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Classe de T S Sciences de l’Ingénieur Lycée PE MARTIN CENTRE D’INTERET : CI. 4 : GUIDAGES ET ASSEMBLAGES

Deux types de guidage : - Guidage en TRANSLATION : Assure un mouvement relatif de translation rectiligne : Liaison Glissière.

- Guidage en ROTATION : Assure un mouvement relatif de rotation : Liaison Pivot.

I. SOLUTIONS CONSTRUCTIVES DE GUIDAGE : GUIDAGE EN ROTATION

CONTACT DIRECT Le guidage par contact direct convient lorsque les vitesses de déplacement sont faibles ou modérées. Une bonne lubrification est nécessaire. Inconvénients : Frottement élevé, dégradation de la précision par usure.

Coussinets

ELEMENTS ANTIFRICTION Le guidage par éléments antifriction permet : - de diminuer le coefficient de frottement entre les surfaces de liaison - de reporter l’usure sur ces éléments interchangeables. Matériaux utilisés : Bronze frittés autolubrifiant, Acier recouvert de PTFE (téflon), polyamide, nylon.

ELEMENTS ROULANTS Palier (roulement dans un support)

Roulements

Les guidages par éléments roulants constituent une famille de composants standards dont le principe est de remplacer le glissement par du roulement. Forte réduction de la résistance au mouvement (meilleur rendement du mécanisme).

Guidage.doc

cours

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II

GUIDAGES EN ROTATION :

Le guidage en rotation consiste à réaliser une liaison PIVOT entre un arbre et un alésage(moyeu) : Articulations (mécanismes de liaison) assurant le guidage en rotation :

Arbre

Fig. 2

Fig. 1

Moyeu

Fig. 3

Fig. 5

Fig. 4

•

Liaison DIRECTE (Fig. 1) : Les pièces sont en contact direct.

•

Liaison INDIRECTE avec ELEMENTS ANTIFRICTION (paliers lisses) :

-

Coussinets en métal fritté autolubrifiants (Fig. 2) : Poudre de bronze agglomérée à chaud imprégnée d’huile.

-

Coussinets composites (Fig. 3) : Couche de PTFE « téflon » à l’intérieur d’une bague métallique.

•

Liaison INDIRECTE avec ELEMENTS ROULANTS (roulements) (Fig. 4) : Cette solution constructive dévelopée à la suite est très utilisée. Le guidage est assuré avec précision avec un frottement minimal.

•

Liaison INDIRECTE élastique (Silentblocs) (Fig. 5) : Deux bagues métalliques reliées par une bague en caoutchouc.

1. LES ROULEMENTS : COMPOSITION D’UN ROULEMENT : 1 : Bague extérieure, liée à l’alésage (logement du roulement)

1 2 : Bague intérieure, liée à l’arbre 3 : Cage, assure le maintien des éléments roulants

2 4 : Eléments roulants, situés entre les deux bagues :

Charge

Charge

Charge

3 4

II.1.

2. LES PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS A BILLES ET A ROULEAUX :

Roulement à billes à contact radial

Guidage.doc

Roulement à une ou deux rangées de billes à contact oblique

Roulement à deux rangées de billes à rotule

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Roulement à rouleaux cylindriques

Roulement à rouleaux coniques

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3. MONTAGE DES ROULEMENTS A BILLES A CONTACT RADIAL : 1er cas : ARBRE TOURNANT par rapport à la charge

2

nd

cas : ALESAGE (moyeu) TOURNANT par rapport à la charge

FIXE

FIXE

∅13

∅40

∅13 ….

…...

∅40

Tournant TOURNAN

Ajustement

TOURNA Tournant

Ajustement

Ajustement

Ajustement

Un roulement permet un mouvement de rotation principal + 2 autres rotation très faibles suite aux jeux. Il est donc considéré comme une rotule. Si on rajoute au montage un déplacement possible suivant l’axe, il est donc considéré comme une linéaire annulaire.

EST EQUIVALENT A

4. MONTAGE DES ROULEMENTS A ROULEAUX CONIQUES : Ces roulements doivent être montés par paire et en opposition (roulements montés inversés). 1er cas : ARBRE TOURNANT par rapport à la charge MONTAGE DIRECT EN « O »

2nd cas : ALESAGE (moyeu) TOURNANT par rapport à la charge MONTAGE INDIRECT EN « X »

FIXE TOURNA B

∅45

D

∅14

∅45

C

FIXE

D

∅14 ….

A

C B

TOURNA A

B

D

C A

D

C

B

Ajustement

Ajustement Ajustement

Ajustement Montage appelé en « O » car les perpendiculaires aux chemins de roulement dessinent un « O »

Guidage.doc

A

Montage appelé en « X » car les perpendiculaires aux chemins de roulement dessinent un « X »

cours

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III LES BUTEES : 1. LES BUTEES A BILLES : Les butées à billes ne supportent que des charges axiales dans un seul sens, mais ces charges peuvent être très importantes :

-

Les butées à simple effet ne supportent que des charges axiales dans un seul sens. BUTEE A BILLES A SIMPLE EFFET

-

Les butées à double effet sont conçues pour subir des charges axiales alternées. BUTEE A BILLES A DOUBLE EFFET

L’action de la force centrifuge sur les billes limite leur emploi à des faibles fréquences de rotation. Emplois : Elles conviennent particulièrement pour des arbres verticaux, fortement chargés axialement et tournant lentement.

Les butées à billes ne sont pas conçues pour guider un arbre en rotation. Ce guidage en rotation doit être assuré par d’autres types de roulements.

2. LES BUTEES A AIGUILLES : Les caractéristiques générales des butées à aiguilles sont comparables à celles des butées à billes. Cependant la capacité de charge axiale et la fréquence de rotation sont plus importantes. Elles existent à simple ou double effet. Elles offrent en outre l’avantage d’avoir un encombrement très réduit. BUTEE A BILLES A SIMPLE EFFET

Guidage.doc

cours

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