Présentation
Auteur(s)
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Jean MARTIN : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les mécanismes de transformation de mouvement peuvent se diviser en deux grandes familles :
-
ceux à liaisons continues dans lesquels les liaisons entre éléments constitutifs restent en contact permanent mais qui sont mobiles ; ils sont constitués essentiellement par les mécanismes dits à barres, examinés dans l’article Ressorts. Barres de torsion et stabilisateurs de ce traité ;
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ceux à contact local dans lesquels les liaisons entre éléments constitutifs sont des contacts ponctuels soumis à des déplacements relatifs.
Ces mécanismes à contact local sont variés mais les principaux sont à cames (avec un cas particulier très important, les engrenages traités également dans les articles Engrenages. Définitions, dessin et calcul [B 636] et Engrenages. Réducteurs. Documentation [B 5 645]), à coulisses et à indexages.
Les mécanismes à cames sont connus depuis fort longtemps et sont à la base de tout système mécanique d’automatisme. Les automates anciens y font un large appel ; les plus connus sont de Vaucanson. Les développements modernes extrêmement importants des automatismes dans tous les domaines, l’augmentation continuelle de leurs performances, en particulier des vitesses, nécessitent une étude très précise si l’on veut une bonne fiabilité ; les moyens de calcul modernes permettent d’ailleurs de répondre à ces exigences.
Ils comportent une très grande variété de modèles adaptés à chaque application, ce qui nécessite pour chacune une détermination particulière, d’où l’importance du paragraphe qui leur est consacré dans le présent article.
Les mécanismes à coulisses sont beaucoup moins utilisés actuellement qu’autrefois et se ramènent à quelques types courants pour des applications assez spécifiques.
Les mécanismes à indexages, ou indexeurs, ne sont en fait que des cas particuliers des deux précédents. Très utilisés dans les systèmes séquentiels de fabrication, de montage et autres, ils ont fait l’objet d’une certaine standardisation et de fabrication en série. De ce fait, existant dans le commerce, ils sont facilement déterminés, en fonction de ses besoins propres, par l’utilisateur.
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 1988 par Jean MARTIN
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3. Mécanismes à coulisses
3.1 Définitions
Un mécanisme à coulisses est un système articulé composé d’au moins deux pièces guidées dont l’une a une extrémité qui coulisse dans une rainure portée par l’autre ; ces deux pièces, ou manivelles, peuvent être animées de mouvements de rotation ou de translation. Celle menante est désignée par maneton, l’autre, menée, par coulisse.
Un tel mécanisme transmet un mouvement d’un organe à un autre en le modifiant suivant une loi imposée.
Dans les mécanismes élémentaires, les deux manivelles de longueurs O1B et O2M (figure 47) tournent autour de deux points fixes O1 et O2 et sont articulées l’une sur l’autre en un point M qui glisse le long de O1B dans une rainure.
La manivelle menante O2M tourne en général à vitesse constante et l’extrémité B de la deuxième manivelle O1B, qui commandera l’organe mené, aura un mouvement fonction des positions relatives de O1 , O2 et M :
-
• O1O2 < O2M : le point B aura un mouvement de rotation continu à vitesse variable ;
-
• O1O2 > O2M : le point B aura un mouvement de rotation alternatif entre 2 positions limites ;
-
• O1O2 < O2M : la longueur de la coulisse étant limitée, le mouvement sera intermittent ;
-
• O1O2 infini : le point B a un mouvement de translation alternatif.
Les caractéristiques cinématiques de ces mécanismes donnent le rapport des vitesses angulaires :
avec :
- α2 :
- angle de O2M avec O1O2
- a :
- = O1O2
- b :
- = O2M.
ω 1 étant la vitesse angulaire...
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