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Code OSIA : 10xxx © AFPA Juillet 2013 – V1 – EMI1
LES GUIDAGES :
En translationEn translation
En rotation
En rotation
Définition :
Un guidage en rotation est destiné à assurer une liaison pivot entre deux pièces ou sous-liaison pivot entre deux pièces ou sous-ensembles. Le seul degré de liberté restant est un mouvement de rotation autour d’un axespécifique.
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En rotation
Fonctions :• Positionner l’arbre et le logement : notions de jeu et de précision de
guidage ;
• Permettre un mouvement relatif (rotation) : notions de rendement et de vitesse de rotation;de vitesse de rotation;
• Transmettre les efforts : dimensionnement des pièces et durée de vie du montage ;
• Résister au milieu environnant : fiabilité, matériaux, étanchéité, protection, etc…
• Etre d’un encombrement adapté (voire minimal) ;
• Minimiser les niveaux de bruit et de vibrations.
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En rotation
Représentation schématique
Représentation normalisée en
projection orthogonale
Degrés de libertéReprésentation spatiale
projection orthogonale
x
y
z
Tr
0
0
0
Rot
Rx
0
0
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En rotation
1 – Contact direct
Vitesse de
rotation
Effort a
transmettre
- --
Précision
-
Les principales familles de guidage en rotation
2 – Bagues de frottement
3 – Eléments roulants
4 – Film d’huile
5 – Articulation sphérique
Retour accueil
- --
+
++
+++
+
++
+++
+
+++
++
-
N/A N/AN/A
En rotation
Contact direct :
Le guidage en rotation est obtenu par contact direct des
surfaces cylindriques arbre/logement. Des arrêts
Suite ……
surfaces cylindriques arbre/logement. Des arrêts
suppriment les degrés de liberté en translation.
L’avantage est le coût peu élevé et l’inconvénient le
frottement
En rotation
Domaine d’utilisation :
A cause des risques d’échauffement, cette solution est à
réserver aux domaines suivants :
Retour
• Faibles vitesses ;
• Efforts transmissibles peu élevés.
>>>Illustration>>>
En rotation
Retour
En rotation
Bagues de frottement:
Le principe du contact direct est amélioré en interposant
des bagues de frottement qui vont :
Suite ……
des bagues de frottement qui vont :
- Diminuer le coefficient de frottement ;
- Augmenter la durée de vie de l’arbre et du logement ;
- Diminuer le bruit ;
- Reporter l’usure sur les bagues.
En rotation
Construits à partir de matériaux présentant de bonnes qualités
frottantes il peuvent, suivant les variantes ,être utilisés à sec
ou avec lubrification.
Les Principales familles de bagues :
ou avec lubrification.
Retour
a) Autolubrifiants
c) Polymères (Nylon, PTFE, acétal …)
b) Composites type glacier
>>> En savoir Plus >>>
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En rotation
Autolubrifiants :
Ils sont fabriqués en métal fritté à base de bronze, poreux, avec
incorporation de lubrifiant (huile, graphite, ect ….) dans les porosités.
Dans le cas de l’huile, la structure, comparable à une éponge, restitue
Retour
Dans le cas de l’huile, la structure, comparable à une éponge, restitue
l’huile en fonctionnement et l’absorbe à l’arrêt.
Variantes : Solutions fonctionnant à sec jusqu’à des vitesses
périphériques de 6m/s ; solution tout carbone ou graphite supportant
des vitesses élevées jusqu’à 13 m/s.
>>>Illustration>>>
En rotation
Exemple de coussinet
autolubrifiant
(cylindrique et a collerette
METAFRAM)Retour
En rotation
Composites type glacier :
Ils peuvent fonctionner à sec ou avec un léger graissage au
montage sous des vitesses périphériques inférieures à 3m/s.
Ils sont constitués de trois couches différentes. La base est en tôle
Retour
Ils sont constitués de trois couches différentes. La base est en tôle
d’acier roulée recouverte d’une couche de bronze fritée. La
surface frottante peut être en résine acétal ou en PTFE avec
addition d’un lubrifiant solide : Plomb, graphite, bisulfure de
molybdène MoS2… .
>>>Illustration>>>
En rotation
Exemple de
palier
composite
Retour
composite
type glacier
En rotation
Polymères :
Surtout utilisé lorsqu’il est nécessaire d’avoir une grande
résistance chimique (acides, bases…)
Inconvénients : le fluage sous charge et un faible coefficient
Retour
Inconvénients : le fluage sous charge et un faible coefficient
de conductivité thermique empêchant une bonne évacuation
des calories.
>>>Illustration>>>
En rotation
Retour
Exemple de
bagues
polymères
En rotation
Eléments roulants :
Ils remplacent le frottement de glissement par un roulement et
diminuent la puissance absorbée. Le rendement du guidage en
Retour
diminuent la puissance absorbée. Le rendement du guidage en
rotation est donc meilleur.
