Les transformations de mouvement

Les systèmes présentés ci-dessous permettent de transformer un mouvement de rotation en rotation.

Si les diamètres des roues sont différents, alors cela modifie le couple et la vitesse de rotation en sortie par rapport à leur valeur en entrée.

On peut alors calculer le rapport de transmission, qui correspond au ratio existant entre les vitesses de rotation de plusieurs roues dentées.

Si le rapport est inférieur à 1, on parle de rapport de réduction.

Pour calculer le rapport de transmission d’un engrenage, on a besoin de connaitre le nombre de dents (noté Z) de chaque roue dentée.

Le rapport de transmission se note généralement R.

avec : R le rapport de transmission, sans unité Z le nombre de dents des roues

Ce système est réversible.

On parle de train d’engrenages lorsqu’il y a plus de deux roues dentées.

Ici :

Ce système est réversible.

Avec un système roue-vis sans fin, on peut obtenir un très grand rapport de réduction avec un encombrement réduit.

Le système est, en général, irréversible car la roue ne peut pas entrainer la vis.

avec : R le rapport de transmission, sans unité ω la vitesse de rotation, en radian par seconde (rad/s) Z1 le nombre de filets de la vis sans fin Z2 le nombre de dents de la roue

Les poulies crantées et la courroie associée assurent une transformation de mouvement sans glissement. Comme les engrenages, cette transformation de mouvement est par obstacle, donc avec conservation des positions relatives des poulies à tout instant.

Si les diamètres des poulies sont différents, la vitesse et le couple de forces en sortie seront alors différents de ceux en entrée.

avec : R le rapport de transmission, sans unité d1 le diamètre de la poulie motrice, en mètre (m) d2 le diamètre de la poulie réceptrice, en mètre (m) ω1 la vitesse angulaire de la poulie motrice, en radian par seconde (rad/s) ω2 la vitesse angulaire de la poulie réceptrice, en radian par seconde (rad/s) V la vitesse de translation de la courroie, en mètre par seconde (m/s)

Ce système est réversible.

Ce système est composé d’une pièce en rotation continue munie d’un ergot, et d’une croix de Malte, laquelle est une pièce en rotation intermittente qui est munie de rainures. L’ergot de la pièce en mouvement continu permet d’entrainer la pièce en mouvement intermittent en s’intégrant dans la rainure.

Ce système est irréversible car seule la pièce en mouvement continu peut l’actionner.

Les systèmes présentés ci-dessous permettent de transformer un mouvement de rotation en translation ou inversement.

Lors du mouvement, le cercle primitif de la roue se déplace sans glissement sur la ligne de référence de la crémaillère. On peut donc calculer la distance parcourue par la roue sur la crémaillère et sa vitesse de déplacement.

avec : d la distance parcourue par la roue sur la crémaillère, en mètre (m) r le rayon primitif du pignon, en mètre (m) θ l’angle de rotation du pignon, en radian (rad)

avec : V la vitesse de déplacement de la roue sur la crémaillère, en mètre par seconde (m/s) r le rayon primitif du pignon, en mètre (m) ω la vitesse de rotation, en radian par seconde (rad/s)

Ce système est réversible, car le mouvement peut se faire du pignon à la crémaillère ou inversement.

avec : d la distance en millimètre (mm) p le pas de vis, en millimètre par tour (mm/tour) θ l’angle, en tour

Ce système est, en général, irréversible, car le mouvement ne peut être amorcé que par une rotation de la vis et non pas par un mouvement de l'écrou.

Ce système est irréversible car seule la came peut l’actionner.

Ce système est réversible car l’organe moteur peut être la bielle comme la manivelle.