Les engrenages : Les crémaillères - Quiz
Les crémaillères
La crémaillère est un mécanisme qui permet de transformer un mouvement de rotation en mouvement rectiligne, ou inversement. Elle est constituée d'une barre munie de dents droites qui s'engrènent avec une roue dentée appelée pignon. Ce système est très utilisé lorsqu'il est nécessaire de déplacer un objet en ligne droite avec précision tout en utilisant un mouvement de rotation.
Lorsque le pignon tourne, ses dents poussent successivement celles de la crémaillère. La barre avance ou recule selon le sens de rotation de la roue. Si l'on inverse le mouvement, c'est la crémaillère qui peut entraîner le pignon en rotation. Cette transformation du mouvement est simple, fiable et permet un contrôle très précis des déplacements.
La vitesse de déplacement dépend principalement du diamètre du pignon et de sa vitesse de rotation. Un grand pignon fera avancer la crémaillère davantage à chaque tour qu'un petit pignon. Les ingénieurs choisissent donc les dimensions des pièces en fonction de la précision, de la vitesse et de la force recherchées.
Les crémaillères sont présentes dans de nombreux objets du quotidien. Le système de direction des automobiles en est l'un des exemples les plus connus. Lorsque le conducteur tourne le volant, celui-ci entraîne un pignon qui déplace une crémaillère. Ce mouvement est ensuite transmis aux roues avant, permettant au véhicule de changer de direction avec précision.
On retrouve également les crémaillères dans les portails coulissants motorisés, certaines machines-outils, les robots industriels, les imprimantes, les ascenseurs, les presses mécaniques ou encore les appareils de mesure. Elles permettent de déplacer des pièces lourdes ou légères avec une excellente précision tout en restant relativement simples à fabriquer.
Comme tous les engrenages, les crémaillères sont soumises aux frottements. Elles doivent donc être correctement lubrifiées afin de réduire l'usure, le bruit et les pertes d'énergie. Les dents sont généralement fabriquées avec une grande précision afin d'assurer un déplacement fluide et sans à-coups.
Selon les applications, les crémaillères peuvent être réalisées en acier, en fonte, en aluminium ou en matériaux composites. Certaines machines de haute précision utilisent même des crémaillères rectifiées capables de déplacer des pièces avec une précision de quelques micromètres seulement.
La crémaillère montre qu'un mécanisme relativement simple peut transformer efficacement un mouvement circulaire en déplacement linéaire. Cette propriété en fait un élément essentiel de nombreuses machines modernes, aussi bien dans l'industrie que dans les transports ou les équipements du quotidien.