Dans une montre, une voiture ou un vélo, les roues dentées transmettent le mouvement.
www.ndolomath.comFiche de révision de PCT : « Les engrenages », proposée par ndolomath.comndolomath
Les engrenages
💡 Idée principale : un engrenage est formé de deux roues dentées qui s’entraînent sans glisser. Le nombre de dents décide de la vitesse et du sens de rotation de la roue menée.
Étapes résumées
Un engrenage transmet un mouvement de rotation entre deux arbres proches.
La roue qui entraîne est la roue menante, l’autre est la roue menée.
Deux roues en contact tournent en sens inverses.
Le rapport de transmission se calcule avec les nombres de dents.
Décrire un engrenage
1. Roue menante et roue menée
La roue menante reçoit le mouvement du moteur.
La petite roue s’appelle un pignon.
Les dents s’emboîtent : il n’y a pas de glissement.
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Les principaux types
Engrenage droit
Axes parallèles, dents droites. Exemple : boîte de vitesses.
Engrenage conique
Axes qui se coupent. Exemple : chignole, perceuse à main.
Roue et vis sans fin
Grande réduction de vitesse. Exemple : clé de guitare.
Pignon et crémaillère
Transforme une rotation en translation. Exemple : direction d’une voiture.
2. Pourquoi des dents ?
Avec des roues lisses, le mouvement pourrait glisser comme une roue de voiture sur la boue. Les dents s’emboîtent comme des doigts croisés : chaque dent pousse la suivante. La transmission est donc précise, même avec de grandes forces.
Vitesse et sens de rotation
3. Le rapport de transmission
Nvitesse de rotation en tr/minZnombre de dents
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Exemple guidé
Une roue menante de 40 dents tourne à 300 tr/min. Elle entraîne un pignon de 10 dents. Quelle est la vitesse du pignon ?
Solution : . . Le pignon tourne 4 fois plus vite, en sens inverse.
Avantages
Pas de glissement, transmission précise, grandes puissances possibles.
/
Inconvénients
Bruit, usure des dents, besoin de graissage, axes proches seulement.
Engrenages dans la vie courante
Où les trouve-t-on ?
Boîte de vitesses d’une moto : changer de vitesse, c’est changer de paire d’engrenages.
Batteur à œufs manuel : une grande roue fait tourner vite deux petits pignons.
Horloge : des engrenages font tourner les aiguilles à des vitesses différentes.
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À toi de jouer
1. Deux roues dentées sont en contact. Si la menante tourne dans le sens horaire, dans quel sens tourne la menée ?
2. Une roue de 60 dents entraîne un pignon de 20 dents. Calcule le rapport de transmission.
3. Quel système transforme une rotation en translation ?
Réponses : sens inverse (anti-horaire) · 3 · pignon et crémaillère. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
Le pignon (petite roue) tourne plus vite que la grande roue, pas moins vite.
Dans le rapport avec les dents, la roue menante est au numérateur.
Deux roues en contact direct ne tournent jamais dans le même sens.
Méthode
Repère la roue menante, compte les dents des deux roues, calcule , puis multiplie la vitesse de la menante par .
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