cos β La relation devient alors: L EV = −X EV ( i + ϕ ') 3. 2. Effort axial moteur, moment récepteur Considérons le cas ou l'écrou est moteur en translation. La vis peut tourner, mais pas se translater par rapport au bâti. x i V E/B x1 r moy V M, V/E M y1 H y V dFE/V Notons: {} VE/B = 0 -VE/B x O φ dFE/V le torseur cinématique de l'écrou dans son mouvement par rapport au bâti 2π VV/B = VE/B x 0 le torseur cinématique de la vis dans son mouvement par rapport au bâti. p O Cherchons la relation entre les composantes suivant x • Composante suivant x de la • résultante de l'écrou E sur la vis V: X EV = − ∫ − ∫ f. x S S = − ∫ − ∫ f. S S = − ∫ x1. x − f ∫ y1. x S S = ( − cos i − f i) ∫ S: Composante suivant x du moment de l'écrou E sur la vis V: L EV = ∫ OM ∧ − − f. x S = ∫ HM ∧ − − f. Liaison helicoidale pas a droite plus. x S = ∫ − rmoy z1 ∧ − − f. x S = ∫ rmoy. − rmoy . x S = rmoy i. ∫ − rmoy i. ∫ S = rmoy ( sin i − cos i. ∫ S Relation entre XEV et LEV: L EV rmoy ( sin i − cos i. f) ∫S = X EV ( − cos i − f i) ∫ S ( sin i − cos i. f) ( cos i + f i) ( sin i − cos ϕ) = − X EV ( cos i + tan ϕ i) ( tan i − tan ϕ) = − X EV (1 + tan ϕ i) L EV = − X EV LEV = −X EV ( i − ϕ) Dans le cas d'une liaison parfaite ( f=tanφ =0), on retrouve L EV =-X EV rmoy tani=- Si la vis est motrice en translation, la relation est identique.
Architecture de la solution de transformation de mouvement 6. 1. Schéma de montage Ce montage est hyperstatique (h = 4). Il convient: d'imposer des tolérances serrées ou de laisser des jeux suffisants si c'est possible ou d'ajouter une liaison pour rendre le système isostatique: 6. Réglage du jeu interne Cales de réglage 7. Solutions 7. Exemple 1 Par glissement Exemple 2 Exemple 3 Exemple 4 Exemple 5 Exemple 6 Exemple 7 7. Fichier:Liaison helicoidale x.svg — Wikiversité. 2. Par roulement 7. 3. Eléments standards Exemple 8
Roue hélicoïdale CuZn37Mn3Al2PbSi-S40. Finition: Vis sans fin avec pas à droite, cémentée HV 620 – 700, flancs et perçage rectifiés. Remarques concernant la commande: Les roues et vis sans fin peuvent seulement être combinées pour former un engrenage si elles ont le même entraxe et le même rapport de transmission. Nota: Un jeu d'engrenages à vis sans fin se compose d'une vis sans fin et d'une roue hélicoïdale. Conçu pour la fabrication d'engrenages à vis sans fin avec un angle d'arbres de 90°. Un engrenage à vis sans fin permet de réaliser de très grands rapports de réduction avec seulement une liaison. Projet : Liaisons cinématiques LEGO® | Polytech Angers – Projets PEIP2. La denture a la forme de flanc K. L'angle de pression est de 15°. Les jeux d'engrenages à vis sans fin sont livrés alésés. Pour les couples de sortie indiqués T2, il s'agit des couples de sortie admissibles par la roue hélicoïdale. Ils sont valables pour une vitesse de rotation d'entrée de la vis sans fin de 2800 tr/min. Les jeux d'engrenages de vis sans fin conviennent pour une utilisation prolongée à haut régime et à des couples élevés.
La difficulté principale était la détermination du jeu entre la sphère et son socle, celui-ci devait être assez grand pour que la matière friable de l'imprimante 3D puisse être retirée mais assez petit pour empêcher les deux pièces de se séparer l'une de l'autre trop aisément. Liaison rotule Difficultés et problèmes rencontrées: Evidemment nous avons dû faire face à plusieurs problèmes: par exemple lors de l'impression, ou lors de la gestion du jeu des pièces (par exemple pour la glissière: la pièce intérieure devait pouvoir coulisser dans le bâti sans problème). Nous avons aussi eu quelques difficultés: notamment la complexité des pièces à concevoir sur SolidWorks (perçage de la pièce hélicoïdale). Liaison helicoidale pas a droite pour. Nous avons également eu des soucis au niveau de l'impression, comme une coupure de courant, ou encore une erreur d'impression inexpliquée, que vous pouvez voir ci dessous: Pièces mal imprimées (quasiment coupées en deux) Les différents montages réalisés: Pour la première phase de recherche des liaisons complexes, nous avons dû effectuer certains montages mécaniques plus ou moins basiques.
