Une pièce peut subir les efforts suivants :

1) Extension : Les efforts appliqués à la pièce tendent à l’allonger.

2) Compression : Les efforts appliqués tendent à la raccourcir.

3) Cisaillement : Les efforts tranchants appliqués à la pièce provoquent dans la section qui s’oppose au cisaillement, un glissement entre les molécules.

4) Torsion : La pièce est soumise à l’action d’un couple (deux forces parallèles, égales et de sens contraire). Les efforts appliqués à la pièce tendent à la tordre.

5) Flexion : L’effort appliqué à la pièce tendent à la faire fléchir. Deux cas sont possibles :

a) La pièce repose sur deux appuis.

b) La pièce est encastrée.


» Poulie courroie :

a) Fonction :

Il s’agit de transmettre par adhérence, à l’aide d’un lien flexible « courroie », un mouvement de rotation continu entre deux arbres éloignés. La courroie est montée sur deux poulies placées chacune sur un arbre. Un galet tendeur est nécessaire pour augmenter le contact entre les poulies et la courroie.

Le rapport de transmission est :

N1 /N2 = (d2+e) /(d1+e)

Avec : N1 : vitesse de rotation de la poulie 1 en t/mn.

N2 : vitesse de rotation de la poulie 1 en t/mn.

d 1 diamètre de la poulie 1 en mm.

d 2 : diamètre de la poulie 2 en mm.

e : épaisseur de la courroie en mm.


b) Poulie :

La poulie peut être soit simple(ayant un seul diamètre et reçoit une seule courroie) soit étagée(formée de plusieurs poulies de différents diamètres montées l’une sur l’autre).
Les poulies étagées sont utilisées soit pour transmettre le mouvement à plusieurs arbres en même temps (nécessite une courroie par arbre) soit pour transmettre une vitesse variable à un seul arbre(la courroie est placée chaque fois sur une étage de la poulie).


Une courroie peut être :

- Plates : en cuir, en coton tissé, en nylon, en matière plastique moulée avec une armature en fils d’acier.

- Trapézoïdales moulées : constituées par des sans fin placées entre une couche de caoutchouc souple et une couche de toile de coton. La partie extérieure est formée par du caoutchouc résistant à l’usure. Les courroies trapézoïdales ont une surface de contact poulie / courroie importante pour une largeur réduite (moins de glissement) et permettent de transmettre de puissances élevées (poulie à gorges multiples).

- Courroie POLY « V » : très utilisée en électroménager et matériel agricole.

d) Poulie et courroie crantée :

La poulie ressemble à un pignon (présence de dents) et la courroie a aussi des dents dont le nombre est une caractéristique de la courroie. Ce système permet une transmission silencieuse et sans glissement (exemple d’utilisation :entraînement de l’arbre à cames de moteurs d’automobile).

Le rapport de transmission est donné par :

N1 /N2 =Z2 /Z1 avec : N1, Z1 :vitesse et nombre de dents de la poulie 1.

N2 , Z2 :vitesse et nombre de dents de la poulie 2.



» pignons - chaînes :

a. fonction :

Il s’agie de transmettre, par obstacle, à l’aide d’un lien articulé’ appelé « chaîne », un mouvement de rotation continu entre deux arbres de éloignés et parallèles.

Le rapport de transmission est donné par :

N1 /N2 = Z2 /Z1 AVEC : Z1, Z2 :nombre de dents des pignons,

N1, N2 :vitesse en t/mn des pignons.


b. Chaînes :

- Différentes chaînes sont utilisées :

* Chaîne galle : ce type de chaînes présente comme inconvénients de faibles surfaces de contact aux articulations, d’où une pression importante entre ces surfaces et graissage difficile. L’usage est aussi rapide.

* Chaîne à rouleaux : les surfaces de contacts des articulations sont importantes. Les rouleaux roulent à ma sortie du pignon.

* Chaîne silencieuse : la chaîne est guidée latéralement par des maillons en forme de lame qui pénètrent dans une rainure du pignon


» Roues de friction :


a) Fonction :

Il s’agit de transmettre par adhérence, un mouvement de rotation entre deux arbres rapprochés.
Pour réaliser cette transmission, deux conditions sont obligatoires pour éviter tout glissement :

- Coefficient de frottement important entre les deux roues.

- Présence de forces pressantes pour créer l’adhérence.



b) Rapport de transmission :

Si d1 et d2 sont les diamètre en mm des roues de friction et N1 et N2 leur vitesse de rotation en t/mn, le rapport de transmission sera :

N1 / N2 = d2 / d1



c) Composition du système :

Le système « roues de friction » comprend :

- Un plateau en fonte (roue de grand diamètre).

