La liaison glissière -1- Dun point de vue du modèle cinématique, une liaison glissière nautorise qu un degré de mobilité en translation entre deux pièces

La liaison glissièreLa liaison glissière

-1-

D’un point de vue du modèle cinématique, une liaison glissière n’autorise qu’ un degré de mobilité en translation entre deux pièces constitutives d’un mécanisme.

IntroductionIntroduction

Degré de mobilitéDegré de mobilité Symbole normaliséSymbole normalisé

Ry = 0

Tz = 1


-2-

Analyse fonctionnelle 1/3Analyse fonctionnelle 1/3

1.1. Analyse de l’environnement : diagramme Analyse de l’environnement : diagramme pieuvrepieuvre

Solution constructive

Pièce 2Pièce 1

Milieu environnant

FP

FC

Fonction Principale FP :Réaliser une liaison glissière entre les pièces 1 et 2.

Fonction Contrainte FC : Résister au milieu environnant


-3-

Analyse fonctionnelle 2/3Analyse fonctionnelle 2/3

2. Décomposition de la fonction principale en fonctions techniques

FP

Réaliser une liaison glissière entre les pièces S1 et S2

FT1Positionner les deux pièces entre elles

FT2Permettre un mouvement relatif de translation suivant un axe

FT3 Transmettre les efforts

L’objectif final de la décomposition consiste à déterminer les solutions constructives (association de composants technologiques) afin de réaliser ces fonctions techniques.


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FonctionsFonctionsCaractéristiques des fonctionsCaractéristiques des fonctions

Critères d’appréciationCritères d’appréciation NiveauNiveau

Permettre un mouvement de translation de façon précise et fiable entre deux pièces

Précision de la mise en position entre les deux pièces tout au long du mouvement.

Stabilité et répétitivité de la position entre les deux pièces.

Vitesse de déplacement.

Importance des mouvements parasites entre glissière et coulisseau tout au long de la trajectoire :

Lacet : l Roulis : r Tangage : t

V : Vitesse moyenne en m/s.a : accélération en m/s2.

Transmettre les efforts

Actions mécaniques transmissibles

Importance des efforts transmissibles entre glissière et coulisseau :Tx permis et limité au maximumTy et TzMx, My et Mz (moments autours des trois axes)

Durée de vieN en heures de fonctionnement ou nombre de cycles d'allers retours

Résister au milieu environnant

Espacement des visitesEn heures de fonctionnement ou nombre de cycles d'allers retours

Durée de vieN en heures de fonctionnement ou nombre de cycles d'allers retours

An

alys

e fo

nct

ion

nel

le 3

/3A

nal

yse

fon

ctio

nn

elle

3/3


-5-

Structure et précision d'un guidage en translation :Structure et précision d'un guidage en translation :

Un guidage en translation doit répondre à deux critères principaux de bon fonctionnement mécanique :

Il doit parfois être très précis, comme dans le guidage d'axes de machines outil où une partie de la précision de la pièce usinée va dépendre de la qualité des guidages permettant les déplacements de la table portant la pièce et du porte-outil.

Il ne doit pas se coincer sur l'action des efforts qui l'entraînent en translation ou le freinent


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Liaison glissière

Guidage par contact direct

Guidage par contact indirect

Guidage linéaire intégré industrialisé

Association de surfaces majoritairement cylindriques

Association de surfaces majoritairement prismatique

Interposition d’éléments anti-friction

Interposition d’éléments roulants

Surfaces cylindriques

Surfaces prismatiques

Surfaces cylindriques

Surfaces prismatiques

Les diverses solutions constructivesLes diverses solutions constructives

Zone pouvant être communeZone pouvant être commune

ExemplesExemples


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Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

dir

ect

1/2

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

dir

ect

1/2

Liaison pivot glissant et contact ponctuel Liaison pivot glissant et contact linéique (clavettes et cannelures)

Deux liaisons pivot glissant en parallèle

Surfaces majoritairement cylindriquesSurfaces majoritairement cylindriques

Solution hybride possibleEn voir plus


-8- Surfaces majoritairement prismatiquesSurfaces majoritairement prismatiques

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

dir

ect

2/2

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

dir

ect

2/2

Contacts plans perpendiculaires Contact plan et contact linéique

Contact plan et contact en VéContacts plans inclinés

Surfaces à profil polygonal


-9-

La liaison pivot glissant laisse deux degrés de liberté au coulisseau, la translation selon z recherchée mais aussi une rotation parasite autour de l'axe z. Cette rotation est arrêtée par le contact ponctuel établi entre un pion cylindrique et l'un des deux flans d'une rainure longitudinale usinée dans l'axe de la glissière.Pour que cela coulisse correctement, il faut prévoir deux jeux fonctionnels importants :

• entre le diamètre du pion et la largeur de la rainure, souvent réalisé par un ajustement glissant de l'ordre de quelques centièmes (de type H/f de qualité 7 à 8).

