GUIDAGES EN ROTATION & EN TRANSLATION

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1 GUIDAGES EN ROTATION & EN TRANSLATION

2 Plan Introduction  Guidages en rotation  Guidages en translation 

3 GUIDAGES EN ROTATION & EN TRANSLATION
Introduction : Un guidage est une liaison partielle pour laquelle subsiste au moins un degré de liberté. Ces types de liaison peuvent se scinder en deux grands groupes : Les guidages en rotation ; Les guidages en translation. Ces guidages pour lesquels existe différentes solutions constructives se retrouvent pratiquement dans tous les systèmes mécaniques.

4 Guidage en rotation réalisation de liaisons cylindriques, plus particulièrement des liaisons pivots, entre un arbre (le contenu) et un logement ou alésage (le contenant). assure plusieurs fonctions dont les principales sont : Le positionnement arbre logement, Permettre un mouvement relatif de rotation, Transmettre des efforts, Etc. Différentes solutions constructives (valeur de la vitesse relative entre les surfaces en contact)

5 Guidage en rotation: différentes solutions
Différentes solutions constructives existent : Par contact direct  Bague de frottement  Les roulements Les paliers lisses

6 Guidages en rotation Par contact direct Bague de frottement
Les roulements Les paliers lisses 

7 LES ROULEMENTS Principe et description
Les différents types de roulement Lubrification des roulements

8 Guidages en translation
Contact direct Éléments roulants Guidages aérostatiques et hydrostatique

9 Contact direct Guidage de type prismatique
Guidage par arbre coulissant Guidage par liaisons multiples

10 Par contact direct contact direct des surfaces cylindriques arbre/logement . arrêts par obstacle suppriment les degrés de liberté en translation.

11 Par contact direct coût peu élevé
inconvénient majeur: (frottement d’où risques d’échauffement), solution réservée aux domaines suivants : Faibles vitesses ; Efforts transmissibles peu élevés.

12 Bague de frottement Pièce intermédiaire (bague de frottement)
contact direct éliminé, en bronze ou en matière plastique. montées serrées dans l’alésage. arbre monté glissant dans ces bagues que l’on dénomme coussinet

13 Bague de frottement l’interposition des bagues de frottement permet les améliorations suivantes : Diminution du coefficient de frottement ; Augmentation de la durée de vie de l’arbre et du logement ; Diminution du bruit ; Et surtout, le report de l’usure sur les bagues.

14 Bague de frottement: coussinets autolubrifiants
obtenus par frittage (compression de poudre à température élevée) et sont donc poreux. Principe: Les porosités contiennent du lubrifiant qui, sous l’effet centrifuge du mouvement, est aspiré et forme un coussin d’huile. A l’arrêt, le lubrifiant reprend sa place par capillarité Les caractéristiques : Vitesse tangentielle maximale 8 m/s ; Température maximale d’utilisation : 200°C (varie selon la nuance) ; Fonctionnement silencieux ; Pas d’entretien.

15 Bague de frottement: bagues PTFE
bagues PTFE (Polytétrafluoroéthylène) un support en tôle roulée, couche de bronze frittée; pores sont imprégnés de PTFE et d’additifs antifriction Ces bagues permettent d’atteindre un coefficient de frottement acier/PTFE de 0,01 à 0,05  une vitesse tangentielle maximale de 3m/s.

16 Les roulements Principe Description Les différents types de roulements
Lubrification des roulements

17 Les roulements: principe
on intercale des éléments roulants entre l’arbre et l’alésage. On évite alors le frottement de glissement en le remplaçant par un frottement de roulement La puissance de perte par frottement se trouve diminuée Le rendement du guidage en rotation se trouve amélioré de manière très nette.

18 Les roulements: description
une bague intérieure ajustée sur l’arbre: chemin de roulement ; une bague extérieure ajustée sur l’alésage : de chemin de roulement ; Des éléments roulants (billes, rouleaux ou aiguilles) : intermédiaire entre les deux bagues; Une cage : séparer les éléments roulants entre eux pour éviter tout frottement supplémentaire.

19 Les Roulements: type Différents types de roulements.
On les classe (principalement) en fonction du type de charges qu’ils supportent: Radiale Axiale Radiale et axiale Axiale et radiale

20 Roulements à galets cylindriques

21 Roulements à galets cylindriques

22 Roulements à aiguilles

23 Butées

24 Roulements à gorge profonde & contact oblique

25 Butées à contact oblique

26 Lubrification des roulements
version « étanche », version « non étanche ». On parle alors de roulement lubrifié à vie. Dans la deuxième version, la lubrification et l’étanchéité sont réalisées a posteriori. La lubrification est faite au montage soit: à la graisse, à l’huile :

27 Lubrification à la graisse
Basse vitesses Vitesses élevées

28 Lubrification à l’huile

29 Les paliers lisses fluide visqueux entre les surfaces en contact:
frottement de glissement très réduit, diminution importante des pertes par frottement. On distingue: Les paliers hydrodynamiques Les paliers hydrostatiques

30 Guidages en translation
réalisation de liaisons glissières entre: un élément ou organe mécanique fixe (bâti), Un autre nécessairement libre en translation. Plusieurs termes techniques sont associés au guidage en translation notamment : rail, guide, coulisseau, glissière, Etc.

31 Guidages en translation
Différentes solutions existent: Contact direct Éléments roulants Guidages aérostatiques et hydrostatique

32 Guidage en translation; par contact
Contact direct Guidage de type prismatique Guidage par arbre coulissant Guidage par liaisons multiples

33 Guidage prismatique Les surfaces de contact planes sont
prépondérantes et peuvent prendre plusieurs formes. Les frottements peuvent être diminués par l’interposition d’éléments anti-friction (bandes de PTFE, bronze, polyamide ou Nylon) qui peuvent être collés sur l’une des surfaces en frottement.

34 Guidage par arbre coulissant
association d’un contact cylindrique (supprimant quatre degrés de liberté) d’un arrêt en rotation : clavette cannelures

35 Guidage par liaisons multiples
La combinaison de certaines liaisons peut aboutir à la réalisation d’une liaison glissière Exemple: Guidage en colonne: deux liaisons pivot glissant en parallèle n’autorisant qu’une translation

36 Éléments roulants coûts très élevés vitesses importantes, un bon rendement une grande précision. solutions plus complexes en combinant plusieurs liaisons ; augmentent la précision de guidage Augmentent la rigidité, réalisation plus délicate et donc plus coûteuse.

37 Guidages aérostatiques et hydrostatique
La sustentation par injection de fluide (air ou huile) évite le contact entre le coulisseau et la glissière. propriétés antifriction et de guidage de très haut niveau. solutions sont très coûteuses à fabriquer et à exploiter. réservées, en général, aux appareils de haute précision (machines à contrôler par exemple).