- Un pignon (roue de petit diamètre) appelé « galet » dont la surface de contact est en bois, en cuir en férodo ou en aggloméré de liège. Ces matériaux se présentent en rondelles,
empilées et serrées.

Remarque : le galet peut être cylindrique ou conique et son axe peut être Perpendiculaire à celui du plateau.



d) Avantages :

- Fonctionnement silencieux,

- Réalisation simple et économique,

- Glissement entre les roues en cas de variation brusque du couple résistant. le système peut être utilisé comme limitateur de couple.



e) Inconvénients :

- Efforts important sur les paliers, d’où usure.

- Transmission de faible puissance.


» Engrenage :


a) Fonction :

Il s’agit de transmettre, sans glissement, un mouvement de rotation continu entre deux arbres rapprochés. Un engrenages est composé de deux roues dentées.la plus petite est appelée pignons et la plus grande est appelée roue.



b) Engrenage cylindrique à denture droite :

Un pignon ou une cylindrique à denture droite est caractérisé par :

- Nombre de dents: Z

- Module: m

- Diamètre primitif: d = m*z

- Saillie: ha = m

- Creux: hf = 1.25*m

- Hauteur dent: h = 2.25*m

- Pas au primitif: p = *d/z = *m

- Diamètre de tête: da = (m+2)*z

- Diamètre de pied: df = (m-2.5).z



c) Engrenage intérieur :

L’engrenage intérieur et composé d’un pignon (denture à l’extérieur) et une roue (denture à l’intérieur).
Deux caractéristiques de la roue seront différentes par rapport à l’engrenage extérieur :

Diamètre de tête : da = d-2m =m(z-2).
Diamètre de pied :da = d +2.5m = m (z+2.5).

L’entraxe va aussi charger :

a = ( d2 – d1) /2 = m *(z2 –z1) /2



d) Sens de rotation :


- La roue et le pignon d’un engrenage intérieur tournent dans le même sens.

- La roue et le pignon d’un engrenage extérieur tournent dans des sens contraires.

- Si on place entre les deux un nombre impaire de roues intermédiaires, ils tourneront dans le même sens.

- Si le nombre de roue intermédiaires est pair, ils tourneront dans des sens contraires.



e) Engrenages cylindriques à denture hélicoïdale :

Les dents de la roue et du pignon sont en forme d’hélice.
Ils forment un angle B. De ce fait,certaines caractéristiques des roues seront calculées en fonction d’un module apparent :

Avec un engrenage cylindrique à denture hélicoïdale, le fonctionnement est silencieux et sans vibration. L’effort sur chaque dent est réduit ( 3 ou 4 dents en prise simultanément). Mais, il crée des poussées axiales qui exigent des épaulements et des butées.

L’engrenage cylindrique à denture hélicoïdale peut être :

• Soit parallèle : axes des roues parallèles.
• Soit gauche : axes de roues non parallèles et non concourants.
Le rapport de transmission est identique à celui de l’engrenage cylindrique à denture droite.


f)
Engrenage coniques à denture droite :
Ce système est utilisé pour transmettre le mouvement entre deux axes concourants (généralement perpendiculaires ).
Les caractéristiques des roues sont :

Module: m

Diamètre primitif: d = m*z

Angle primitif: &

Angle de tête: &a = & + Oa

Angle de saillie: Oa

Angle de creux: Of

Saillie: ha = m

Creux: hf =1.25*m

L’engrenage conique crée aussi une poussée axiale qui exige épaulement et butée.
Le rapport de transmission est identique à celui de l’engrenage Cylindrique.



g) crémaillère :

Crémaillère peut-être considérée comme un élément de roue dentée dont diamètre primitif tend vers l’infini.
Ses caractéristiques sont :

Module: m

Pas au primitif: p = m*

Saillie: ha = m

Creux: hf = 1.25

Hauteur de la dent: h = 2.25.m

Le système « pignon – crémaillère » permet de transformer un mouvement circulaire alternatif. Le système est réversible.
Pour un tour du pignon, la crémaillère accuse une translation égale à p*z = m*z (m et z sont respectivement le module et le nombre de dents du pignon).


h) Roue et vis sans fin :

Ce système permet de transmettre le mouvement entre deux arbres perpendiculaires et avec un grand rapport de réduction.
La vis qui transmet le mouvement peut être à un ou plusieurs filets à gauche ou à droite et la roue doit être cylindrique et à denture hélicoïdale.
Si la vis a un filet, le système sera réversible. Il est alors utilisé dans certains appareils de levage.

Le système crée des poussées axiales importantes, en particulier suivant l’axe de la vis. Il nécessite l’emploi de butées ou roulements supportant ces efforts.