Analysons, à titre d'exemple, un objet bien connu de tous : la bicyclette.
La bicyclette est un objet technique d'une certaine complexité. On peut le considérer comme un système dans lequel se trouvent plusieurs sous-systèmes et un grand nombre d'organes mécaniques et électriques.
La fonction du système bicyclette est de :
permettre à une personne de se déplacer rapidement en montant sur un cycle constitué d'un cadre et de deux roues dont l’une, à l’avant, est directrice et l'autre, à l’arrière, est mue par la force des jambes actionnant un pédalier.
Chaque sous-système est composé de plusieurs organes (moins que la bicyclette) et remplit une fonction différente. Par exemple, la transmission est constituée d'un plateau, de pédales, de manivelles, d'une chaîne, de pignons et de dérailleurs avant et arrière. Elle a comme fonction de transmettre l'effort (la force) du cycliste à la roue arrière en lui permettant, avec une force constante, de varier la vitesse de la bicyclette en fonction des conditions de la route (plat, pente, vent).
Toutes les pièces agencées entre elles remplissent des fonctions qui peuvent être mécaniques, électriques ou autres.
Avant de construire un objet comportant des mécanismes ou de comprendre le fonctionnement d'un objet (analyse), il faudrait donc :
- connaître les différentes fonctions susceptibles d'être remplies par une pièce;
- connaître les propriétés des matériaux afin de choisir ceux qui pourront bien remplir leur fonction.
On distingue plusieurs catégories de fonctions; nous nous attarderons à étudier les plus courantes.
Les fonctions mécaniques, dites élémentaires, les plus courantes sont les suivantes :
• la fonction liaison ( liaison encastrement, liaison pivot, liaison glissière, liaison hélicoïdale, liaison rotule, liaison-appui-plan);
• la fonction guidage;
• la fonction lubrification;
• la fonction étanchéité.
Les fonctions mécaniques dites complexes sont les suivantes :
• la transmission du mouvement;
• la transformation du mouvement.
Les fonctions électriques dites élémentaires sont :
• la fonction alimentation;
• la fonction isolation;
• la fonction conduction;
• la fonction commande;
• la fonction transformation de l'énergie.
Il existe des fonctions particulières dans d'autres domaines, par exemple la fonction isolation thermique en construction.
Nous nous attarderons pour l'instant à l'étude des fonctions mécaniques élémentaires les plus fréquentes, soit la liaison et le guidage.
