Dans une machine, le mouvement produit par un moteur ou par une personne doit être transmis jusqu'à la pièce qui effectue le travail. Cette fonction est assurée par les systèmes de transmission, qui transportent le mouvement et les efforts d'un mécanisme à un autre.

Sans système de transmission, un moteur tournerait simplement sur lui-même. Il ne pourrait ni faire avancer une voiture, ni entraîner une perceuse, ni faire tourner les roues d'un vélo ou les pales d'un ventilateur.

À quoi sert une transmission ?

Une transmission relie la source d'énergie à la partie de la machine qui réalise le travail. Elle permet d'amener le mouvement là où il est nécessaire, même lorsque le moteur est éloigné.

Selon les besoins, elle peut aussi modifier le mouvement afin de rendre la machine plus efficace.

Une transmission peut notamment :

• transmettre un mouvement d'un axe à un autre ;
• modifier la vitesse de rotation ;
• augmenter ou diminuer la force transmise ;
• changer le sens ou la direction du mouvement ;
• transmettre le mouvement à distance.

Les principaux systèmes de transmission

Il existe plusieurs façons de transmettre un mouvement. Chaque système possède des qualités qui le rendent adapté à certaines machines.

• Les engrenages transmettent une rotation avec une grande précision.
• Les courroies relient des poulies parfois éloignées l'une de l'autre.
• Les chaînes transmettent des efforts importants sans glissement.
• Les arbres de transmission transportent une rotation entre plusieurs mécanismes.
• Les câbles permettent de déplacer ou de soulever des charges.
• Les transmissions hydrauliques et pneumatiques utilisent un fluide sous pression pour transmettre l'énergie.

Des transmissions dans la vie quotidienne

Les systèmes de transmission sont présents dans de nombreuses machines. Un vélo utilise une chaîne pour entraîner la roue arrière. Une automobile associe plusieurs transmissions entre le moteur et les roues. Un ascenseur ou un téléphérique utilisent des câbles, tandis qu'une montre mécanique emploie de nombreux engrenages.

Il est fréquent qu'une même machine combine plusieurs systèmes de transmission afin d'obtenir le mouvement recherché.

Choisir la bonne transmission

Le choix d'un système dépend de nombreux critères : la puissance à transmettre, la vitesse souhaitée, la distance entre les pièces, la précision, le bruit, le rendement ou encore la facilité d'entretien.

Les ingénieurs choisissent toujours la solution la mieux adaptée à l'utilisation de la machine. Une transmission bien conçue améliore les performances, limite l'usure des pièces et réduit les pertes d'énergie.

Au cœur de toutes les machines

Les systèmes de transmission jouent un rôle essentiel en mécanique. Ils assurent le lien entre la source d'énergie et le mécanisme qui réalise le travail.

Qu'il s'agisse d'un simple vélo ou d'une machine industrielle, ils permettent de transmettre le mouvement avec efficacité, précision et fiabilité. C'est pourquoi ils sont présents dans la plupart des machines utilisées aujourd'hui.

Les courroies sont des systèmes de transmission qui permettent de transmettre un mouvement de rotation entre deux arbres parfois éloignés. Elles sont constituées d'une bande souple qui relie deux poulies. Lorsque la poulie motrice tourne, elle entraîne la courroie, qui met à son tour la seconde poulie en mouvement.

Le fonctionnement d'une courroie

Dans le système le plus simple, la courroie ne possède pas de dents. Le mouvement est transmis grâce au frottement entre la courroie et les poulies.

Pour fonctionner correctement, la courroie doit être correctement tendue. Si elle est trop lâche, elle peut glisser sur la poulie et transmettre moins de force. Si elle est trop tendue, elle s'use plus rapidement et sollicite davantage les roulements des axes.

Les différents types de courroies

Il existe plusieurs types de courroies adaptés à des usages différents.

Les courroies plates sont utilisées pour transmettre le mouvement à grande vitesse sur de longues distances.

Les courroies trapézoïdales, en forme de V, s'enfoncent dans la gorge des poulies. Elles offrent une meilleure adhérence et permettent de transmettre davantage de puissance.

Les courroies dentées possèdent des dents qui s'emboîtent dans celles des poulies. Elles ne glissent pratiquement pas et assurent une transmission très précise, indispensable lorsque les mouvements doivent rester parfaitement synchronisés.

Modifier la vitesse et la force

Comme les engrenages, les courroies permettent de modifier le rapport de transmission. Si les deux poulies n'ont pas le même diamètre, leur vitesse de rotation sera différente.

Une petite poulie entraînant une grande poulie réduit la vitesse mais augmente la force disponible. À l'inverse, une grande poulie entraînant une petite augmente la vitesse mais diminue la force.

Les courroies dans la vie quotidienne

Les courroies sont présentes dans de nombreuses machines : les machines à laver, les ventilateurs, les compresseurs, les convoyeurs, les perceuses à colonne, les imprimantes et de nombreux appareils électroménagers.

Dans un moteur automobile, la courroie d'accessoires entraîne par exemple l'alternateur, la pompe à eau, la pompe de direction assistée ou le compresseur de climatisation.

Certaines voitures utilisent également une courroie de distribution, une courroie dentée qui synchronise parfaitement la rotation du vilebrequin et de l'arbre à cames.

Les matériaux utilisés

Les courroies modernes sont fabriquées en caoutchouc renforcé par des fibres textiles, de la fibre de verre, du polyester ou du Kevlar. Ces renforts leur permettent de résister aux fortes tensions, aux variations de température et à une utilisation prolongée.

L'entretien des courroies

Les courroies s'usent progressivement avec le temps. Elles doivent être contrôlées régulièrement afin de vérifier leur tension, l'absence de fissures, d'usure ou d'effilochage.

Une courroie usée peut se rompre et immobiliser une machine. Son remplacement fait donc partie de l'entretien normal de nombreux équipements, en particulier des moteurs automobiles.