📘 Chapitre 4 : Liaison pivot – Définition, caractéristiques et applications mécaniques
La liaison pivot est l’une des liaisons mécaniques les plus utilisées dans la conception des systèmes techniques.
Elle permet à deux pièces de tourner l’une par rapport à l’autre autour d’un axe fixe, tout en bloquant tous les autres mouvements.
Cette liaison est omniprésente dans les machines industrielles, les mécanismes articulés et même dans des objets du quotidien comme les portes ou les charnières.
⚙️ Définition et caractéristiques de la liaison pivot
🔧 Définition
Une liaison pivot est un type de liaison mécanique qui supprime cinq degrés de liberté et n’en laisse qu’un seul :
👉 la rotation autour d’un axe fixe.
Liaison pivot, source: Guide des sciences et technologies industrielles, Jean-Louis Fanchon, NATHAN
📌 Caractéristiques principales
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Autorise uniquement une rotation.
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Supprime les translations et les autres rotations.
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Permet d’assurer un guidage en rotation précis et stable.
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Nécessite souvent un axe cylindrique ou des paliers pour limiter le frottement.
🧩 Exemple concret
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L’articulation d’une porte sur ses gonds.
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Le mouvement du vilebrequin dans un moteur.
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Le bras d’un robot articulé.
Ces exemples montrent comment la liaison pivot est essentielle pour permettre des mouvements de rotation contrôlés.
🎯 Objectifs pédagogiques du chapitre
À la fin de ce chapitre, vous serez capable de :
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✅ Comprendre la définition et les caractéristiques d’une liaison pivot.
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✅ Identifier les systèmes mécaniques qui utilisent ce type de liaison.
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✅ Modéliser graphiquement une liaison pivot à l’aide des symboles normalisés.
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✅ Analyser l’impact de la liaison pivot sur le fonctionnement cinématique et dynamique d’un mécanisme.
📌 Importance de la liaison pivot en conception mécanique
La liaison pivot est incontournable dans la conception et la modélisation des systèmes mécaniques.
Elle est utilisée dans :
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Les bras articulés et robots industriels ;
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Les systèmes de suspension automobile ;
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Les machines-outils ;
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Les mécanismes de charnières et leviers.
Une bonne modélisation de la liaison pivot permet :
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d’assurer un mouvement fluide et précis,
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de réduire l’usure des pièces,
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et d’optimiser la performance globale du système mécanique.
🛠️ Représentation graphique et modélisation
📐 Symboles normalisés
Dans un schéma cinématique, la liaison pivot est représentée par un axe de rotation et un symbole spécifique indiquant la suppression de tous les autres mouvements.
🔩 Modélisation pratique
Lors de la modélisation CAO (comme dans SolidWorks ou CATIA), la liaison pivot est souvent implémentée via :
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une contrainte de coïncidence d’axes,
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et une liberté angulaire autour de cet axe.
Cette modélisation facilite l’analyse cinématique et la simulation des mouvements.
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❓ FAQ sur la liaison pivot
1. Quelle est la différence entre une liaison pivot et une liaison glissière ?
👉 La liaison pivot autorise uniquement une rotation, tandis que la liaison glissière permet uniquement une translation le long d’un axe.
2. Quels sont les composants essentiels d’une liaison pivot ?
👉 Les éléments principaux sont l’axe, les paliers (ou bagues), et parfois des roulements pour réduire le frottement.
3. Comment représenter une liaison pivot dans un schéma cinématique ?
👉 Par un axe de rotation accompagné du symbole normalisé, indiquant qu’un seul degré de liberté est conservé.
4. Où trouve-t-on la liaison pivot dans la vie courante ?
👉 Dans les portes, les roues de vélo, les charnières, les manivelles, ou encore dans les robots articulés.
5. Pourquoi la liaison pivot est-elle essentielle en mécanique ?
👉 Parce qu’elle permet de convertir des mouvements, de transmettre des efforts et de contrôler la rotation avec précision dans une multitude d’applications industrielles.