Ils peuvent supporter des charges radiale, axial ou combiné
>>>Illustration>>>
En rotation
Exemple
de
roulementroulement
Retour
En rotation
Paliers hydrodynamiques :
Ils sont constitués de coussinets comportant une rainure permettant
l’arrivée d’un lubrifiant sous pression. La formation d’un film d’huile n’est
possible qu’à partir d’une certaine vitesse relative arbre/logement.
Retour
Paliers hydrostatiques :
L’arbre est en suspension au centre du mécanisme sous l’effet d’un fluide
envoyé sous pression. Le coefficient de frottement devient alors très faible.
Le coût élevé de ce type de montage le réserve à des systèmes particuliers.
>>>Illustration>>>
En rotation
Exemple de
roulementroulement
hydrodynamique
Retour
En rotation
Articulations sphériques ( rotules) :
On peut les considérer comme des paliers lisses de forme sphérique. Elles
permettent de corriger les défauts d’alignement, les flexions d’arbre et se
calculent de la même façon que les roulements.
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calculent de la même façon que les roulements.
Variantes (avec ou sans joints d’étanchéité) : rotules radiales ; rotules à contact
oblique ; butées …
Utilisation : mouvements oscillatoires et de basculement pas trop rapides;
articulations diverses ; paliers prêts à l’emploi ; embouts pour vérins ; éléments
d’assemblage (ne bouge pas mais évitent les efforts d’encastrement)…
>>>Illustration>>>
En rotation
Exemple
d’articulation
sphérique
Retour
En translation
Définition :
Le guidage en translation est la solution constructive qui réalise
une liaison glissière entre deux pièces ou ensemble de pièces. Le
seul mouvement relatif possible entre les deux pièces ou
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seul mouvement relatif possible entre les deux pièces ou
ensemble de pièces est une translation rectiligne.
La partie mobile est appelée coulisseau et la partie fixe (en
général liée au bâti) est appelée glissière (ou guide).
En translation
Représentation schématique
Représentation normalisée en
projection orthogonale
Degrés de libertéReprésentation spatiale
projection orthogonale
x
y
z
Suite ……
Tx = 1 Rx = 0
Ty = 0 Ry = 0
Tz = 0 Rz = 0
Accueil
Les principales familles de guidage en translation
En translation
Contact direct
Interposition d’éléments roulants
Sans contact
Retour
En translation
Contact direct :
Elles conviennent lorsque les vitesses de déplacement sont faibles ou modérées.
Une bonne lubrification est nécessaire.
Inconvénients: frottement élevé ; broutage à faible vitesse et dégradation de la
Retour
Inconvénients: frottement élevé ; broutage à faible vitesse et dégradation de la
précision par usure.
Guidage de type prismatique
Guidage par arbre coulissant
Guidage par liaisons multiples
En translationGuidage par arbre coulissant :
La liaison glissière est réalisée par association d’un contact
cylindrique (supprimant quatre degrés de liberté) et d’un arrêt en
rotation.
L’arrêt en rotation peut être réalisé à l’aide d’une clavette ou de
Retour
L’arrêt en rotation peut être réalisé à l’aide d’une clavette ou de
cannelures.
>>>Illustration>>>
En translation
Exemple
d’arbre
Retour
En translation
Guidage de type prismatique :
Les surfaces de contact planes sont prépondérantes. La géométrie des
surfaces de contact n’est pas forcément rectangulaire. Elle peut prendre
plusieurs formes.
Retour
plusieurs formes.
Les frottements peuvent être diminués par l’interposition d’éléments anti-
friction (bandes de PTFE, bronze, polyamide ou Nylon) qui peuvent être collés
sur l’une des surfaces en frottement.
>>>Illustration>>>
En translation
Retour
Exemple de
glissière
>>> En savoir plus sur les différent réglages >>>
En translation
Retour
En translation
Guidage par liaisons multiples :
La combinaison de certaines liaisons peuvent aboutir à la réalisation
d’une liaison glissière.
Retour
d’une liaison glissière.
Exemple : Deux liaisons pivot glissant en parallèle n’autorisent qu’une
translation
>>>Illustration>>>
En translation
Retour
Exemple de liaison multiple
En translation
Interposition d’éléments roulants :
Il existe une grande variété d’éléments roulants standards permettant de
réaliser une liaison glissière. Le coût de ces éléments limite leur
Retour
réaliser une liaison glissière. Le coût de ces éléments limite leur
utilisation aux cas pour lesquels le frottement doit être réduit et les
efforts sont importants. Ces éléments admettent des vitesses
importantes, un bon rendement et une grande précision.
>>>Illustration>>>
En translation
Retour
En translation
Sans contact :
La sustentation par injection de fluide (air ou huile) évite le contact entre
le coulisseau et la glissière. Ce type de guidage permet d’obtenir des
propriétés antifriction et de guidage de très haut niveau.
Retour
propriétés antifriction et de guidage de très haut niveau.
Ces solutions sont très coûteuses à fabriquer et à exploiter. Elles sont
donc réservées, en général, aux appareils de haute précision (machines à
contrôler par exemple).
