Roue dentée

Cet article explique ce que sont les pignons et à quoi ils servent. De plus, vous découvrirez quelles sont les pièces d’une roue dentée et quels sont les différents types de roues dentées.

Qu'est-ce qu'un pignon ?

Un pignon est une roue dont le périmètre est entièrement recouvert de dents. Ainsi, les dents d’un pignon s’engrènent avec un autre pignon pour transmettre la vitesse de rotation et la puissance.

Une roue dentée sert donc à transmettre un mouvement de rotation et une puissance mécanique. Lorsqu'un pignon tourne, le pignon en prise avec lui est amené à tourner, transmettant ainsi la vitesse angulaire et le couple.

Deux roues dentées reliées entre elles forment un engrenage. De même, si les pignons sont de tailles différentes, le plus grand s'appelle la couronne et le plus petit s'appelle le pignon .

En ingénierie, les engrenages à roues dentées ont de nombreuses applications, car ils permettent d'augmenter ou de réduire la vitesse de rotation d'un arbre. Par exemple, les roues dentées sont utilisées dans le changement de vitesse d’une voiture, dans le mécanisme de différents types de machines et dans le mécanisme d’une montre.

Parties d'une roue dentée

Maintenant que nous connaissons la définition d’une roue dentée, voyons quelles sont les parties d’une roue dentée pour mieux comprendre le concept.

• Dent : est la partie de la roue dentée qui effectue l'effort de poussée et transmet donc le mouvement de rotation et la puissance d'une roue dentée à l'autre.
• Nombre de dents : C'est le nombre total de dents que possède le pignon. Il est généralement représenté par le symbole Z, de plus, ce paramètre sert à calculer le rapport de transmission .
• Cercle primitif : C'est le cercle imaginaire le long duquel les dents de l'engrenage s'engrènent, de sorte que les cercles primitifs de deux roues dentées engrenant l'une avec l'autre soient tangents.
• Diamètre primitif : c'est le diamètre de la circonférence primitive.
• Axe : c'est l'élément cylindrique situé au centre de la roue dentée, sa fonction est de guider le mouvement de rotation de la roue dentée.
• Angle de pression : est l'angle entre la direction de la force de contact entre deux roues dentées et la direction de la vitesse angulaire de la roue dentée.
• Pas : est la distance entre un point d'une dent et le même point d'une dent adjacente. Cette caractéristique de la roue dentée est très importante, car pour que deux roues dentées s'engrènent, elles doivent avoir le même pas.
• Module : c'est le rapport entre le diamètre primitif et le nombre de dents du pignon. Ainsi, la formule pour calculer le module d’une roue dentée est la suivante :

Types de pignons

Les pignons peuvent être classés dans les types suivants :

• Pignons à dents droites : Les dents des pignons sont droites et leurs axes sont parallèles. Ce type de roue dentée est indiqué pour transmettre une vitesse angulaire moyenne-basse et une puissance élevée.
• Pignons à dents hélicoïdales – Les dents des roues sont disposées selon un angle par rapport à leurs axes respectifs. Ce type de roue dentée permet de transmettre des vitesses de rotation élevées et est également assez silencieuse.
• Pignons à double denture : ils sont composés de deux dents de sens opposé, de sorte que les dents forment un angle au sommet. L'avantage de ce type de pignons est qu'ils éliminent la force axiale qui apparaît sur les dents hélicoïdales. Ils sont également connus sous le nom de pignons à dents en Y.
• Roues dentées coniques : ce type de roues dentées permettent la transmission d'un mouvement de rotation entre deux axes qui se coupent, en général, les axes sont perpendiculaires. Ils sont utilisés pour transmettre des vitesses angulaires moyennes et faibles.

double pignon

Un double pignon est un engrenage comportant deux pignons montés sur le même axe. Autrement dit, un double pignon est constitué de deux pignons de tailles différentes mais qui tournent sur le même axe.

Par conséquent, puisque les deux roues dentées ont le même axe de rotation, cela signifie que les deux roues ont le même sens de rotation et la même vitesse angulaire.

Ainsi, le double engrenage permet d'avoir un engrenage ayant la même vitesse angulaire mais pouvant engrener avec un autre engrenage. Ainsi, une vitesse de rotation est transmise à l'un des pignons et, par la suite, l'autre pignon de la roue double transmet la même vitesse de rotation à un autre pignon arrière.

De plus, en disposant d'une autre roue dentée mais avec un nombre de dents différent, il est possible d'augmenter ou de diminuer la vitesse de rotation en engageant une roue dentée avec respectivement moins ou plus de dents. Ainsi, le double pignon permet un rapport de démultiplication plus important.