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1 - MÉCANISMES À CAMES

2 - INDEXEURS

3 - MÉCANISMES À COULISSES

Article de référence | Réf : B5910 v2

Mécanismes à cames
Mécanismes de transformation de mouvement à contact local

Auteur(s) : Jean MARTIN

Date de publication : 10 oct. 2004

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  • Jean MARTIN : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers

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INTRODUCTION

Les mécanismes de transformation de mouvement peuvent se diviser en deux grandes familles :

  • ceux à liaisons continues dans lesquels les liaisons entre éléments constitutifs restent en contact permanent mais qui sont mobiles ; ils sont constitués essentiellement par les mécanismes dits à barres, examinés dans l’article Ressorts. Barres de torsion et stabilisateurs de ce traité ;

  • ceux à contact local dans lesquels les liaisons entre éléments constitutifs sont des contacts ponctuels soumis à des déplacements relatifs.

Ces mécanismes à contact local sont variés mais les principaux sont à cames (avec un cas particulier très important, les engrenages traités également dans les articles Engrenages. Définitions, dessin et calcul [B 636] et Engrenages. Réducteurs. Documentation [B 5 645]), à coulisses et à indexages.

Les mécanismes à cames sont connus depuis fort longtemps et sont à la base de tout système mécanique d’automatisme. Les automates anciens y font un large appel ; les plus connus sont de Vaucanson. Les développements modernes extrêmement importants des automatismes dans tous les domaines, l’augmentation continuelle de leurs performances, en particulier des vitesses, nécessitent une étude très précise si l’on veut une bonne fiabilité ; les moyens de calcul modernes permettent d’ailleurs de répondre à ces exigences.

Ils comportent une très grande variété de modèles adaptés à chaque application, ce qui nécessite pour chacune une détermination particulière, d’où l’importance du paragraphe qui leur est consacré dans le présent article.

Les mécanismes à coulisses sont beaucoup moins utilisés actuellement qu’autrefois et se ramènent à quelques types courants pour des applications assez spécifiques.

Les mécanismes à indexages, ou indexeurs, ne sont en fait que des cas particuliers des deux précédents. Très utilisés dans les systèmes séquentiels de fabrication, de montage et autres, ils ont fait l’objet d’une certaine standardisation et de fabrication en série. De ce fait, existant dans le commerce, ils sont facilement déterminés, en fonction de ses besoins propres, par l’utilisateur.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-b5910


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1. Mécanismes à cames

Un mécanisme à cames est constitué par un organe moteur, qui comporte un profil formé par une suite de courbes se raccordant le plus souvent tangentiellement, appelé came, et un organe entraîné par le premier suivant une loi déterminée, appelé suiveur.

La came peut être tournante autour d’un axe, elle est dite circulaire (c’est le cas le plus fréquent). Elle peut être animée d’une translation, elle est dite alors rectiligne (figure 1). De même, le suiveur peut être mobile en rotation ou en translation.

La came, par son profil qui détermine le mouvement du suiveur, est l’organe principal.

1.1 Classification des cames

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1.1.1 Suivant le cycle

Le mouvement communiqué au suiveur est constitué de périodes élémentaires fonction de la position angulaire de la came (ou du temps) et qui constituent le cycle du mécanisme. Il existe trois périodes élémentaires, deux dynamiques et une de repos :

  • la première est appelée montée, abréviation M ;

  • la seconde est désignée par descente , abréviation D ;

  • la période de repos est aussi désignée par stationnaire, abréviation S.

Il est d’usage courant dans certains ouvrages d’utiliser les abréviations anglo-saxonnes correspondant respectivement à ces trois périodes :

R riseR returnD dwell

Une came peut délivrer des cycles variés par juxtaposition d’une suite plus ou moins nombreuse de périodes élémentaires.

Les principaux cycles utilisés sont :

  • SMS (en anglais, DRD), très courant, spécialement dans les indexeurs à cames qui en font un usage exclusif (figure 2a ) ;

  • SMDS (ou DRRD), moins fréquent car l’association MD n’est pas très bonne sur le plan dynamique pour les mouvements rapides (figure 2b ) ;

  • SMSDS (ou DRDRD), très courant (figure ...

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