Embed Size (px)
Citation preview
Technologie Mécanique INSAT, MPI
Dr. S. HAMZA Page :1/6
CHAPITRE : III
GUIDAGE EN TRANSLATION 1. INTRODUCTION
Un mouvement relatif de translation rectiligne entre deux ensembles mécaniques se révèle nécessaire pour de nombreux produits : chariot de machine-outil, baladeur de boite de vitesse, porte coulissante, etc. On utilise couramment les termes de « coulisseau » et de « glissière » (ou guide) pour désigner les deux parties en mouvement relatif de translation rectiligne.
La solution constructive qui réalise une liaison glissière entre deux pièces est appelée guidage en translation. Le seul mouvement relatif possible entre les deux pièces est une translation rectiligne. La figure 1 précise la schématisation normalisée de la liaison glissière.
Figure 1 : Schématisation normalisée de la liaison glissière.
2. L’EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN
L’expression fonctionnelle du besoin a satisfaire pour un guidage en translation repose: - sur l’énonce des fonctions a assurer ; - sur la caractérisation de chacune de ces fonctions.
Fonction à assurer
Pour établir un guidage en translation entre deux pièces d’un mécanisme, une solution constructive doit assurer, dans la phase « utilisation », les fonctions suivantes :
- positionner les deux pièces entre elles ; - permettre un mouvement relatif de translation rectiligne ; - transmettre et supporter les efforts ; - résister au milieu environnant.
En plus de ces fonctions, les solutions constructives associées doivent parfois, selon le type de mécanisme dans lequel elles sont implantées, satisfaire les fonctions suivantes :
- être d’un encombrement minimal; - être esthetiques; - assurer un fonctionnement silencieux.
Technologie Mécanique INSAT, MPI
Dr. S. HAMZA Page :2/6
Indicateurs de qualité
Le choix d’une solution constructive associée à un guidage en translation se fonde sur les indicateurs principaux suivants :
- précision du guidage ; - vitesse de déplacement maximale ; - intensité des actions mécaniques transmissibles ; - fiabilité ;
- maintenabilité ; - encombrement ; - esthétique ; - coût.
Figure 2 : Support de perceuse
Technologie Mécanique INSAT, MPI
Dr. S. HAMZA Page :3/6
3. GUIDAGE ISOSTATIQUE
Concevoir un guidage en translation selon le principe de l’isostatisme consiste à mettre en œuvre, entre deux pièces, les zones de contact strictement nécessaires et suffisantes pour ne laisser subsister, par association de liaisons élémentaire, qu’un degré de liberté en translation.
La figure 3 décrit quatre modèles de guidages isostatiques entre deux pièces réalisées par association de liaisons élémentaires.
Figure 3 : Exemples de modèles de guidage isostatiques.
4. PRECISION D’UN GUIDAGE EN TRANSLATION
La précision du guidage caractérise les écarts entre les trajectoires des différents points de la pièce mobile, appelée « coulisseau », et l’axe théorique de déplacement lie à la pièce fixe, appelée « glissière ».
Ces écarts peuvent être définis dans des plans parallèles à l’axe théorique de déplacement (figure 4).
Figure 4 : Ecarts de position au cours du déplacement.
Technologie Mécanique INSAT, MPI
Dr. S. HAMZA Page :4/6
Le jeu interne de la liaison glissière permet au coulisseau des déplacements transversaux et angulaires figure 5.
Figure 5 : Ecart radial et déviation angulaire. Dans le cas de guidage en translation réalisés par contact direct entre surfaces, un jeu
minimal est nécessaire en fonctionnement. Le déplacement transversal est du même ordre de grandeur que le jeu.
On peut minimiser la déviation angulaire en augmentant le rapport de guidage L/5. En pratique, on choisit un rapport de guidage tel que : 1,5 � L/5 �5.
Dans le cas de guidage en translation avec interposition d’éléments roulants, les jeux sont annulés par réglage ou par précontrainte de ces éléments. La longueur de guidage peut alors être réduite par rapport à une solution fondée sur le contact direct entre surfaces. 5. PROBLEME DU COINCEMENT DANS LE CAS DE FORMES COMPLEMENTAIRES CYLINDRIQUES SIMPLES ET DOUBLES
L’ajustement préconisé entre les solides S1 et S2 doit permettre une mobilité, en même temps qu’une lubrification des surfaces frottantes. Il est conseillé d’adopter, par exemple, une cotation de type H7g6, H7f8, H8e9.
Soit j le jeu radial résultant d’un ajustement donné, L la largeur du palier, et d le diamètre du cylindre. L’existence du jeu j permet une inclinaison relative des solides S1 et S2, figure 6.
Par ailleurs, pour des dimensions données, l’augmentation du jeu accroî t le risque d’arc-boutement.
Figure 6 : Phénomène d’arc-boutement
Technologie Mécanique INSAT, MPI
Dr. S. HAMZA Page :5/6
6. GUIDAGE EN TRANSLATION PAR CONTACT DIRECT 6.1. Guidage de type prismatique Les solutions constructives qui permettent de réaliser une liaison glissière par association de surfaces de contact planes entre deux pièces sont qualifiées de « guidage prismatique »
Contact surabondant - espacement Sections du guidage en translation
Ergot et rainure Vis de guidage et rainure
Clavetage libre Arbre cannelé
Technologie Mécanique INSAT, MPI
Dr. S. HAMZA Page :6/6
6.2 Guidage avec rattrapage du Jeu
7. GUIDAGE EN TRANSLATION PAR ROULEMENT
L’interposition d’éléments roulants entre la glissière et le coulisseau permet d’obtenir des
guidages de grande précision et performants en ternes de vitesses admissibles et de rendement. Le phénomène exploite est la faible énergie dissipée par le roulement comparativement au glissement.
8. GUIDAGES HYDROSTATIQUES
La sustentation hydrostatique permet pour certaines applications d’éviter tout contact solide entre coulisseau et glissière. Elle consiste à injecter un fluide (huile) ou air sous pression qui écarte les surfaces
