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Leçon · AVN-12 · Engrenages et transmissions · 3/4

Approfondir : courroies, vis sans fin et jeu mécanique

4 étapes·25 min·0/4 fait·quiz à réussir
voix

Les engrenages ne sont qu'une famille parmi trois : la relie des axes éloignés en silence, la loge une énorme dans un volume de dé à coudre — et chacune a son revers. Puis vient l'ennemi commun, invisible sur les : le , ce vide entre les dents qui se paie à chaque inversion de sens. Aujourd'hui tu compares les trois familles au banc, tu exploites l'irréversibilité de la vis, et tu apprends à mesurer — puis rattraper — le jeu qui grignote ta précision.

📖 Comprendre

1. La courroie : souple, silencieuse… et elle glisse

La tend un pont entre deux poulies que rien n'oblige à être voisines : les axes peuvent être éloignés, légèrement désalignés — la courroie pardonne. Elle roule sans choc de dents, silence appréciable sur un qui résonne, et son élasticité amortit les à-coups du comme ceux du terrain. Le rapport se calcule comme pour les dents : diamètre mené ÷ diamètre menant.

Son défaut fondateur : elle transmet par adhérence, et l'adhérence a une limite. En surcharge, une lisse glisse — protection bienvenue, comme un mécanique qui évite de casser des dents, mais catastrophe pour le comptage : des tours d'entrée disparaissent sans témoin, et l' ment. La courroie crantée, elle, engrène sur des poulies dentées : elle ne glisse presque plus, à condition d'une juste — trop molle, elle saute des crans ; trop tendue, elle charge les paliers.

2. La vis sans fin : la démultiplication au tire-bouchon

La est un filet hélicoïdal — un pas de vis — qui engrène dans une roue dentée. À chaque tour de vis, le filet avance la roue d'UNE dent : face à une roue de 40 dents, un tour de sortie exige 40 tours d'entrée. Un rapport de 1:40 en un seul étage, dans le volume d'une boîte d'allumettes : là où les étages de se seraient empilés en cathédrale, la vis fait le travail seule.

Sa seconde vertu est une asymétrie : le filet est si couché que la roue ne PEUT pas entraîner la vis — pousse la roue, tout se bloque, comme on ne dévisse pas une vis en tirant dessus. Cette irréversibilité tient une charge éteint : pinces qui serrent, bras qui portent, treuils qui suspendent — zéro consommé, zéro descente. Le prix à payer : le filet glisse en permanence sur les dents, et près de la moitié de la part en chaleur — la vis est un hercule qui transpire.

3. Le jeu mécanique : le vide entre les dents

Pour engrener sans coincer, deux dentures ont besoin d'un peu de vide entre elles — le cousin tournant du de tes pièces imprimées. Ce vide s'appelle le — backlash en anglais. Tant que la rotation garde son sens, une seule face de dent pousse, le vide voyage derrière elle et personne ne le voit : la transmission semble parfaite.

Tout se paie à l'inversion : quand le repart en sens inverse, sa dent doit d'abord TRAVERSER le vide avant de toucher la face opposée — l'entrée tourne, la sortie reste immobile, comme une poignée de main qui flotte. Pire, les jeux s'additionnent étage après étage, et le compte se fausse en silence : c'est le frère mécanique des pas perdus du — rien ne signale , le compteur continue, l' à chaque demi-tour.

20 ms : on ne croit plus rien1 naïf1 filtréle premier front compte, la rafale qui suit est avalée par la fenêtre

4. Rattraper le jeu

D'abord mesurer, toujours : sortie bloquée, on tourne l'entrée à vide et on lit le débattement au rapporteur ; puis l'inverse, entrée bloquée, débat de la sortie. Convertis en distance au sol — degrés ÷ 360 × circonférence — et le chiffre abstrait devient des millimètres d'erreur par inversion : de quoi décider si ça compte pour TON robot.

Ensuite, rattraper, chacun à sa manière : la se TEND — un galet tendeur, un axe qui coulisse — et son jeu fond d'un coup ; les se rapprochent d'un soupçon d', sans jamais aller jusqu'au point dur ; et le logiciel offre la parade gratuite — aborder chaque position toujours PAR LE MÊME CÔTÉ, comme la revenait toucher son du même sens. Le jeu ne s'élimine jamais tout à fait : il se mesure, se réduit, se contourne.

🧮 Exemple guidé : le centimètre perdu — chiffrer le jeu

À la roue du train 1:16, on mesure 2° de débattement libre. La roue déroule 20 cm par tour, et la mission du robot enchaîne dix allers-retours de mesure. Chiffrons ce que le jeu coûte à l'odométrie — puis ce qu'un bon rattrapage rachète.

  1. 1.Course morte par inversion : 2 ÷ 360 × 20 cm ≈ 0,11 cm, soit 1,1 mm — la roue reste immobile pendant que l'axe d'entrée traverse le vide.
  2. 2.Vu du pignon, le même vide se traverse en grand : 2° × 16 = 32° de rotation moteur à vide — presque un dixième de tour avant que la roue réponde.
  3. 3.Dix allers-retours = vingt inversions de sens : 20 × 1,1 mm = 22 mm. Plus de deux centimètres d'erreur muette — l'encodeur moteur, lui, a tout compté comme du mouvement.
  4. 4.Après rattrapage — entraxes resserrés, cibles abordées toujours du même côté — le débat tombe à 0,5° : 0,3 mm par inversion, 6 mm sur la mission entière. Presque quatre fois mieux, sans changer une seule pièce.

Le jeu se mesure en degrés mais se paie en millimètres, et seulement aux inversions : une trajectoire qui ne change jamais de sens ne le voit pas. Mesure-le, rattrape ce qui se rattrape, et fais approcher tes cibles du même côté — ton odométrie te dira merci.

🛠 Pratiquer sur l'établi

  1. 01Comparer , et au banc

    Ouvre les capots des trois bancs — la coupe qui révèle l'intérieur, comme la radiographie de la plaque autrefois — et fais parler chaque famille : tourne les axes à la main, écoute, force doucement. Remplis ta table : — compacts, exacts, bavards ; — silencieuse, tolérante au désalignement, mais elle glisse en surcharge ; — rapport énorme, sens unique, et un carter qui tiédit. Trois métiers, trois caractères : le choix se fera toujours par le besoin.

    sur l'établi
    rigolecinq trous, une même rangée : un seul nœud

    📖 Termes de cette étape

Objectifs

  • +Comparer les types de transmission
  • +Exploiter l'irréversibilité de la vis
  • +Mesurer et réduire le jeu
🧪 S'entraîner dans le bac à sable

Quiz de validation

À réussir pour valider la leçon

Réponds de mémoire, sans remonter la page : c'est l'effort de rappel qui grave le cours. Les trois bonnes réponses valident la leçon.

1. Quelle transmission retient une charge moteur éteint ?

2. Quand le jeu mécanique se paie-t-il ?

3. Une courroie lisse qui glisse sous une surcharge brutale, c'est…

🧠 Ce qu'il faut retenir

  • 1. : silencieuse et tolérante ; : compacts et précis ; vis : et blocage.
  • 2.L'irréversibilité de la vis tient une charge éteint : ascenseurs, pinces.
  • 3.Le mange la précision : il se mesure, puis se rattrape.