Étudiez deux amplificateurs mécaniques avec un rapport d’amplification élevé. Le premier, à trois étages, ne met en jeu que des articulations rotoïdes ; le second, à deux étages orthogonaux, est plus compact.

Cet article, le second d’une série de 3 est aux consacrés à l’étude de la conception d’un amplificateur mécanique. Il comporte tout d’abord un inventaire des mécanismes possibles avec dans chaque cas l’établissement des formules permettant de calculer le gain. Le choix du mécanisme le mieux adapté est basés sur un certain nombre de critères : existence de point mort, fermeture de la chaine cinématique, possibilité de régler le jeu, puissance dissipées par les actions de liaison... Les liaisons jouant un très grand rôle dans les amplificateurs mécaniques un chapitre spécial est consacré aux liaisons et particulièrement aux alternatives à la liaison rotoîde qui se sont développées dans les dernières décennies. Enfin un chapitre est consacré à la réalisation de mécanismes à gain importants.

Cet article, le premier d’une série de 3, est consacré à l’étude des principes et des concepts de bases qui permettent de conduire les calculs de dimensionnement d’un amplificateur mécanique passif. Il décrit en détail l’établissement de l’équation de liaison, du gain en vitesse et du gain en effort qui constitue en quelque sorte la réponse stationnaire. Si l’étude est générale elle est appliquée en parallèle et en détail à un exemple fondamental. Ces éléments de base étant établis deux chapitres importants sont consacrés l’un à la réponse dynamique et à la stabilité du système l’autre au traitement du frottement dans les articulations.

Dans cet article sont développées toutes les relations qui permettent d'étudier les propriétés cinématiques du quadrilatère articulé, mécanisme de base dans la théorie générale des systèmes complexes. En particulier, la relation de liaison entre la rotation de la manivelle de sortie et la rotation de la manivelle d'entrée est développée sous forme implicite et explicite avec une formulation littérale pour un tracé commode des fonctions et de leurs dérivées. L'article contient une étude détaillée de la classification de Grashof pour faciliter le choix des dimensions du mécanisme pour une application déterminée.

Les applications des quadrilatères articulés sont innombrables en robotique, automobile, agriculture, aviation et même médecine. Décrire une courbe algébrique, réaliser une fonction donnée, amplifier une action mécanique… les réalisations sans cesse renouvelées sont parfois complexes.