• entre le fond de la rainure et l'extrémité du pion, ce jeu pouvant être important de l'ordre du millimètre.

Pivot glissant + contact 1/4Pivot glissant + contact 1/4


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Cette solution simple ne permettant pas de transmettre des efforts importants, le contact ponctuel peut être transformé en contact linéique ou même surfacique en remplaçant le pion cylindrique par :

• Une pièce primatique rapportée, appelée clavette.

• Une série d'entailles prismatiques complémentaires réalisées directement dans l'arbre et l'alésage, appelées cannelures.

Pivot glissant + contact 2/4Pivot glissant + contact 2/4


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Guidages en translation par clavetage

L'utilisation de clavettes prismatiques longitudinales permet de réaliser des guidages en translation longs et précis tout en permettant la transmission d'efforts moyens.La clavette doit être fixée dans une des deux pièces de l'assemblage. Pour cela, elles peuvent être vissées, collées ou montées serrées dans l'une des deux rainures. Pour faciliter le démontage d'une clavette parfaitement ajustée dans son logement, on prévoit un trou taraudé de décollage (on visse une vis dans ce trou pour extraire la clavette).

Piv

ot

gli

ssan

t +

co

nta

ct 3

/4P

ivo

t g

liss

ant

+ c

on

tact

3/4


-12-

Exemple d'une butée micrométrique Exemple d'une butée micrométrique

La butée micrométrique proposée permet de régler très précisément la position d'un outil sur une machine outil.

Pour cela, un doigt est entraîné par un système vis-écrou à pas micrométrique.Dans le système vis-écrou, la vis est entraînée par la rotation du bouton de manoeuvre et la doigt doit être arrêté en rotation mais libre en translation. Cette liaison glissière est réalisée par une clavette parallèle fixée sur le doigt et coulissant dans une rainure du corps de la butée.

Piv

ot

gli

ssan

t +

co

nta

ct 4

/4P

ivo

t g

liss

ant

+ c

on

tact

4/4


-13-

Surfaces majoritairement cylindriquesSurfaces majoritairement cylindriques

Éléments antifriction

Patins antifriction

Éléments roulants

Billes Contacts ponctuels sur cylindres en parallèle

Galets Surfaces à profil "Oméga"

Liaison pivot glissant et contact ponctuel

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

1/5

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

1/5

En voir plus

En voir plus

En voir plus


-14-

Surfaces majoritairement prismatiques Surfaces majoritairement prismatiques

Contacts plans perpendiculaires

Patins antifriction

Contacts plans obliques

Éléments antifriction

Éléments roulantsContacts ponctuels sur surfaces perpendiculaires

Billes

Contacts plans inclinés

Contacts plans inclinés

Rouleaux

Aiguilles

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

2/5

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

2/5

En voir plus

En voir plus

En voir plus


-15-

L'exemple ci-contre illustre le principe d'association et de montage de ces douilles dans une logique de construction de glissière à partir de deux liaisons pivot glissant en parallèle.

Chaque douille vient coulisser sur un arbre cylindrique porté à ses extrémités (douille fermée) ou sur toute sa longueur (douille ouverte). La bague extérieure de la douille doit être ajustée dans l'alésage du chariot et arrêtée en translation (par deux anneaux élastiques intérieurs dans le premier cas et par une vis à téton engagée dans un trou radial de la bague extérieure dans l'autre cas).

Guidages en translation à contact indirect 3/5Guidages en translation à contact indirect 3/5


-16-

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

4/5

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

4/5


-17-

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

5/5

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

à c

on

tact

in

dir

ect

5/5


-18-

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

in

tég

ré i

nd

ust

rial

isé

1/3

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

in

tég

ré i

nd

ust

rial

isé

1/3


-19- Guidages en translation intégré industrialisé 2/3Guidages en translation intégré industrialisé 2/3


-20-

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

in

tég

ré i

nd

ust

rial

isé

3/3

Gu

idag

es e

n t

ran

slat

ion

in

tég

ré i

nd

ust

rial

isé

3/3


-21- Exemple 1/3Exemple 1/3


-22- Exemple 2/3Exemple 2/3


-23-

Chariot guidé par douilles à billesUnité linéaire Schrader

Exemple 3/3Exemple 3/3

Documents

La liaison glissière -1- Dun point de vue du modèle cinématique, une liaison glissière nautorise qu un degré de mobilité en translation entre deux pièces