C’est quoi une roue dentée ?

Ouvre une vieille montre, un batteur à main ou une perceuse : tu trouveras des petites roues avec des dents qui tournent ensemble. Ce sont des roues dentées.

Lire et calculer une roue dentée

Le module m, en millimètres, fixe la taille des dents. Les modules sont normalisés : 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 ; 3… Plus le module est grand, plus les dents sont grosses et résistantes.

Exemple : une roue de 40 dents de module 2 a un diamètre primitif d = 2 × 40 = 80 mm. Un pignon de 20 dents de même module a d = 40 mm. L’entraxe, la distance entre leurs axes, vaut (80 + 40) / 2 = 60 mm.

En tournant ensemble, les deux roues avancent du même nombre de dents. Le pignon de 20 dents fait donc 2 tours quand la roue de 40 dents en fait 1.

L’essentiel à retenir

Une roue dentée est décrite par son nombre de dents Z et son module m. Deux roues qui engrènent ont le même module.

Diamètre primitif d = m × Z — entraxe a = (d₁ + d₂) / 2 = m × (Z₁ + Z₂) / 2

Le piège à éviter

Beaucoup pensent que deux roues dentées quelconques peuvent tourner ensemble. Il faut qu’elles aient le même module. Autre piège : le diamètre utile n’est ni le diamètre extérieur ni celui du fond des dents, mais le diamètre primitif, où les deux roues roulent l’une sur l’autre.

À quoi ça sert ?

Les roues dentées transmettent une rotation sans glissement : aucun tour n’est perdu, contrairement à une courroie qui peut patiner. On les trouve dans les boîtes de vitesses, les horloges, les robots, les éoliennes. Associées par deux, elles forment un engrenage.