LA LIAISON ENCASTREMENT ou LIAISON COMPLETE BEUE 2F

LA LIAISON ENCASTREMENT ou LIAISON COMPLETE BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 1

I. Problématique Poly p 1) Quelles sont les Fonctions? Positionner deux pièces FT 1 entre elles Réaliser une liaison FP encastreme nt entre 2 pièces Maintenir deux pièces FT 2 entre elles FT 3 Transmettre (Encaisser) les efforts …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 2

1) Critères de choix (Fonctions contraintes) • Coût • Réglage de la position • Démontabilité • Esthétique • encombrement • Intensité des charges • … …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 3

II. MIP/MAP Une liaison encastrement se fait tout d’abord en positionnant une pièce sur une autre, Þc’est la MIse en Position MIP Puis, on fixe ces 2 pièces ensembles, => c’est le MAintient en Position MAP …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 4

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP Les solutions : • Appui plan, • Appui plan centrage court, • Appui plan centrage long, • … …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 5

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle 1) Croquis Evidement (ou autre) pour éviter l’usinage, et pour un meilleur positionnement Machine Sol …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 6

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle 1) Exemple Eclaté d’un moteur V 6 L 7 X de RENAULT …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 7

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle Entre le couvercle 4 et le corps 1 Entre l’établi et le corps 1 BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr …/… 8

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle 1) Analyse Critique MIP utilisée pour • • • sa grande stabilité, Les machines « lourdes » ou en présence de grande surface (bloc cylindre) Coût très faible. La précision de la MIP peut être améliorée par 1 ou 2 pions de centrage …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 9

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 10

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 11

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle Pion ou bague de centrage Goupille Elastique Protège l’axe du cisaillement Appui Plan …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 12

1. Appui plan ou Semelle III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2 Pions de centrage f 10 H 7 g 6 ? Appui Plan f 10 H 7 m 6 Pions montés serrés dans S 2 et avec jeu dans S 1. Quels sont les ajustements correspondants? …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 13

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1. Appui plan ou Semelle Mais comment usine t’on un axe f 10 et de longueur 20 mm coté avec 2 ajustements différents? ? ? …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 14

1 -Réglage de l’outil pour l’ajustement g 6 2 - Arrêt Usinage pour le réglage de l’outil pour l’ajustement m 6 g 6 IT 6 Pièce finit (ajustements exagérés) 3 - Tronçonnage Tout ça pour usiner en grande série des pions de 20 mm de long …/… Conclusion: 15 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR BE_UE 2_F 222 orquera@univ-tln. fr On usine le pion à m 6 et on modifie l’ajustement de l’alésage

1. Appui plan ou Semelle III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2 Pions de centrage F 7 m 6 f 10 H 7 g 6 ? Appui Plan f 10 H 7 m 6 Pions montés serrés dans S 2 et avec jeu dans S 1. Quels sont les ajustements correspondants? …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 16

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2. Appui plan Centrage Court 1) Croquis Centrage de longueur L L prépondérant devant D fd H 7 -h 6 d L’appui plan est la longueur L du centrage Appui Plan …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 17

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2. Appui plan Centrage Court 1) Exemple …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 18

2. Appui plan Centrage Court III. TECHNOLOGIES DE LA MIP Entre l’interface 24 et le corps 1 Entre le couvercle 25 et le corps 1 …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 19

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 2. Appui plan Centrage Court 1)Analyse Critique • MIP utilisée pour – dans le cas d'assemblages sollicités en puissance et besoin de stabilité – ou en étanchéité • Ce n'est pas la solution la plus économique (+ l’appui plan augmente, plus le coût de l’usinage augmente) • On veillera à respecter des proportions telles que L<d/10 afin d'assurer une mise en position isostatique • La rotation sur l’axe peut être annulée par un ergot ou 1 pion de centrage …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 20

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 3. Appui plan Centrage Long 1) Croquis. Centrage de longueur L L centrage est D fd H 7 -h 6 d La longueur L du prépondérante devant l’appui plan Appui Plan BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr …/… 21

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 3. Appui plan Centrage Long 1) Exemple …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 22

3. Appui plan Centrage Long III. TECHNOLOGIES DE LA MIP Entre l’arbre 15 et le plateau 18 + pion Entre l’axe 11 et l’arbre 5 Entre la poulie 30 et l’arbre 5 + clavette …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 23

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 3. Appui plan Centrage Long 1)Analyse Critique • MIP utilisée pour – dans le cas d'assemblages fortement sollicités en puissance • Ce type de mise en position est économique (peu de copeaux). • Afin de garantir un positionnement isostatique, on veillera à assurer un rapport L/D > 1. • La rotation sur l’axe peut être annulée ou réglée par 1 pion de centrage, ergot, 1 clavette, des cannelures, dentelures… …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 24

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 4. Autres 1) Croquis Centrage Peu coûteux Goupille fusible Emmanchement conique serrage en même tps Méplat… coûteux pratique …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 25

4. Autre III. TECHNOLOGIES DE LA MIP Entre l’interface 24 et l’arbre 15 + Vis à téton Entre la noix 7 et l’arbre 16 …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 26

