Solutions constructives mécaniques

Un mécanisme est l'association de plusieurs pièces liées entre elles par des contacts. Le contact entre 2 pièces représente une « liaison mécanique ».

On distingue 3 types de contacts entre solides :

• Ponctuel (Contact bille plan)
• Linéaire (Contact cylindre plan)
• Surfacique (2 faces planes en appui)
  

Notion de degrés de liberté :

La liaison entre 2 pièces se définit par le nombre de mobilités que peut avoir une pièce par rapport à l’autre. Ces mouvements possibles sont appelés degrés de liberté et sont au nombre de 6 : 3 translations Tx Ty Tz et 3 rotations Rx Ry Rz.

On présente les degrés de mobilité correspondants aux 11 liaisons mécaniques :

• 0 : Encastrement
• 1 : Pivot d’axe x (Rx), Glissière d’axe x (Tx), Hélicoïdale d’axe x (Tx-Rx)
• 2 : Pivot glissant d’axe x (Tx,Rx), Rotule à doigt d’axe x (Ry,Rz)
• 3 : Rotule (Rx,Ry,Rz), Appui plan de normale y (Tx,Tz,Ry)
• 4 : Linéaire annulaire d’axe x (Tx,Rx,Ry,Rz), Linéaire rectiligne de normale y d’axe x (Tx,Tz,Rx,Ry) 5 : Ponctuelle de normale y (Tx,Tz,Rx,Ry,Rz)
  

La « tribologie » est la science du frottement, c’est l’étude des interactions entre surfaces solides en mouvement relatif. Notions à retenir :

Frottement

Lorsque deux solides 1 et 2 sont mis en contact par une force F, une force tangentielle T apparaît en déplaçant les solides l’un par rapport à l’autre. Cette force T est appelée « force de frottement » et s’oppose au déplacement relatif des deux solides. On définit le facteur de frottement f = T/F

Dissipation thermique

La majorité de l’énergie apportée pour vaincre le frottement dans les contacts est dissipée sous forme de chaleur. Elle conduit à une augmentation locale de température.

Usure

L’usure d’un solide est définit comme une perte de matière, principalement par abrasion.

Lubrification

Pour réduire l’usure et évacuer la chaleur, on sépare les surfaces en contact par un lubrifiant. C’est la viscosité du fluide qui influence cette séparation.
Un lubrifiant est composé d’une huile minérale ou de synthèse et d’additifs.