LA LIAISON GLISSIERE.

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1 LA LIAISON GLISSIERE

2 Problématique Quelles sont les Fonctions?
Poly p 3/17 Quelles sont les Fonctions? FT1 Positionner deux pièces entre elles Glissière : C’est le guide FP Réaliser une liaison glissière entre 2 pièces FT2 Permettre un mouvement relatif de translation suivant un axe Coulisseau : C’est la pièce qui translate FT3 Transmettre les efforts …/…

3 Critères de choix (Fonctions contraintes)
Intensité de l’effort transmissible Nature de l’effort transmissible (axial, radial, combiné) Durée de vie Précision du guidage Fréquence, vitesse et accélération de translation Encombrement Prix S’adapter aux conditions de fonctionnement (à coup, vibrations…) Résistance au mouvement … …/…

4 Arrêter la rotation de l’alésage % à l’arbre
Les solutions Solutions sans éléments roulants Forme cylindrique simple F 30 H7/g6 Ou H8/f7 Vis à téton Arrêter la rotation de l’alésage % à l’arbre …/…

5 Clavette F 30 H7/g6 Ou H8/f7 …/…

6 Méplat , vis sans tête, vis à bout plat …
Cannelures Ajustement: 30 H7/g6 Ou H8/f7 Mais aussi: Méplat , vis sans tête, vis à bout plat … …/…

7 Phénomène d’arc-boutement
Poly p 4/17 Vue de dessus Tiroir Commode £Fmain/1 …/…

8 Phénomène d’arc-boutement
Vue de dessus Tiroir Commode BLOCAGE £Fmain/1 …/…

9 Phénomène d’arc-boutement
Commode 0 Paramètres influents: le jeu, le coefficient de frottement, le rapport entre L (longueur de guidage) et d (diamètre ou épaisseur). Pour éviter ce phénomène il faut L>2.d, diminuer le coefficient de frottement en choisissant un couple de matériaux adéquat et en lubrifiant, diminuer au maximum le jeu. d L £FN0/1 Tiroir 1 £FM0/1 £Fmain/1 …/…

10 Critères d’utilisation
guidage court (faible course) et vitesse de translation faible Transmet des efforts faibles (ergots, clavette) à élever (cannelures) Solution économique précision de guidage faible (ajustement H7g6 ou H8f7 ou H8e9) Résistance au mouvement élevé Risque d’arc-boutement …/…

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12 Forme cylindrique double
Poly p 5/17 Contraintes de conception: Parallélisme Jeu serré sur l’entraxe e (ou liberté possible) Ajustement sur l’alésage et l’arbre avec jeu Cylindricité des colonnes L/d>2 pour l’arc-boutement e 2 pivots glissants Hyperstatique H=Is+mi+ms-Es H=(4+4)+0+1-6(2-1)=3 3 Conditions géométriques : 2 Parallélismes entre les 2 cylindres Entraxe constant e Ajustement: 30 H8/e9 Ou H8/f7 …/…

13 Critères d’utilisation
Préconisé pour les guidages courts (faible course) Supporte des vitesses de translation assez élevées C'est une solution coûteuse L'usinage précis induit une précision de guidage précise Risque d’arc-boutement …/…

14 Forme Complémentaires Prismatiques
Poly p 6/17 Coulisseau carré Rainure en Té Queue d'aronde Rectangulaire et appui plan Triangulaire et appui plan …/…

15 Exemple: Réglage de l’inclinaison d’un volant

16 Rattrapage de jeu Beaucoup de frottement => Usure
Nécessité de rattraper le jeu d’usure …/…

17 Conception L d jeu 30 H7-g6 J 10 H7-g6 J 40 H7-g6 J J …/…

18 Conception améliorée …/…

19 Critères d’utilisation
Préconisé pour les guidages courts et longs Supporte des vitesses de translations élevées Peut transmettre des efforts de supports perpendiculaires au coulisseau, de directions quelconques et d'intensité élevée Solution assez coûteuse Beaucoup de résistance au mouvement Très bonne stabilité Peu de risque d’arc-boutement (sauf pour le guidage carré) …/…

20 Solution avec éléments roulants
Douille à billes pour forme cylindrique simple Poly p 7/17 …/…

21 Critères d’utilisation
Préconisé pour les guidages longs (course > 4 * longueur de la douille) Supporte des vitesses de translation très élevées Peut transmettre des efforts de support quelconque mais d'intensité faible C'est une solution assez coûteuse Très faible résistance au mouvement et très bon rendement Bonne stabilité Pas de risque d’arc-boutement. …/…