Notons VS/0 = Ω x 0 le torseur P cinématique de S dans son mouvement par rapport à 0. S est soumis à une action mécanique dont le torseur est noté Fext/S = 0 Cx. La puissance de l'action mécanique que l'extérieur exerce sur S est égale à P= ± C. Ω 4. 4. Rendement d'une liaison Soit S1 et S2 deux solides en liaison. Soit Pmot la puissance motrice que l'extérieur donne à S1 et Prec la puissance réceptrice reçue par l'extérieur par S2. P Le rendement de la liaison entre S1 et S2 est noté η et est défini par η= rec. 0 ≤ η ≤ 1 Pmot 4. 2. { Moment moteur, effort axial récepteur} Soient ωE/0 x 0 le torseur cinématique de l'écrou dans son mouvement par rapport bâti et 0 VV/0 x P torseur cinématique de la vis dans son mouvement par rapport bâti. Dans le cas ou le moment sur l'écrou est moteur et que l'effort axial est récepteur, nous avons vu que L EV = − X EV ( i + ϕ). η= Préceptrice Pmotrice le Préceptrice = X EV / 0 = − X EV. Liaison helicoidale pas a droite et gauche. ωE / 0. p 2π p = rmoy i ⇒ Préceptrice = − X EV. ωE / 0 i 2π Pmotrice = L EV.
S S O Cherchons la relation entre les composantes suivant x: • Composante suivant x de la • Composante suivant x du moment de l'écrou E sur résultante de l'écrou E sur la vis V: la vis V: L EV = ∫ OM ∧ − + f. . x X EV = ∫ − + ∫ f. x S S S = − ∫ p. dSx1. x + f ∫ p. dSy1. x = ∫ HM ∧ − + f. x S S S = − x1. x ∫ + f y1. x ∫ = ∫ − rmoy z1 ∧ − + f. x S S S = ( − cos i + f i) ∫ = ∫ rmoy. Liaison - Hélicoïdale | Sciences Industrielles. + rmoy. f. x S S ( ()) () = rmoy i. ∫ + rmoy i. ∫ S S = rmoy ( sin i + cos i. f). ∫ S • Relation entre XEV et LEV: L EV rmoy ( sin i + cos i. ∫S = X EV ( − cos i + f i) ∫ S L EV = X EV ⇒ = X EV ( sin i + cos i. f) ( − cos i + f i) ( sin i + cos ϕ) ( − cos i + tan ϕ i) ( tan i + tan ϕ) = −X. r ( tan i + tan ϕ) = X EV EV moy ( −1 + tan ϕ i) (1 − tan ϕ i) LEV = −X EV ( i + ϕ) Remarques: p X EV. 2π Dans le cas d'une liaison parfaite ( f=tanφ =0), on retrouve L EV =-X EV rmoy tan i=- • • Si la vis est motrice en rotation, la relation est la même. Dans le cas des vis à filet trapézoïdal ou triangulaire de demi angle au sommet β, on arrive au même tan ϕ résultat en posant: tan ϕ ' =.
Pour cela nous avions à notre disposition plusieurs schémas cinématiques, tel que la cale réglable, le sinusmatic, la pince schrader, ou encore un système de pompe à piston. Nous avons passé quelques heures à réaliser ces schémas afin d'étudier quelles liaisons allions-nous devoir concevoir. C'est ainsi que nous avons remarqué que la glissière et la rotule étaient difficiles à modéliser sur le sinusmatic par exemple. Exemple du montage: Pince Schrader Complexité visible de la rotule & glissière Et afin de vérifier que nos pièces conçues remplissaient leur rôle, nous avons refait quelques uns de ces montages afin de montrer qu'ils étaient plus simples à construire. Sinusmatic: Montage initial Montage final Pompe avec piston: Montage initial (gauche) Montage final (droite) Cale réglable: Montage initial Montage final Pour conclure sur ce projet, nous pouvons dire que nous l'avons beaucoup apprécié pour les nouvelles méthodes que cela impliquait: notamment le travail en quasi-totale autonomie.