Liaison pivot: dispositions constructives

Construction d'une liaison pivot:

La liaison pivot est une liaison qui n'autorise qu'un seul mouvement: la rotation autour d'un axe
On dit que le degrès de mobilité de cette liaison est égal à 1 (1 mouvement).
La schématisation spatiale de la liaison est donnée ci-contre

Plusieurs solutions existent pour la conception d'une liaison pivot:


Contact direct entre les pièces
Solution très économique mais souvent peu performante.
La lubrification est à prévoir dans quasiment tous les cas.

Avantages - facilité de réalisation
- prix
Inconvénients - frottements importants
- guidage précis coûteux à réaliser
- vitesse de rotation limitée

Guidage en rotation par coussinet
Solution courante dans les mécanismes fonctionnant avec peu d'effort et une vitesse réduite.
On distingue 2 types de coussinets:
-secs: en bronze ou avec un revêtement en matière synthétique, la lubrification est à prévoir.
- autolubrifiants: le coussinet est poreux (matériau fritté) et imbibé d'huile.
Lors de la rotation des pièces, l'huile est attirée par un effet venturi pour former un film d'huile ente les pièces.
A l'arrêt, l'huile regagne les pores par capillarité.

Avantages - facilité de mise en oeuvre
- frottements réduits
- prix
Inconvénients - vitesse de rotation limitée
- fragilité sous forte charge

Guidage par éléments roulants
Solution utilisée dans des mécanismes nécessitant une grande précision et un bon rendement.
Les éléments roulants peuvent être de différentes formes: billes, rouleaux, aiguilles, etc ...
Des efforts très importants peuvent être admis suivant le type de roulement choisi.

Avantages

- guidage précis
- vitesse de rotation élevée
- supporte des efforts importantes
- durée de vie

Inconvénients - prix


Attention au choix d'un roulement:
- un roulement de petite taille peut tourner très vite, mais il encaisse peu d'efforts
- un roulement de grande taille doit tourner lentement mais peut encaisser des efforts importants.
exemple: Roulement à bille à contact radial (source SNR)
diamètre d = 25 , N = 18000 tr/min , charge statique = 590 daN
diamètre d = 60 , N = 8400 tr/min , charge statique = 1750 daN
Les concepteurs doivent donc toujours chercher le meilleur compromis. Ils peuvent choisir entre les différents types de roulement.

Guidage sur film d'huile
Solution utilisée dans des mécanismes nécessitant une grande vitesse de rotation et un bon rendement.
De l'huile circule entre l'arbre tournant et la partie fixe pour former un film.
On rencontre ce système dans les turbocompresseurs où la vitesse de la turbine peut atteindre les 80 000 à 100 000 tr/min

Avantages

- guidage précis
- vitesse de rotation très élevée
- très bon rendement

Inconvénients - difficulté de mise en oeuvre (étanchéité)
- prix

Platine de roller en ligne

Le guidage étudié est celui d'une roue de roller en ligne
Ces roues sont montées sur des roulements à une rangée de billes de type 608 ZZ norme ABEC5

La norme ABEC est une norme de qualité (consulter les informations techniques pour plus de détails)

 
7
8
Vis
6
8
Axe
5
8
Entretoise
4
16
Roulement à billes type 608 ZZ
3
8

Jante

2
8
Bande de roulement
1
2
Platine
REP
NB
DESIGNATION

(e Drawings)


Constitution du roulement:
Le roulement se compose: d'une bague intérieure, une bague extérieure, de billes, une cage à billes et parfois de flasques de protection ou de joints.

Principe de montage:
Pour les roulements à 1 rangée de billes, une des deux bagues doit être montée serrée en fonction de la direction des efforts.
Généralement, c'est l'élément tournant par rapport à la direction de la charge qui est monté serré.
Dans le cas du roller, la charge principale est le poids du patineur, l'élément tournant est la roue.
La bague montée serrée est donc la bague extérieure du roulement.

Informations techniques sur les roulements à billes: principe, étanchéité, montage - démontage ...
(Source: www.skfsport.com ) Document en anglais
Ces pages contiennent un copyright


Travail demandé:

Technologie

  1. Quel phénomène permet à l'huile de rester à l'intérieur des coussinets autolubrifiants ?
  2. Que se passe-t-il dans un turbocompresseur si l'arrivée d'huile est coupée et ne forme plus de film lubrifiant ?
  3. A quelle époque et à qui attribue-t-on l'invention du roulement à bille ?
  4. En quel matériau étaient réalisés les premiers prototypes ?
  5. Quand est apparue la norme ISO ?
  6. Citez les 2 principaux lubrifiants utilisés.
  7. Comment protège-t-on les billes de l'eau et de la poussière ?
  8. Quelle est la variation dimensionnelle des billes admise pour des roulements de type 608 ?

Etude d'une roue

  1. Colorier en bleu le éléments fixes (sur la coupe A-A du dessin d'ensemble)
    Colorier en rouge les éléments tournants
    Par quels éléments sont séparés ces deux ensembles ? Coloriez-les en vert.
  2. Quel est le rôle de la pièce (3) ?
  3. On désire changer les roulements à billes. Donner l'ordre de démontage des pièces