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 5. Les arrêts en rotation C : couple de 2 sur 1 Arbre 2 Alésage 1 …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 27

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 5. Les arrêts en rotation 1) Les Ergots – Vis à Téton …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 28

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CLAVETTE - VOCABULAIRE Clavette Rainure Trou oblong …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 29

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CLAVETTE - USINAGE Usinage de la rainure Mortaisage Outil …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 30

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CLAVETTE Usinage de la rainure Brochage …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 31

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CLAVETTE - CONCEPTION J 2 f. D H 7 h 6 Arête du bas de la rainure J 1 BE_UE 2_F 222 MIP? Appui Plan Centrage Long OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr …/… 32

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CLAVETTE - CONCEPTION Désignation : Clavette « type » , forme « » , a x b x L Exemple : Clavette parallèle, forme A, 14 x 9 x 50 …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 33

1) CLAVETTE - DIMENSIONNEMENT C Les valeurs a et b sont standards. Afin que le couple C soit correctement transmis, il faudra dimensionner la longueur L …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 34

1) CLAVETTE - DIMENSIONNEMENT C La longueur L est calculée afin d’éviter le matage Le matage est une déformation plastique localisée de la matière sous l'effet d'un choc ou d'une pression élevée. …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 35

…/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 36

1) CLAVETTE - DIMENSIONNEMENT C 1 - Relever ou déterminer le couple C et en fonction de l’encombrement, s’imposer les valeurs a*b BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr …/… 37

On isole la clavette £PAlésage/Clavette £TAlésage/Clave a tte £PArbre/Clavette C b L? £TArbre/Clavette Hypothèses: La pression est supposée uniforme et constante sur la surface Le point d’application de l’effort tranchant T est situé sur le diamètre de l’arbre 2 - Déterminer l’effort tranchant en Newton Couple (N. mm) Effort tranchant (N) T=C/(d/2) BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr Diamètre de l’arbre (mm)…/… 38

On isole la clavette £PAlésage/Clavette £TAlésage/Clave a tte £PArbre/Clavette C b L? £TArbre/Clavette 3 - A partir de l’effort tranchant déterminer la pression subit par la clavette P=T/S = T/(L*b/2) = (C/(d/2))/(L*b/2) Pression (MPa) P=4. C/(d. b. L) Diamètre , hauteur , Longueur (mm) …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 39

Clavette utilisée pour une liaison glissière avec transmission de couple Clavette utilisée pour une liaison glissière sans transmission de couple Clavette utilisée pour une liaison encastrement 4 - Cette pression doit être inférieure à la pression admissible du matériaux Ecrire la condition de résistance P<Padm …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 40

5 - Conclure sur L : P=T/(L*b/2) < Padm => T < Padm. L*b/2 => T/(Padm*b/2) < L Longueur clavette (mm) Hauteur clavette (mm) L > 2. T / (b. Padm) Pression (MPa) Effort tranchant (N) APPLICATION: Scie de Marqueterie Le moteur de la scie de marqueterie développe une puissance de 500 W à 1000 tr/min. Cette puissance est transmise à la poulie 30 par la courroie trapézoïdale (non représentée sur le dessin d’ensemble). La clavette 27 (Type parallèle, forme A, 5 x 5 x 13) transmet le couple de la poulie à l’arbre 5 sous un mode de fonctionnement par à-coups et vibrations. 1. Le rapport de réduction de la transmission par poulie étant de ½, déterminer le couple transmis par la courroie à la poulie 30. 2. Vérifiez la tenue de la clavette. …/… 3. Conclure. Hypothèses de calcul: Rapport de réduction d’une transmission par poulie OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 41 courroie : R= Ns/Ne=Ce/Cs ; Puissance = C. w. Le rendement est supposé égal à 1 BE_UE 2_F 222

APPLICATION: Scie de Marqueterie Le moteur de la scie de marqueterie développe une puissance de 500 W à 1000 tr/min. Cette puissance est transmise à la poulie 30 par la courroie trapézoïdale (non représentée sur le dessin d’ensemble). La clavette 27 (Type parallèle, forme A, 5 x 5 x 13) transmet le couple de la poulie à l’arbre 5 sous un mode de fonctionnement par à-coups et vibrations. 1. Le rapport de réduction de la transmission par poulie étant de ½, déterminer le couple transmis par la courroie à la poulie 30. Hypothèses : Rapport de réduction R= Ns/Ne=Ce/Cs; Puissance = C. w Moteur électrique Pm wm courroie P 30 w 30 R = ½ R=ω30/ ωm=Cm /C 30 = ½ Þ C 30=Cm*2 Þ C 30=(Pm/ ωm)*2 Þ C 30 ={500/[(2π/60)*1000]}*2 Þ C 30 =4. 77*2 Þ C 30 =9. 54 m. N Poulie 30 BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr …/… 42

