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Engrenages et pignons, les bons déroulements

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Transmettre l’énergie du moteur aux roues reste la fonction essentielle de la transmission du tracteur. Des origines du tracteur à nos jours, une famille de pièces règne en maitre dans la boite de vitesse ou les ponts avant et arrière de votre tracteur : celle de l’engrenage, plus communément appelé pignon. Une pièce aux formes géométriques visuellement anodine qui recèle en fait des qualités très particulières nous permettant de venir à bout de tous nos chantiers agricoles.

Léonard de Vinci, père du tracteur moderne ?

Le célèbre peintre de La Joconde était aussi un remarquable génie créatif durant cette période que fut la Renaissance. On ne peut pas lui attribuer l’invention du tracteur moderne mais il semble qu’il fut l’un des premiers ingénieurs à ébaucher la forme du pignon moderne. Ne disposant pas des moyens technologiques nécessaires, il faudra attendre le milieu du 19e siècle pour voir l’industrie s’emparer de cette roue magique et concrétiser la réalisation des premiers engrenages sur des machines puissantes.

Rouler sans glisser : la qualité essentielle des pignons

L’objectif des ingénieurs en mécanique a toujours été l’obtention du meilleur rendement. Cela implique donc la réduction des frottements voire leur élimination. Le génie intellectuel des mécaniciens a été de trouver une forme géométrique dite en développante de cercle permettant l’absence de frottements. Les dents des pignons ont ainsi la particularité de rouler l’une sur l’autre sans glissement, donc avec un rendement parfait.

Une normalisation essentielle à une fabrication industrielle

Le développement des transmissions mécaniques dans de nombreuses applications a amené l’industrie à normaliser la conception des pignons et par conséquent leur fabrication. Ainsi si chaque marque de tracteur possède sa propre transmission, les engrenages qui la constituent sont tous réalisés avec des procédés de fabrication identique. Cela permet ainsi de minorer les coûts d’usinage qui sont un des postes industriels les plus couteux dans la réalisation d’une transmission.

Le rapport de réduction, la caractéristique demandée par l’utilisateur

Au volant de votre voiture ou de votre tracteur, vous changez de vitesse pour accélérer ou ralentir. Que faites-vous en réalité ? Vous modifiez le rapport de réduction dans la boite de vitesses en sélectionnant un autre engrenage plus adapté à vos conditions de trajet ou de travail ! Ce rapport de réduction est lié au nombre de dent des pignons constituant l’engrenage. Si vous avez un jour utilisé un vélo, vous vous êtes rendu compte que l’effort à fournir pour rouler est fonction du couple de pignon choisi. Le ratio entre le nombre de dents des deux pignons vous donne ce rapport de réduction.

Toute la difficulté dans une transmission, et particulièrement celle d’un tracteur, est d’offrir les bonnes possibilités à l’utilisateur pour concrétiser le travail à réaliser.

 

En savoir plus : http://jeanclaude.deponte.free.fr/animation/Engrenages/accueil-engrenages.htm (la développante de cercle) ; https://www.youtube.com/watch?v=GApFx5rYdBc (un exemple de taille d’engrenage).

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Auteur : Gustin Herve
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Passionné de technologie, des agroéquipements, des énergies, mais aussi des mécaniques anciennes !

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