1. Présentation du cadre de l`étude – Notion de liaison mécanique 2

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TP1 Modélisation des liaisons mécaniques - Document réponse
Filière :
CI-4 : Représentation graphique du réel
2nde I.S.I.
Nom – Prénom – Classe :
1. Présentation du cadre de l’étude – Notion de liaison mécanique
Un système mécanique ou mécanisme est un ensemble de pièces mécaniques.
Cet ensemble est conçu pour réaliser une ou plusieurs fonctions (voir CI-1 Fonction d’un produit).
Pour cela, lors des études précédentes, nous avons pu observer l’existence de différents
déplacements ou mouvements de tout ou partie du mécanisme étudié.
Notion de liaison mécanique :
Etablir une liaison entre deux pièces d’un mécanisme, c’est supprimer un certain
nombre de mouvements (encore appelés degrés de liberté) entre ces pièces par
interposition de surfaces de contact.
Donc pour qu’une liaison existe, il faut qu’il y ait, au moins, une surface de contact
entre les pièces.
Un système mécanique est donc en ensemble de pièces reliées par des liaisons.
L’étude que vous allez mener sur deux « systèmes simples » :
Etau
Serre-joint
vous permettra d’aborder la notion de liaison mécanique.
2. Buts de l’étude
Nous allons, pour cette première approche des liaisons mécaniques, volontairement occulter le
cas de fonctionnement étudié du système et découvrir toutes les liaisons existantes entre les pièces
de celui-ci. La découverte et la caractérisation de ces liaisons s’appuieront sur l’observation des
mouvements ou degrés de liberté possibles entre les pièces.
Puis, nous verrons qu’il existe une norme de représentation pour quelques liaisons dites
« usuelles » (autrement dit que nous rencontrerons dans de nombreux systèmes).
Enfin, nous aborderons la modélisation complète (ou partielle) d’un système d’un point de vue
« liaisons » ; ce modèle ou schéma est appelé : schéma cinématique.
Lycée Claude Bernard
Document réponse 1
Filière :
2nde I.S.I.
3. Travail demandé
3.1. Etude de l’étau
3.1.1. Description du fonctionnement de l’étau
3.1.2. Des surfaces de contact aux liaisons
Attention :
Pour une surface cylindrique, il conviendra de la définir avec son axe : point + vecteur
directeur
Pour une surface plane, il conviendra de la définir par la normale au plan (vecteur)
Pour une surface sphérique, il conviendra de préciser le centre de la surface sphérique.
On donne le paramétrage suivant de l étau :
Y1
X1
Y0
A
Z1
B
X0
Z0
Document réponse 2
Filière :
2nde I.S.I.
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre l’axe fileté (3) et l’axe
de manœuvre (4) :
Mouvements relatifs entre
les deux pièces :
3
A
T:
R:
Schéma normalisé spatial
de la liaison :
4
Nature de la (des)
surface(s) de contact
entre les deux pièces :
Nom de la liaison normalisée
Z1
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre l’axe fileté (3) et le
mors fixe (1) :
1
3
les deux pièces :
T:
R:
de la liaison :
X1
Nature de la (des)
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre la tige filetée (6) et le
mors fixe (1) :
Y0
Nature de la (des)
les deux pièces :
1
T:
R:
B
6
de la liaison :
Document réponse 3
Filière :
2nde I.S.I.
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre l’ensemble {axe fileté
(3) + goupille (8)} et le mors mobile (2) :
les deux pièces :
2
T:
R:
Nature de la (des)
3+8
A
de la liaison :
X1
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre l’ensemble {mors
mobile (2) + 2 glissières cylindriques (5)} et le mors fixe (1) :
les deux pièces :
5
X1
T:
R:
Nature de la (des)
1
de la liaison :
2
3.1.3. Analyse d’une liaison particulière, entre deux ou plusieurs pièces, qui ne
permet aucun degré de liberté
Mouvements ou degrés de liberté possibles entre le mors mobile (2) et chacune des deux
glissières cylindriques (5) :
le mors mobile et « la
première » glissière :
T:
R:
le mors mobile et « la
deuxième » glissière :
T:
R:
Nom de la liaison entre le mors mobile (2) et chacune des deux glissières cylindriques (5) :
Document réponse 4
Filière :
2nde I.S.I.
3.1.4. Un mode de représentation (ou schématisation) graphique du système
normalisée « d’un point de vue liaisons » : le schéma cinématique (plan ici)
C2
C1
C4
C3
C7
C6
{ C1} = {
{ C4} = {
{ C2} = {
{ C6} = {
{ C3} = {
{ C7} = { 7 }
Document réponse 5
Filière :
2nde I.S.I.
3.2. Etude du serre-joint
3.2.1. Description du fonctionnement du serre-joint
X
A
3.2.2. Des surfaces de contact aux liaisons
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre le mors mobile (2) et
l’axe fileté (5) :
les deux pièces :
2
T:
X
R:
de la liaison :
A
Nature de la (des)
5
Document réponse 6
Filière :
2nde I.S.I.
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre le tampon d’appui (6)
et l’axe fileté (5) :
les deux pièces :
X
T:
A
6
R:
de la liaison :
Nature de la (des)
5
Mouvements ou degrés de liberté possibles et surface(s) de contact entre le mors mobile (2) et
la glissière (3). :
X
Nature de la (des)
les deux pièces :
T:
R:
de la liaison :
2
3
3.2.3. Analyse d’une liaison particulière, entre deux ou plusieurs pièces, qui ne
permet aucun degré de liberté : liaison encastrement ou complète
Mouvements ou degrés de liberté possibles entre le mors fixe (1) et la glissière (3) d’une part et
entre la poignée de manœuvre (4) et l’axe fileté (5) :
le mors fixe (1) et la
glissière (3) :
T:
R:
la poignée de manœuvre (4)
et l’axe fileté (5) :
T:
R:
Noms des liaisons observées :
Document réponse 7
Filière :
2nde I.S.I.
3.2.4. Un mode de représentation (ou schématisation) graphique du système
normalisée « d’un point de vue liaisons » : le schéma cinématique
Document réponse 8

1. Présentation du cadre de l`étude – Notion de liaison mécanique 2

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