Les solutions constructives Les solutions constructives associées aux liaisonsassociées aux liaisons

Les assemblages réalisant une liaison Les assemblages réalisant une liaison encastrementencastrement

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IntroductionIntroduction D’un point de vue du modèle cinématique, une liaison encastrement n’autorise aucun degré de mobilité entre deux pièces constitutives d’un mécanisme.

Degré de mobilitéDegré de mobilité Symbole normaliséSymbole normalisé

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Analyse fonctionnelle Analyse fonctionnelle 1/21/2

1. Analyse de l’environnement : diagramme pieuvre

Solution constructive

Pièce 2Pièce 1

Milieu environnant

FP

FC

Fonction Principale FPRéaliser une liaison encastrement entre les pièces 1 et 2.

Fonction Contrainte FC Résister au milieu environnant

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2. Décomposition de la fonction principale en fonctions techniques

FP

Réaliser une liaison encastrement entre les pièces 1 et 2

FT1

Positionner de façon stable les deux pièces entre elles

FT11

Mise en position des deux pièces

FT12

Maintien en position stable des deux pièces

FT2Transmettre les efforts

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

Analyse fonctionnelle Analyse fonctionnelle 1/21/2

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Principes et moyens mis en œuvre Principes et moyens mis en œuvre dans les solutions constructivesdans les solutions constructives

De nombreuses solutions constructives permettent de réaliser un même assemblage. Elles s’appuient sur différents principes et mettent en œuvre des technologies variées. Un aperçu de la diversité des solutions constructives associées à la liaison encastrement peut être mis en évidence par l’analyse d’un batteur mélangeur destiné au malaxage de pâtes industrielles.

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ExempleExemple : : Batteur-mélangeurBatteur-mélangeur

A : Assemblage de la plaque 40 et

du corps 9

B: Assemblage de l’arbre 7 et de la poulie 17

C : Assemblage du coussinet 47 sur le carter 9

D : Assemblage du pied 43 et de

la traverse 50

E : Assemblage de la plaque

constructeur 48 et de la traverse 50

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Réalisations de liaison encastrementRéalisations de liaison encastrement

Mise en position par un appui plan entre 9 et 40.

Maintien en position par goujons 38.

La liaison obtenue est une liaison encastrement démontable

Mise en position et maintien par surface de contact cylindrique associée à une clavette + épaulement sur l’arbre + rondelle + vis.

La liaison obtenue est une liaison encastrement démontable

Frettage d’un coussinet 47 sur le corps 9.

La liaison obtenue est une liaison encastrement permanente directe réalisée par frettage

Soudage du pied 43 sur la travers 50

La liaison obtenue est une liaison encastrement permanente directe réalisée par soudage

Rivetage de la plaque constructeur 48 sur la traverse 50 par l’intermédiaire de rivets « Pop » 49

La liaison obtenue est une liaison encastrement permanente indirecte réalisée par rivetageFrettage : action d’emmancher deux

pièces cylindriques l’une dans l’autre avec serrage important.

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La construction d’assemblages La construction d’assemblages démontablesdémontables

A partir de surfaces de contact A partir de surfaces de contact planesplanes A partir de surfaces de contact A partir de surfaces de contact

cylindriques de révolutioncylindriques de révolution A partir de surfaces de contact A partir de surfaces de contact coniques de évolutionconiques de évolution A partir de deux surfaces de contact A partir de deux surfaces de contact

ne laissant subsister qu’un seul degré de liberté en trane laissant subsister qu’un seul degré de liberté en translationnslation

A partir de surfaces A partir de surfaces hélicoïdaleshélicoïdales

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A partir de surfaces de contact planesA partir de surfaces de contact planesSolutions obtenues à partir d’un appui plan qui supprime dans le cas de la figure ci-contre 3 degrés de liberté Rx, Rz et Ty.

Les degrés de liberté Tx,Tz et Ry sont supprimés par adhérence entre les deux plans de contact qui résulte de l’action de l’organe de serrage constitué par l’écrou 39.

Le maintien en position est assuré par l’organe de serrage.

Les degrés de liberté Tx, Ty, Rx et Rz sont supprimé par obstacles : appui plan et centrage court. Le degré de liberté Ry est supprimé par adhérence les deux plans de contact qui résulte de l’action suivant l’axe y de l’organe de serrage constitué des boulons 3. Cer derniers assurent le maintien en position.

Les degrés de liberté Tx, Ty, Rx et Rz sont supprimé par obstacles : appui plan et centrage court et pion de positionnement. Le maintien en position est assuré par les vis 2

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A partir de surfaces de contact A partir de surfaces de contact

cylindriques de révolutioncylindriques de révolution 1/21/2Solutions obtenues à partir du contact entre deux surfaces cylindriques qui supprime dans le cas de la figure ci-contre 4 degrés de liberté Ry, Rz Ty et Tz.

Rx est supprimé par adhérence. Tx est supprimé par obstacle : épaulement à droite, vis et rondelle à gauche. Le maintien en position est assuré par la vis 1

Tx est supprimé par adhérence. Rx est supprimé par obstacle : vis de pression à téton. Le maintien en position est assuré par la vis 3.

Tx et Rx sont supprimés par obstacle :

Tx par l’épaulement.

Rx par la clavette 34.

Le maintien en position est assuré par l’écrou 28.

Rx et Tx sont supprimés par l’obstacle constitué de la goupille 2. Cette dernière assure le maintien en position.

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A partir de surfaces de contact cylindriques A partir de surfaces de contact cylindriques

de révolutionde révolution 2/22/2Solutions obtenues à partir du contact entre deux surfaces cylindriques qui supprime dans le cas de la figure ci-contre 4 degrés de liberté Ry, Rz Ty et Tz.

Rx et Tx sont supprimés par adhérence sous l’action de serrage des deux tampons

Rx et Tx sont supprimés par adhérence sous l’action de serrage du tampon entaillé

Rx et Tx sont supprimés par adhérence sous l’action de serrage provoquant la déformation de 3.

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A partir de surfaces de contact coniques de A partir de surfaces de contact coniques de révolutionrévolution

Solutions obtenues à partir du contact entre deux surfaces coniques qui supprime 5 degrés de liberté Ry, Rz, Tx, Ty et Tz.

Rx est supprimé par adhérence.

L’action de serrage permettant cette adhérence et donc le maintien en position est obtenu par l’écrou à encoche associé à un frein écrou constitué par la rondelle 2.

Rx est supprimé par obstacle constitué par la clavette disque 2.

L’action de serrage est obtenue par la vis 3 qui immobilise l’ensemble.

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A partir de surfaces hélicoïdalesA partir de surfaces hélicoïdales

Le goujon 1 est vissé à fond de filetage dans la pièce 2.

Solution aussi retenue pour des éléments d’apport d’énergie comme des raccords hydrauliques

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A partir de deux surfaces de contact ne A partir de deux surfaces de contact ne laissant subsister qu’un seul degré de laissant subsister qu’un seul degré de

liberté en translationliberté en translationL’association de deux surfaces prismatiques ne laisse subsister qu’un seul degré de liberté en translation.

La tige filetée 1 est munie d’un « carré » méplat sur quatre faces ne laissant qu’un seul degré en translation ; la pièce 2 ayant la forme complémentaire. Le degré de liberté en translation est supprimé par un épaulement et une rondelle 3 sur laquelle agit un écrou 4.

La solution existe aussi avec des arbres cannelés pour l’assemblage de roues dentées.

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