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Liaison hélicoïdale, ou vis-écrou Six composantes d'actions mécaniques sont présentes dans le torseur d'actions mécaniques, mais deux d'entre-elles sont liées: la rotation et la translation suivant l'axe de la liaison. (cette liaison ne possède donc qu'un seul degré de liberté véritable) Fondamental: Liaison hélicoïdale d'axe \(\vec x\), en \(A\) \(\left\{ \mathcal{F}_{1 \rightarrow 2} \right\} = \begin{array}{c} \\ \\ \\ \end{array}_A \left\{ \begin{array}{cc} X & L \\ Y & M \\ Z & N \end{array} \right\}_{(\vec x, \vec y, \vec z)}\) avec \(L = - p \cdot X\) si le pas \(p\) de l'hélice est à droite. Liaison hélicoïdale Exemple: Dans la vie courante Entre une vis et un écrou.

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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). Liaison helicoidale pas a droite de. η= Préceptrice Pmotrice le Préceptrice = X EV / 0 = − X EV. ωE / 0. p 2π p = rmoy i ⇒ Préceptrice = − X EV. ωE / 0 i 2π Pmotrice = L EV.

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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. + rmoy. f. Liaison hélicoïdale, ou vis-écrou [Torseurs d'actions mécaniques des liaisons]. 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 ' =.

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Fonction « transformer un mouvement » Il s'agit de transformer un mouvement de rotation en mouvement de translation ou inversement. Cette fonction est caractérisée par: la précision du déplacement, la stabilité du positionnement. Ces facteurs sont liés: au jeu de liaison, à la précision géométrique et dimensionnelle des éléments, à la rigidité des composants 2. 2. Fonction « transmettre des efforts » Cette fonction dépend des caractéristiques mécaniques des matériaux et de la morphologie des pièces. L'étude du comportement de la liaison doit prendre en compte: la résistance mécanique des filets et du le frottement, noyau de la vis, l'usure, les déformations, la résistance à la fatigue, les pressions de contact, la corrosion. 2. Liaison helicoidale pas a droite des. 3. Fonction « Limiter les pertes » Cette fonction est relative à la perte d'énergie dans la liaison. Elle est dépend notamment du coefficient de frottement et à la précision géométrique et dimensionnelle des éléments. 3. Effort réel dans la liaison par frottement Considérons une liaison hélicoïdale assurée par un écrou et une vis frottant l'un sur l'autre, le profil est carré.

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cos β La relation devient alors: LEV = −X EV ( i − ϕ ') 4. Rendement de la liaison 4. 1. Définitions 4. 1. Puissance d'une action mécanique Soit un solide S en mouvement par rapport au bâti 0. Notons VS/0 = ΩS/0 VP, S/0 le torseur cinématique de S P dans son mouvement par rapport à 0. S est soumis à une action mécanique dont le torseur est noté Fext/S = R M P. P La puissance de l'action mécanique exercée sur S dans son mouvement par rapport à 0 est égale à, S/0 +M P. ΩS/0. Remarque: cette puissance est indépendante du point P d'évaluation des torseurs. 4. Cas de la puissance d'un effort axial Considérons un solide S en translation d'axe x par rapport au bâti 0. Notons VS/0 = 0 Vx le torseur cinématique de S dans son mouvement par rapport à 0. S est soumis à une action mécanique dont le torseur est noté Fext/S = R x 0. Projet : Liaisons cinématiques LEGO® | Polytech Angers – Projets PEIP2. La puissance de l'action mécanique que l'extérieur exerce sur S est égale à P= ± R. V 4. 3. Cas de la puissance d'un moment Considérons un solide S en rotation d'axe x par rapport au bâti 0.

Liaison hélicoïdale Mécanique - Liaisons Cours - Réf:27023 - MàJ:05-09-2009 ^ Dénomination et propriétés Liaison Hélicoïdale d'axe (Ai, ui) Famille liaison à axe Propriétés et contraintes géométriques Sur l'ensemble i: existence de la droite (Ai, ui) et d'une hélice. Sur l'ensemble k: existence de la droite (Ak, uk) et d'une hélice identique. Les deux hélices restent confondues. Propriétés cinématiques 1 degré de liberté La rotation possible de i par rapport à k autour de l'axe (A, u) La translation possible de i par rapport à k de direction u. Norelem - Engrenages à vis sans fin filetés à droite Entraxe 40 mm. Ces deux mouvements sont liés par une relation de dépendance ^ Forme du torseur cinématique associé Exemple Le nombre p est appelé pas de l'hélicoïdale Son unité S. I. est le mètre par radian [m/rad] Ce nombre est positif pour une hélice à droite. Ce nombre est négatif pour une hélice à gauche. des actions mécaniques transmissibles précédent, dans le cas d'une liaison parfaite