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Auteur(s)
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Louis FAURE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chronométrie et de Micromécanique de Besançon - Chef du service Transmissions mécaniques au Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article traite des dispositifs pouvant être utilisés pour établir une liaison en translation ou en rotation entre deux pièces à l’aide d’obstacles. Les formes et les dimensions présentées pour réaliser ces obstacles sont différentes en fonction des degrés de liberté autorisés et de la charge transmise. On fera donc une différence entre les liaisons qui travaillent en translation ou en rotation et l’on distinguera également les liaisons qui peuvent coulisser de celles qui sont fixes.
L’article débute par une présentation théorique des dispositifs à coins, à laquelle on peut pratiquement ramener l’étude de la plupart des types de liaisons par obstacle proposés.
Il décrit ensuite les moyens mécaniques pouvant être utilisés pour réaliser une liaison en translation : goupilles, boulons, puis ceux destinés aux liaisons en rotation avec pièces rapportées : clavettes, ou par usinage direct des pièces à assembler : cannelures et dentelures.
Pratiquement, tous ces dispositifs sont normalisés et l’article fournit la plupart du temps, en plus des références de la norme, un résumé des principales caractéristiques dimensionnelles utiles. Pour plus d’informations, notamment sur le contrôle des cannelures et sur l’application des formules de géométrie, l’utilisateur pourra se reporter directement à la norme correspondante.
L’article donne également des indications concernant le calcul de dimensionnement des clavettes et des cannelures en fonction des matériaux utilisés et des efforts transmis. Ce calcul n’est pas normalisé et la méthode indiquée est issue de l’expérience industrielle, basée sur l’utilisation de formules empiriques simples et faciles à appliquer.
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3. Liaisons en rotation par obstacle
Ces liaisons ont pour but d’assurer l’entraînement en rotation de pièces ou de moyeux en rendant toujours possible leur démontage.
3.1 Influence des conditions de montage et de fonctionnement
De nombreuses possibilités sont offertes au concepteur pour réaliser de telles liaisons. Pour essayer de classer les différentes solutions, on considère séparément la qualité du guidage de l’arbre dans son alésage et le mode d’ajustement de l’élément qui fait obstacle entre le moyeu et l’arbre.
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En général, en ce qui concerne le guidage de l’arbre, on distingue trois types d’ajustements :
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ajustement serré ;
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ajustement libre ;
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ajustement glissant juste ou normal.
Il va de soi qu’un ajustement serré assure un centrage très efficace des deux pièces à relier mais, par contre, les opérations de montage et de démontage sont plus difficiles à réaliser. Un tel ajustement permet, si le serrage est important, de transmettre une partie du couple par adhérence : il sollicite moins les clavettes et les cannelures.
Un ajustement libre permet un coulissement aisé de la pièce montée sur l’arbre soit en fonctionnement, soit pour permettre de temps à autre une modification de positions axiales ou un démontage aisé. Dans ce dernier cas, on utilise obligatoirement une clavette forcée et inclinée qui a pour conséquence de désaxer le moyeu par rapport à l’arbre, dans les limites du jeu de l’assemblage.
L’ajustement juste ou normal est un bon compromis entre les deux ajustements précédents. Il permet une réalisation plus aisée des pièces et facilite leur montage ou leur démontage tout en garantissant une bonne précision du centrage du moyeu par rapport à l’arbre. Cependant, avec ce type d’ajustement, il peut se produire en service des micromouvements entre les deux pièces, qui peuvent générer de la corrosion de contact et conduire à un endommagement de la liaison. Si de telles anomalies surviennent, il faut avoir recours à un ajustement serré.
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Les éléments qui font obstacle peuvent être des pièces rapportées, mais ils peuvent avoir été usinés directement dans le moyeu et l’arbre et faire partie intégrante de ces deux pièces (cannelures, dentelures)....
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NORMES
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Éléments de fixation. Goupilles de positionnement cylindriques et cylindriques à trou fileté. - NF E 27-475 - 1983
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Éléments de fixation. Goupille de position conique à trou taraudé. Conicité 1/50 (ISO 8736). - NF E 27-479 - 1979
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Goupilles coniques. Dimensions et tolérances. - E 27-481 - 1978
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Éléments de fixation. Goupille de position conique à tête filetée. Conicité 1/ 50. - NF E 27-482 - 1979
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Boulonnerie courante du commerce. Goupilles cylindriques non trempées (ISO 2338). - NF E 27-484 - 1973
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Éléments de fixation. Goupilles cylindriques fendues (ISO 1234). - NF E 27-487 - 1979
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Boulonnerie courante du commerce. Goupillages (ISO 1234, 2340, 2341). - NF E 27-488 - 1972
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