Transmettre l’énergie Etude des mécanismes

Chaîne d’énergie

Chaîne d’énergie Energie mécanique brut Energie mécanique adaptée Mouvement adéquat MOe Energie de puissance Energie de commande Moduler l’énergie Convertir l’énergie Adapter l’énergie Transformer le mouvement Agir Pré actionneur Actionneur Adaptateur Transformateur MOs

Chaîne d’énergie - Exemple Puissance stockée Puissance utilisable   Convertir l’énergie Moteur à CC Adapter l’énergie Réducteur Transformer le mouvement Mécanisme de transformation Agir sur la MO Effecteur Hacheur Moduler l’énergie Tension Intensité Vitesse de rotation Couple brut Couple adapté

Transmettre une puissance Puissance d’entrée : Pe Puissance de sortie : Ps Transmettre une puissance Rendement : η <1 Mouvement de rotation Mouvement de translation Puissance mécanique P=C.ω Puissance = (Couple).(Vitesse angulaire) Unités : W=(Nm).(rad.s-1) P=F.V Puissance =(Force).(Vitesse linéaire) Unités : W = (N).(m.s-1) Rendement Puissance de sortie Puissance utile η = = < 1 (sans unité) Puissance d’entrée Puissance absorbée puissance hydraulique P=Q. Δp (W=M 3.S-1.PA) puissance électrique P=U. I (W=V.A)

Transmettre une puissance Deux fonctions: Adapter l’énergie Transformer le mouvement Critères d’évaluations des performances Rendement Réversibilité Précision

Adapter l’énergie Etude des mécanismes

Adapter l’énergie Transmission par obstacle: Engrenages Roue-vis sans fin Transmission par liens flexibles Poulies-courroies Chaîne pignon

Adapter l’énergie- Engrenage Principe de fonctionnement : 1 V(IЄ1/0)= V(IЄ2/0) 2 Roues 1 et 2 en liaison pivot d’axe respectif (O1x) et (O2x) par rapport au bâti Roulement sans glissement des roues de friction au point I. ║V(IЄ1/0)║ = ω(1/0).R1 = - ω(2/0).R2

Caractéristique de la roue Adapter l’énergie- Engrenage Caractéristique de la roue E Module m À choisir parmi des modules normalisés Nombre de dents Z Nombre entier et positif Pas p p = .m Diamètre primitif d d = m.Z Entraxe E

Différents type d’engrenages Les plus courants Les plus économiques Petite roue : pignon Pas d’effort axial Engrenages cylindriques à denture droite Les 2 roues ont même sens de rotation Pignon crémaillère Cylindrique à contact intérieur

Contact progressif donc moins de bruit Présence d’un effort axial Même schématisation que pour la denture droite Engrenage cylindrique à denture hélicoïdale Nécessite un réglage (coïncidence des sommets des cônes primitifs) Axes non parallèles Denture droite, hélicoïdale ou hypoïde. Engrenage conique Grand rapport de réduction Vis : Z = nombre de filets Irréversibilité possible Axes perpendiculaires. Roue et vis sans fin

n : nombre de contact extérieurs entre roues Rapport de réduction Contact intérieur n : nombre de contact extérieurs entre roues Roue menante : roue motrice dans un engrenage Roue menée : roue réceptrice dans un engrenage

Adapter l’énergie- Poulies courroies

Adapter l’énergie- Chaînes

Transformer le mouvement Etude des mécanismes

Transformer le mouvement

Transformer le mouvement Mouvement d’entrée Mouvement de sortie Rotation Translation Sans modification de la vitesse angulaire Accouplements rigides ou élastiques, Embrayages, Limiteurs de couple Vis-écrou Bielle-manivelle Pignon crémaillère Came galet Poulie courroie Avec modification de la vitesse angulaire Freins Poulies-courroie ,Roues-chaîne, Engrenages, Roues de friction Bielle manivelle, pignon crémaillère, came-galet

Transformer le mouvement

Transformer le mouvement

Transformer le mouvement

Transformer le mouvement

Transformer le mouvement

Etude des mobilité Pour l’étude des mouvements d’un système, il est important de déterminer le nombre de cycles indépendants (ou nombre cyclomatique μ). 1 2 3 4 5 L12 L25 L15 L23 L45 L34 Il n’existe que 2 cycles indépendants NL : nombre de liaison Np : nombre d’ensemble équivalent (pièce)

Etude des mobilités Un cycle indépendant = Une fermeture de chaîne Ec le nombre total d’équations cinématiques Ec =6*μ dans l’espace Ec =3*μ dans le plan rc équations indépendantes Ic le nombre total d’inconnues cinématiques . Pour connaître Ic, on ajoute le degré de liberté de chaque liaison

Etude des mobilités degré d’hyperstatisme h : totalise la surabondance de liaison h= Ec - rc degré de mobilité m : nombre de mouvement de sortie possible m= Ic – rc Mécanisme isostatique (h=0) m= Ic – Ec

sphère-plan de normale y Mouvement plan/plan 3 équations utiles : 2 translations et une rotation Simplification des liaisons: Nom de la liaison Degrés de liberté Mouvements relatifs Symbole Encastrement ou liaison fixe   Pivot de centre A 1 Rz Glissière de direction x Tx sphère-plan de normale y 2

Mouvement plan/plan Changement de point de torseur: 𝑉(𝑀, 𝒮 2 𝒮 1 ) = 𝑉( 𝑂 1 , 𝒮 2 𝒮 1 ) + Ω( 𝑏 2 𝑏 1 ) ∧ 𝑂 1 𝑀 𝑉(𝑀, 𝒮 2 𝒮 1 ) = 𝑉𝑥 01 𝑉𝑦 01 0 + −𝜔 𝑧 10 ∗ 𝑂 1 𝑀 𝑦 𝜔 𝑧 10 ∗ 𝑂 1 𝑀 𝑥 0 𝑉(𝑀, 𝒮 2 𝒮 1 ) = 𝑉𝑥 01 −𝜔 𝑧 10 ∗ 𝑂 1 𝑀 𝑦 𝑉𝑦 01 + 𝜔 𝑧 10 ∗ 𝑂 1 𝑀 𝑥 0   𝑉 𝑀 = 𝑥 −𝜔𝑦 𝑦 +𝜔𝑥 0

Mouvement plan/plan un mouvement plan est : Centre instantanée de rotation CIR: Il existe forcément un point de vitesse nulle !!! 𝑉( 𝐼 21 , 𝒮 2 𝒮 1 ) = 0 𝑉(𝑀, 𝒮 2 𝒮 1 ) = Ω( 𝑏 2 𝑏 1 ) ∧ 𝐼 21 𝑀 Comme une rotation mais au tour d’un centre mobile un mouvement plan est : Une translation parallèle au plan. Une rotation autour d’un axe fixe perpendiculaire au plan. Un mouvement assimilable à une rotation autour d’un point appelé CIR et d’axe perpendiculaire au plan.

Théorème des 3 plans glissants Soient les plans Π1 et Π2 glissants sur Π0, il existe 3 mouvements relatifs : Mvt10, Mvt20 et Mvt21. Les centres instantanés de rotation de ces 3 mouvements sont appelés respectivement : I10 , I20 et I21. Propriété : les points I10, I20 et I21 sont alignés 𝑰 𝟏𝟐 𝑰 𝟐𝟎 𝝎 𝟏𝟎 = 𝑰 𝟏𝟎 𝑰 𝟎𝟐 𝝎 𝟏𝟐 = 𝑰 𝟐𝟏 𝑰 𝟏𝟎 𝝎 𝟐𝟎