4. Systèmes de transformation du mouvement

Dans un système de transformation de mouvement, l'organe moteur engendre un mouvement de l'organe mené de nature différente au sien. Ainsi, la rotation de l'un entraîne la translation de l'autre ou vice-versa. Dans le cadre de ce cours, nous verrons 5 types de systèmes de transformation de mouvement. 

4.1 Système à vis et à écrou de type I

Dans ce type de système, la rotation de la vis se transforme en mouvement de translation de l'écrou. On retrouve notamment ce type de système dans plusieurs types d'applicateurs en tube, comme les bâtons de colle ou les tubes de désodorisant. 

Description
Description
Organe moteur Organe mené RéversibilitéParticularités
Vis
(rotation)
Écrou
(translation)
Non- Le pas de la vis doit correspondre au filet de l'écrou. 

Avantages Inconvénients
- Le système peut appliquer une force importante,
tout en permettant des ajustements fins.
- Le système génère beaucoup de frottement. 
- Plus le système est précis, plus il est lent (dépendamment du pas de la vis). 

4.2 Système à vis et à écrou de type II

Dans ce type de système, c'est la rotation de l'écrou qui se transforme en mouvement de translation de la vis. 

Description
Description
Organe moteur Organe mené RéversibilitéParticularités
Écrou
(rotation)
Vis
(translation)
Non- Le pas de la vis doit correspondre au filet de l'écrou. 

Avantages Inconvénients
- Le système peut appliquer une force importante,
tout en permettant des ajustements fins.
- Le système génère beaucoup de frottement. 
- Plus le système est précis, plus il est lent (dépendamment du pas de la vis). 

4.3 Système à pignon et à crémaillère

Dans ce type de système, la rotation d'une roue dentée (pignon) entraîne un mouvement de translation de la crémaillère. Comme le système est réversible, on pourrait aussi dire que la translation de la crémaillère entraîne la rotation du pignon. C'est ce type de système qu'on utilise pour concevoir le système de direction d'une automobile. Ainsi, la rotation du volant entraîne la rotation d'un pignon et la translation de la crémaillère change l'axe de rotation des roues. On utilise aussi ce type de système pour ajuster certains microscopes et télescopes. 

Description
Description
Organe moteur Organe mené RéversibilitéParticularités
Pignon (rotation)
Crémaillère (translation)
Crémaillère (translation)
Pignon (rotation)
Oui- Le système doit être lubrifié régulièrement. 
- Le pignon est la roue dentée. 
- La vitesse de rotation du pignon dépend du nombre de dents qu'il possède.
 (plus de dents = vitesse inférieure) 

Avantages Inconvénients
- Les dents du pignon et de la crémaillère empêchent les glissements
et permettent l'application d'une grande force. 
- Le système génère beaucoup de frottement et doit être lubrifié. 
- Le frottement accélère l'usure des pièces. 
- Le système nécessite un ajustement précis. 
- Le mouvement ne peut se continuer à l'infini puisque la crémaillère a une longueur définie.

4.4 Système à bielle et à manivelle

Utilisé dans les moteurs à combustion, ce type de système transforme le mouvement de rotation de la manivelle en translation du piston entraîné par une pièce appelée bielle. Comme le système est réversible, le contraire est aussi vrai. Évidement, le piston doit être guidé par un cylindre pour que ce système soit efficace. 

Description
Description
Organe moteur Organe mené RéversibilitéParticularités
Manivelle
(rotation)

Piston
(translation)
Piston
(translation)

Manivelle
(rotation)
Oui- Le système doit être lubrifié régulièrement. 
- La bielle est la section fixée à la fois à la manivelle et à la pièce en mouvement (piston). 
- La pièce en mouvement (piston) doit être guidée et l'organe de guidage ne doit pas nuire au mouvement de la bielle. 

Avantages Inconvénients
- Le système peut fonctionner à une grande vitesse. On n'a qu'à
penser au nombre de RPM dans le moteur d'une voiture. 
- Le système génère beaucoup de frottement et doit être lubrifié. 
- Le frottement accélère l'usure des pièces. 

4.5 Système à came et galet ou excentrique (STE)

Dans ce type de système, la rotation d'une came ou d'une roue excentrique entraîne un mouvement de translation (va-et-vient) d'une pièce, soit le galet (aussi appelée tige-poussoir). Un excentrique, c'est une roue dont l'axe de rotation n'est pas au centre de la roue. Une came peut prendre diverses formes, dépendamment des besoins. Si elle a souvent la forme d'un œuf, elle peut prendre des formes des plus originales. 

Description
Description
Description
Source
Organe moteur Organe mené RéversibilitéParticularités
Came
(rotation)
Galet (translation)Non- Le système doit être lubrifié régulièrement. 
- Le galet doit être guidé en translation. Il a généralement un ressort pour l'appuyer sur la came. 
- La came peut avoir plusieurs formes, dépendamment du besoin. 

Avantages Inconvénients
- La forme de la came peut générer plusieurs types de mouvement. 
- Le système génère un mouvement constant et continu. 
- L'ajustement du guidage du galet est essentiel et parfois difficile. 
- Le frottement possible entre les pièces peut créer des vibrations à grande vitesse. 

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