2. Vérifiez la tenue de la clavette. P=4. C/(d. b. L) P = 4. C 30/(d. b. L)< P admissible On mesure d= 14 mm => P= 4*9, 54*103/(14*5*13) = 41, 9 MPa > Padm 3. Conclure. La pression calculée est supérieure à la pression admissible, la clavette ne résistera pas à la pression, elle est donc mal …/… dimensionnée 43 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR BE_UE 2_F 222 orquera@univ-tln. fr

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - VOCABULAIRE Cannelures extérieures Cannelures Intérieures …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 44

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - USINAGE Brochage pour l’alésage BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 45 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - USINAGE Fraise pour l’arbre BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 46 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - CONCEPTION RECOMMANDE fd H 7 -h 6 BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 47 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - CONCEPTION JEU fd H 7 -h 6 Désignation : Cannelures « type » , N x d x D Exemple : Cannelures à flancs parallèles, 14 x 9 x 12 Ajustement pour assemblage fixe : fd H 7 h 6 (ou 7) Cannelures Bombées ou en développantes de cercles BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 48 …/…

Empreinte de l’outil BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 49 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - DIMENSIONNEMENT Les valeurs D, d et B sont standards. Afin que le couple C soit correctement transmis, il faudra dimensionner la longueur L BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 50 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - DIMENSIONNEMENT 1. Relever ou déterminer le couple C et en fonction de l’encombrement, s’imposer les valeurs d, D 2. Déterminez l’effort tranchant T tel que : T=C/(Rmoy) avec Rmoy= (D+d)/4 BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 51 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - DIMENSIONNEMENT 3. A partir de l’effort tranchant écrire la pression subit par la cannelure P=T/(A. L) A: surface portante équivalente (voir tableau) en mm²/mm L : Longueur du contact en mm BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 52 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - DIMENSIONNEMENT 4. Ecrire la condition de résistance pour éviter le matage P<Padm (en MPa) Choisir Padm dans le tableau, suivant les conditions de fonctionnement 5. Conclure sur la longueur des cannelures : L > T / (A. Padm) Rq : L<2, 5 d pour faciliter le brochage (usinage) BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 53 …/…

5. Les arrêts en rotation III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 1) CANNELURES - APPLICATION Scie de Marqueterie On se propose de remplacer la clavette 27 par des cannelures à flancs parallèles (le diamètre de l’arbre sera de 17 mm au maximum). Déterminez la longueur minimale des cannelures. P=T/(A. l) P= C 30/ {[(D+d)/4]*A*l} avec 30<Padm<60 MPa L 30=9540/{[(16+13)/4]*4*30}=10. 9 mm L 60=9540/{[(16+13)/4]*4*60}=5. 5 mm 5. 5 mm < L <10, 9 mm On prendra pour des raison de sécurité L>11 mm Pour assurer le centrage long, il faudra L encore plus grand! BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 54 …/…

III. TECHNOLOGIES DE LA MIP 6. Choix d’un élément d’arrêt en rotation BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 55 …/…

IV. TECHNOLOGIES DE LA MAP 1. Assemblages démontables Les solutions : • Vissage, • Clipsage, • adhérence, • Soudure pour composants électroniques • … …/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 56

Vis H, M 16 -20, 6. 8 Y S - Y : permet de déterminer la résistance élastique du matériau en da. N/mm² Re=Y*S ici, Re= 6*8= 48 da. N/mm² - S : c’est le 1/10ème de la résistance minimale à la rupture par traction Rr du matériau en da. N/mm² S=Rr/10 => Rr=10*S ici, Rr= 60 da. N/mm² Déformation Plastique BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr Rupture 57 …/…

…/… BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 58

IV. TECHNOLOGIES DE LA MAP 2. Assemblages Indémontables Les solutions : • Le Frettage, • le collage, • le soudage , • … BE_UE 2_F 222 OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr 59 …/…

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Liaison complète entre les pièces : Décrivez la solution (démontable ou non), la MIP, justifiez le choix du concepteur la MAP (nom des pièces + repère), justifiez le choix du concepteur MIP : cylindre long Justificatifs : positionnement latéral et angulaire précis % x et z, et réglage latéral possible % y. Grand cylindre pour éviter la flexion de celui (ce qui entraîne une baisse de précision) 24 et 15 (voir vue B-B) MAP : par tampons tangents 36, 37 et 35 Justificatifs : Cela permet un dévissage rapide et un vissage conséquent (c/e les selles de vélo) MIP : Appui plan centrage long et pion de centrage 21 Justificatifs : positionnement latéral et angulaire précis % x, y et z pour que la lame puisse rentrer dans 20. Doit encaisser le couple transmis par l’ensemble planche+18. peu coûteux. 18 et 15 BE_UE 2_F 222 MAP : Arbre fileté + rondelle d’appui + écrou 22 Justificatifs : La rondelle d’appui augmente la surface d’appui et évite de le dévissage, l’écrou 22 se sert avec une clef coudée avec un couple élevé et se noie dans un lamage, l’arbre est fileté pour augmenter le diamètre nominale du filetage et donc le couple de 61 serrage OR_BE_IUT GMP_TOULON VAR orquera@univ-tln. fr …/…

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