Joint de transmission

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Animation montrant le fonctionnement d'un joint de transmission homocinétique.

Un joint de transmission ou accouplement mécanique est un système mécanique composé de plusieurs pièces mobiles les unes par rapport aux autres, ou déformables, qui permet l'entraînement mutuel de deux pièces tournantes dont les axes de rotation occupent des positions relatives variables pendant le fonctionnement. En d'autre termes, c'est une liaison qui permet de transmettre la rotation d'un axe à un autre axe mobile par rapport au premier.

Dans le cas le plus fréquent, les arbres que l'on souhaite relier sont concourants et forment entre eux un angle variable. Dans d'autres cas, les arbres ne sont pas parfaitement alignés, mais ils restent parallèles. Enfin, il est possible que les arbres ne soient ni concourants, ni parallèles.

De tels mécanismes sont nécessaires, par exemple, pour entraîner les roues motrices d'un véhicule. Le moteur occupe une position presque fixe par rapport au châssis, il est monté sur des supports élastiques anti-vibration, tandis que les mouvements de la suspension provoquent d'importants déplacements des roues motrices. Ces dernières sont en plus directrices sur les automobiles à traction.

Homocinétique

Dans le cas d'un accouplement, si l'arbre moteur tourne d'un nombre entier de tours, l'arbre récepteur en fait autant. Les vitesses moyennes des deux arbres sont égales mais ce n'est pas forcément le cas pour les vitesses instantanées.

Un joint de transmission est dit « homocinétique »^{[note 1]} si, à tout instant, les vitesses de rotation des deux arbres sont égales.

Exemples de joints

Joints à axes concourants

Le joint de transmission le plus connu est le joint de Cardan. Le joint de Cardan simple présente le gros inconvénient de n'être homocinétique que si les arbres sont alignés, les irrégularités introduites dans la rotation étant d'autant plus importantes que les deux arbres s'éloignent davantage de cette position particulière.

Dans certaines conditions géométriques, une association de deux joints de Cardan (« joint de Cardan double ») assure une transmission homocinétique.

Plusieurs dizaines d'autres systèmes ont été inventés pour éviter cet inconvénient :

• joint tripode, qui sont utilisés dans l'automobile et qui sont couramment et improprement appelés « joints de Cardan » ;
• joint Rzeppa (ou à six billes, ou encore joint Lobro) ;
• joints souples. Dans le cas le plus simple, le montage d'une pièce intermédiaire en caoutchouc entre deux arbres permet la transmission de la puissance en absorbant les chocs et les faibles désalignements.

Joints à axes parallèles

Le plus connu des joints à axes parallèles est le joint d'Oldham, qui est homocinétique.

La plupart des joints à axes parallèles font intervenir des pièces intermédiaires générant des frottements, ce qui les limite à des puissances ou à des désalignements faibles.

Joints à axes ni parallèles ni concourants

L'introduction d'une liaison de type glissière sur l'arbre situé entre deux joints à axes concourants permet la réalisation d'un accouplement capable de s'adapter à n'importe quelle situation. Cette complexité peut être évitée tant que les deux axes ne sont ni trop désalignés, ni trop distants : les joints souples sont alors tout à fait adaptés.

On trouve également des accouplements à denture bombée.

Notes et références

Notes

Références

Annexes

Articles connexes

• Joint d'Oldham
• Joint de Cardan
• Joint Tracta

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