MÉCANIQUEMécanismes

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Analyse d'un mécanisme

Les méthodes d'analyse rigoureuse qui permettent de prouver qu'un mécanisme, défini comme un ensemble de solides assemblés entre eux, fonctionne correctement ou qui conduisent à bâtir un mécanisme répondant aux besoins utilisent soit la cinématique, soit la dynamique des solides.

Paramètre de définition du solide

Il faut d'abord définir le nombre de paramètres caractérisant un solide (cf. cinématique, dynamique). La notion de mouvement étant plus visuelle que la notion d'effort, on choisira donc des paramètres cinématiques. La position d'un solide est complètement

déterminée par celle de deux vecteurs OA, OB non confondus, soit six composantes sur un système d'axes. Le champ des vitesses est parfaitement défini par la connaissance des deux vecteurs (vitesse linéaire, vitesse angulaire) en un point A du solide : VA (vitesse linéaire de A) ; →WA (vitesse angulaire autour de l'axe instantané de rotation passant par A), soit six composantes ; en un point B du même solide, les vitesses sont :

Équations de liaison

Les solides ou pièces sont assemblés entre eux ou liés l'un par rapport à l'autre. L'assemblage porte le nom de couple. Il peut être caractérisé par les équations de liaison issues de l'analyse des mouvements relatifs ainsi gênés, nommés « obstacles ». L'assemblage doit être réalisable et utilisable ; aussi les surfaces de liaison ou surfaces fonctionnelles comporteront des cylindres, des plans et des sphères ; le seul contact bien défini est le contact ponctuel. Les couples de base se réduisent à l'appui simple, à l'anneau, au couple sphérique. Les équations caractéristiques de la liaison expriment le torseur du mouvement relatif :

au point M de contact entre les pièces i et j ; par exemple, l'appui simple est défini par une seule équation :
VMi,0 et VMj,0 représentent les mouvements relatifs des points Mi et Mj par rapport au système de référence 0, n étant le vecteur unitaire porté par MN, normale commune aux surfaces considérées. L'anneau est défini par deux équations :
z est le vecteur unitaire [...]

Appuis simples : types

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Différents types d'appuis simples 

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Appuis simples : types

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Appuis simples : composition

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Mécanismes plan et sphérique

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Réducteurs ou multiplicateurs de vitesse

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  • : professeur à l'École nationale supérieure des arts et métiers

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Pour citer l’article

Robert LE BORZEC, « MÉCANIQUE - Mécanismes », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 31 juillet 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-mecanismes/