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Auteur(s)
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Louis FAURE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chronométrie et de Micromécanique de Besançon - Chef du service Transmissions mécaniques au Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article traite des dispositifs pouvant être utilisés pour établir une liaison en translation ou en rotation entre deux pièces à l’aide d’obstacles. Les formes et les dimensions présentées pour réaliser ces obstacles sont différentes en fonction des degrés de liberté autorisés et de la charge transmise. On fera donc une différence entre les liaisons qui travaillent en translation ou en rotation et l’on distinguera également les liaisons qui peuvent coulisser de celles qui sont fixes.
L’article débute par une présentation théorique des dispositifs à coins, à laquelle on peut pratiquement ramener l’étude de la plupart des types de liaisons par obstacle proposés.
Il décrit ensuite les moyens mécaniques pouvant être utilisés pour réaliser une liaison en translation : goupilles, boulons, puis ceux destinés aux liaisons en rotation avec pièces rapportées : clavettes, ou par usinage direct des pièces à assembler : cannelures et dentelures.
Pratiquement, tous ces dispositifs sont normalisés et l’article fournit la plupart du temps, en plus des références de la norme, un résumé des principales caractéristiques dimensionnelles utiles. Pour plus d’informations, notamment sur le contrôle des cannelures et sur l’application des formules de géométrie, l’utilisateur pourra se reporter directement à la norme correspondante.
L’article donne également des indications concernant le calcul de dimensionnement des clavettes et des cannelures en fonction des matériaux utilisés et des efforts transmis. Ce calcul n’est pas normalisé et la méthode indiquée est issue de l’expérience industrielle, basée sur l’utilisation de formules empiriques simples et faciles à appliquer.
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Liaisons en rotation par obstacle
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2. Liaisons en translation (ou statiques) par obstacle
Les types de liaisons décrits ci-après permettent de relier entre elles deux pièces de manière rigide. L’une des pièces peut simplement entraîner l’autre en translation ou peut être plaquée sur elle en lui transmettant un effort statique.
2.1 Assemblages par coin ou par clavette transversale
Les deux éléments à assembler sont engagés l’un dans l’autre (assemblage conique ou cylindrique). La clavette traversant les deux pièces prend appui sur l’une et pousse sur l’autre dans le sens opposé au démontage. Elle est sollicitée au cisaillement lorsque l’assemblage transmet un effort axial ou un couple.
Cet assemblage est surtout utilisé lorsque l’effort axial qui tend à séparer les deux pièces est important. L’usinage de la clavette et son ajustage doivent être faits avec soin, ce qui explique que le coût de cet assemblage est élevé, en général, et qu’il est de plus en plus abandonné.
La figure 4 donne plusieurs exemples d’assemblage de deux pièces à l’aide d’une (ou deux) clavette transversale :
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(a ) liaison avec deux clavettes conjuguées C1 et C 2 , la pièce A s’appuyant au fond de la pièce B ; dans ce cas, la mortaise est de section cylindrique ;
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(b ) liaison avec une clavette C à une seule pente, la pièce A s’appuyant sur la pièce B par l’intermédiaire d’une collerette ou d’une embase ;
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(c ) assemblage conique réalisé avec une clavette à une seule pente ;
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(d ) assemblage soumis à des chocs avec risque de desserrage de la clavette ; cette dernière est immobilisée par tige filetée et écrou D, et par vis de pression latérale ;
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(e ) assemblage réalisé en utilisant deux contre-clavettes identiques (D1 et D2), à portée extérieure cylindrique, et une clavette C à deux pentes.
Pour faciliter l’usinage des mortaises, on utilise de préférence des clavettes avec des chants arrondis (figure 4f ). Comme le plus souvent les clavettes sont mises en place et sorties à coups de marteau, il y a intérêt à chanfreiner leurs...
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Liaisons en translation (ou statiques) par obstacle
NORMES
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Éléments de fixation. Goupilles de positionnement cylindriques et cylindriques à trou fileté. - NF E 27-475 - 1983
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Éléments de fixation. Goupille de position conique à trou taraudé. Conicité 1/50 (ISO 8736). - NF E 27-479 - 1979
-
Goupilles coniques. Dimensions et tolérances. - E 27-481 - 1978
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Éléments de fixation. Goupille de position conique à tête filetée. Conicité 1/ 50. - NF E 27-482 - 1979
-
Boulonnerie courante du commerce. Goupilles cylindriques non trempées (ISO 2338). - NF E 27-484 - 1973
-
Éléments de fixation. Goupilles cylindriques fendues (ISO 1234). - NF E 27-487 - 1979
-
Boulonnerie courante du commerce. Goupillages (ISO 1234, 2340, 2341). - NF E 27-488 - 1972
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