22 Douille à billes pour forme cylindrique double
Poly p 9/17 …/…

23 Critères d’utilisation
Préconisé pour les guidages longs (course > 4 * longueur de la douille) Supporte des vitesses de translation très élevées Peut transmettre des efforts de support quelconque et d'intensité assez élevée C'est une solution assez coûteuse Très faible résistance au mouvement et très bon rendement Très bonne stabilité et précision Pas de risque d’arc-boutement. …/…

24 Les Rails A billes Poly p 11/17 Avec recirculation de billes
Sans recirculation de billes Avec recirculation de billes …/…

25 A Rouleaux Avec recirculation de rouleaux
Sans recirculation de rouleaux …/…

26 A Aiguilles …/…

27 Sur PATINS (billes, rouleaux ou aiguilles)
…/…

28 …/…

29 Sur rails avec des galets
Poly p 12/17 …/…

30 Sur rails par douille à billes cubique
…/…

31 Conception Guidage maintenu 1 2 …/…

32 Fig.1

33 S’assurer qu’il n’y a aucun risque de basculement !
Guidage en appui libre 1 2 S’assurer qu’il n’y a aucun risque de basculement ! …/…

34 Critères d’utilisation
Poly p 13/17 En règle générale Rigidité et absence de jeu, très bonne précision Très faible coefficient de frottement Supporte des charges assez élevées à très élevées Supporte des accélérations et vitesses très élevées Suivant les mécanismes et le type de conception, les directions des charges peuvent être quelconques Pas d'arc-boutement. Coût élevé En particulier : voir les remarques sur chacune des solutions. …/…

35 Etudes des pressions de contact
Poly p 15/17 La transmission des efforts se fait par les surfaces de contact => Bien les dimensionner en BE Surface nominale Surface réelle Aspérités: …/…

36 Modélisation des surfaces nominales
Pressions de contact Pc=Force/Surface => +S diminue, +Pc augmente Pour un même diamètre un contact bille sur plan aura une Pc supérieure à un contact cylindre sur plan Pc<Padm par le matériau sinon écrouissage, ou écaillage… Type de contact Modélisation Vue de Dessus Sphère Cylindre …/…

37 Résistance au mouvement
Écrouissage Modification du matériaux lorsque sa déformation (due à des contraintes trop élevées) dépasse sa limite élastique Résistance au mouvement w Fbille/plan V …/…

38 Localement cette partie de détache.
Écaillage Fatigue locale du matériaux passant de sa forme initiale à sa déformation élastique. Localement cette partie de détache. w Fbille/plan V …/…

39 Dimensionnement des éléments roulants
Poly p 16/17 Durée de vie nominale L10 Fin de vie : Apparition de l’écaillage ou de l’écrouissage 10% des éléments roulants ne sont pas maîtrisés Ils dépassent ou n’atteignent pas L10 L10 est en 105 mètres …/…

40 L10= [C/P]n en 105 mètres L10h = [C/P]n.833/(nosc.H) en heures
Charge dynamique C (N) : Donnée constructeur C permet d’atteindre 100 Km Charge équivalente P (N) : Charge Radiale équivalente qui, exercée sur le roulement du guidage linéaire, donnerai la même durée de vie que celle obtenue par la charge combinée (Fa+Fr). L10= [C/P]n en 105 mètres L10h = [C/P]n.833/(nosc.H) en heures Pour les billes : n=3 Pour les rouleaux et aiguilles : n=10/3 nosc : Nombre d'allers retours par minutes (c/min) H : Longueur de la course (m) …/…

41 Soit un axe de manipulateur guidé sur 2 patins à billes LWH15-C.
Application Soit un axe de manipulateur guidé sur 2 patins à billes LWH15-C. Le nombre d'aller retour est de 6 par minutes sur une course de 1 mètre. La charge équivalente est de 800daN. Déterminez la durée de vie d'un guidage par mètres puis par heures. …/…

42 C=9320 N donnée constructeur P=800daN Billes : n=3 En mètre:
Poly p 17/17 L10= [C/P]n en 105 mètres C=9320 N donnée constructeur P=800daN Billes : n=3 En mètre: L10= [9320/800]3 C’EST FAUX!!!!! Il y a 2 patins et il faut convertir en Newton L10= [9320/4000]3 L10=12,6.105m …/…

43 L10h = [C/P]n.833/(nosc.H) en heures
L10h =1756h Si la glissière travail environ 5 heures 5 jours/7, combien de jours durera-t-elle? 5heures*5jours=25heures/semaine L10jours= L10h/25 =1756/25 = 70 semaines 1 année comporte environ 47 semaines, Lannée=70/47=1,5 ans La glissière a une durée de vie d’un peu plus de 1 an ce qui est faible. Il faudra une glissière d’une plus grande charge dynamique pour admettre la charge de 4000N. La LWH25-C durera 5 ans.

44 MERCI POUR VOTRE ATTENTION
AVEZ-VOUS DES QUESTIONS ? Prenez la Fiche Synthèse!