ils pe Ils so La ba La co Ces c glisse ée J. GARNI NOUMEA C.P.G.E. 2° Année PT s coussinets ont en métal incorporatio un coussine esse linéaire arge statique duit PV : (P s coussinets euvent fonct ont constitué ase est un su ouche frottan composants ement et de ER T SC s autolubrifi l frittés à ba on de lubrif et en bronze e maxi : 6 m e maxi : Padm PV)adm=1,8 M s composites tionner à se és de plusieu upport en ac nte est en b combinent lubrificatio CI 2 : Gui CIENCES IND fiants ase de bronz fiant dans le e : m/s m=18 Mpa ; Mpa.m/s s type glaci c ou avec u urs couches cier ou bron ronze fritté, de façon o on du PTFE. ANALYS idage en DUSTRIELL ze (le plus s es porosités. ; ier un léger grai s. nze. , les pores s ptimale les . SE ET CO n rotation LES POUR L souvent) ou . issage pour sont remplis propriétés ONCEPT n – solut L’INGÉNIEUR u d’alliages des vitesses s de PTFE a mécaniques TION DES ions ave R ferreux, po s linéaires i avec additif s du bronze doc. I.N.A S MÉCAN ec glisse oreux (15 à inférieures à f antifriction e fritté avec A. NISMES ment Page 35 % en vo à 3 m/s. n (Plomb). les proprié 5 sur 5 olume) étés de Lycé 2 c. Les On le Ils so Ils so Pour - Vite - Cha - Prod III.3 Géné Le co Les c - - ée J. GARNI NOUMEA C.P.G.E. 2° Année PT s coussinets es trouve en ont très sens ont surtout u un coussine esse linéaire arge statique duit PV : (P . Concepti ralement, l’ oussinet doit onstructeur H7 pour l f7 pour l’ ER T SC s polymères Nylon, rési ibles au flua utilisés lorsq et en nylon e maxi : 2 m e maxi : Padm PV)adm=0,2 M ion des lia ’arbre tourn t donc être m rs préconise l’alésage (m ’arbre (H7 p CI 2 : Gui CIENCES IND ine acétal o age. qu’il est néc : m/s m=80 Mpa ; Mpa.m/s aisons ne et l’alésag monté serré ent alors des m6 pour le d pour le diam ANALYS idage en DUSTRIELL u PTFE (po cessaire d’av uploads/Ingenierie_Lourd/ guidage-rotation-et-pdf.pdf