Came (Mécanique)

Came (mécanique)

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Came radiale à profil extérieur.

Une came est un organe mécanique constituant une mémoire et destiné à restituer un mouvement de translation ou rotation synchrone par rapport à un mouvement moteur (rotation uniforme le plus souvent).

Le profil de la came constitue la mémoire de mouvement enregistré. Il s'agit d'une forme complexe. La solution la plus répandue est constituée d'un cylindre de rayon variable entraîné en rotation par un arbre. La pièce en contact avec le profil de la came, le suiveur, est alors mise en mouvement.

Une association de cames solidaires d'un même arbre s'appelle un arbre à cames. Il est utilisé dans la majorité des moteurs à combustion interne.

Avant l'utilisation des machines à commandes numériques, l'usages des cames (en particulier sur les tours) constituait le seul recours à la production en série de formes complèxes et variées: par exemples des barreaux de chaise.

Le sélecteur de rapports sur une boîte de vitesses de motocyclettes est un disque disposant d'autant de cames que de fourchettes à commander (souvent 3). La même technologie est employée sur les machines outils conventionnelles.

De même, le sillon d'un disque vinyle constitue une came qui impose au diamant suiveur un mouvement en rapport avec l'information sonore enregistrée. Chaque disque est un programme différent.

Types de cames

• Came à profil extérieur : engendre un effort de poussée
• Came à profil intérieur : engendre un effort de traction
• Came à rainure (profil intérieur et extérieur)
• Came à transmission radiale : le mouvement de translation est perpendiculaire à l'axe de rotation
• Came à transmission axiale: le mouvement de translation est suivant le même axe que l'axe de rotation. Ce type de came est souvent appelé "came cloche"
• Came à plateau
• Came à golet
• Came de forme

Contact came/suiveur

Le contact doit être continu pour éviter les chocs, vibrations et bruits. Le suiveur est généralement maintenu en contact par un ressort. C'est le rôle du ressort de soupape dans le cas de l'arbre à came dans les moteurs à combustion interne. Le mouvement est transmis par contact direct (frottement) ou indirect par l'intermédiaire d'un galet.

Le contact direct induit un couple résistant sur la came dû au frottement entraînant alors une perte d'énergie dissipée sous forme de chaleur dans les deux pièces en contact. La tribologie étudie ces interactions entre différentes surfaces.

L'utilisation d'un galet permet d'augmenter le rendement de ce système de transmission en réduisant les frottements, mais pose un problème d'encombrement.

Aspect cinématique

• Équation du profil de la came en coordonnées polaires
• Équation du mouvement

Aspect statique

Aspect énergétique : calcul du rendement

Voir aussi

• Arbre à cames en tête
• Double arbre à cames en tête
• Calcul de la cinématique et des efforts dynamiques de la distribution

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