Transmission de rotation
Les principaux systèmes de transmission d’une rotation sont :
- les engrenages : deux roues dentées sont associées. Lorsque la première tourne, elle entraîne la seconde. Il existe de nombreuses formes d’engrenages, qui permettent notamment de transmettre le mouvement suivant le même axe (engrenages droits) ou de changer l’axe de rotation (engrenages coniques) ;
les trains d’engrenages qui sont l’assemblage de plusieurs engrenages les uns à la suite des autres ; - le système poulies / courroie : deux poulies sont reliées par une courroie. Lorsque la première poulie tourne, elle entraîne la courroie qui transmet le mouvement à la seconde poulie ;
- le système pignons / chaîne : deux pignons (roues dentées) sont reliées par une chaîne. Lorsque le premier pignon tourne, il entraîne la chaîne qui transmet le mouvement au second pignon.
Rapport de réduction
Le rapport de réduction entre l'élement d'entrée et l'élément de sortie peut se calculer ainsi :
$ r = \frac{\omega_{sortie}}{\omega_{entree}}=\frac{D_{entree}}{D_{sortie}}=\frac{Z_{entree}}{Z_{sortie}}=\frac{C_{entree}}{C_{sortie}} $
Avec :
- $ \omega $ les vitesse de rotation des roues/poulies ;
- D les diamètres de roues/poulies ;
- Z le nombre de dents/crans de roues/poulies ;
- C les couples de roues/poulies.
Le rapport de réduction global, d’un système de transmission composé de n éléments, vaut : $ r_{global} = r_1 \times r_2 \times ... \times r_n $
Transformation de rotation en translation
Les principaux systèmes de transmission permettant de transformer une rotation en translation, ou inversement, sont :
- le système pignon / crémaillère : un pignon (roue dentée) tourne, et produit la translation d’une crémaillère (élément plat et longiligne dentée). En inversant le système, la translation de la crémaillère permet de produire une rotation du pignon ;
- le système écrou / vis-sans-fin : un écrou fileté tourne, en maintenant une position fixe : cela produit simultanément une rotation et une translation d’une vis-sans-fin (tige filetée). En inversant le système, la rotation de la vis-sans-fin, qui est maintenue en position fixe, permet de produire une rotation et une translation de l’écrou.
Le lien entre la vitesse de rotation de l’élément entraînant et la vitesse de translation de l’élément entraîné est : $ V_{entraine} = \omega_{entrainant} \times pas $, avec $ pas $ qui est le pas de filetage.
