Description
Ce projet tuteuré porte sur l'étude cinématique et statique de cinq mécanismes de
transmission mécanique, modélisés à l'aide du logiciel MapleSim : le mécanisme à
quatre barres, le mécanisme bielle-manivelle, le joint d'Oldham, le joint de
Cardan et le joint de Koenig. L'objectif est de déterminer, pour chaque mécanisme,
s'il est homocinétique ou non, et d'évaluer le couple moteur nécessaire pour vaincre
un couple résistant imposé.
MapleSim, logiciel de simulation multi-corps développé par Maplesoft, a permis de
construire graphiquement chaque mécanisme à partir de composants issus de ses
bibliothèques physiques (corps rigides, liaisons pivot et glissière, capteurs de vitesse
et de couple), évitant ainsi les lourds calculs analytiques.
L'analyse cinématique révèle que le mécanisme à quatre barres et le système bielle
manivelle ne sont pas homocinétiques : une vitesse d'entrée constante y génère
une vitesse de sortie oscillante. En revanche, le joint d'Oldham et le joint de Koenig
(avec R₁ = R₃ ) transmettent un mouvement parfaitement homocinétique. Le joint
de Cardan, quant à lui, introduit des fluctuations périodiques de la vitesse de sortie,
caractéristiques de ce type de joint universel.
L'étude statique confirme ces observations : le couple moteur est constant pour les
mécanismes homocinétiques et varie fortement en fonction de la configuration
géométrique pour les mécanismes non homocinétiques. Des positions singulières
(points morts à 0° et 180°) ont été identifiées pour le quatre barres et le bielle
manivelle, rendant le couple indéterminé en ces configurations.
En conclusion, ce projet démontre l'intérêt de MapleSim comme outil de simulation
pour la conception mécanique. Il met en évidence les critères géométriques qui
conditionnent l'homocinétisme d'un mécanisme, et constitue une immersion concrète
dans les exigences du dimensionnement en génie mécanique.
