Mécanismes & mouvements
Engrenages, courroies, chaînes, transmission et transformation de mouvements.
Transmettre ou transformer un mouvement
Un mécanisme reçoit un mouvement en entrée et fournit un mouvement en sortie. Les deux mouvements de base sont la rotation (autour d'un axe) et la translation (en ligne droite).
Un mécanisme de transmission garde le même type de mouvement ; un mécanisme de transformation en change.
- Rotation : roue, hélice, arbre moteur
- Translation : piston, tige de vérin, porte coulissante
- Transmission : rotation vers rotation (engrenage, courroie, chaîne)
- Transformation : rotation vers translation, ou l'inverse
Les mécanismes de transmission
Ils transmettent une rotation d'un axe à un autre, parfois en changeant la vitesse.
| Mécanisme | Principe | Particularité |
|---|---|---|
| Engrenage | Roues dentées en contact | Sens de rotation inversé, pas de glissement |
| Courroie et poulies | Courroie qui entoure deux poulies | Silencieux, axes éloignés, peut glisser |
| Chaîne et pignons | Chaîne qui s'engrène sur des pignons | Robuste, ne glisse pas (vélo) |
| Roue et vis sans fin | Vis qui engrène avec une roue dentée | Très grande réduction, axes perpendiculaires |
Rapport de transmission et réducteur
Le rapport de transmission compare la vitesse de sortie à celle d'entrée : rapport = dents de la roue menante ÷ dents de la roue menée.
Un réducteur a un rapport inférieur à 1 : il diminue la vitesse et augmente le couple.
- Rapport inférieur à 1 : réducteur (plus lent, plus de couple)
- Rapport supérieur à 1 : multiplicateur (plus rapide)
- Plus la roue menée a de dents, plus elle tourne lentement
Les mécanismes de transformation
Ils changent la nature du mouvement.
| Mécanisme | Transformation | Exemple |
|---|---|---|
| Pignon-crémaillère | Rotation en translation (et inverse) | Direction d'une voiture, portail |
| Bielle-manivelle | Rotation continue en translation alternative | Moteur thermique, locomotive |
| Came et poussoir | Rotation en translation selon le profil de la came | Arbre à cames, jouets à mécanisme |
| Vérin | Pression d'un fluide en translation | Pelleteuse, porte automatique |
Les sollicitations mécaniques
Les pièces d'un mécanisme subissent des efforts appelés sollicitations.
- Traction : la pièce est étirée (câble)
- Compression : la pièce est écrasée (pilier)
- Flexion : la pièce est courbée (planche entre deux appuis)
- Torsion : la pièce est tordue autour de son axe (arbre de transmission)