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Roue engrenage

La poulie est une roue très simple qui n’est pas une roue engrenage avec dents usinées. La roue engrenage n’utilise pas comme la poulie, la courroie, la corde qui nous lui associons. Si la roue engrenage utilise une transmission faite de roues dentées comme dans une boite de vitesse, la poulie a pour particularité de conduire dans une gorge creusée sur son diamètre extérieur, un câble, une chaîne, une corde ou une courroie. 

La poulie est beaucoup plus orientée que la roue engrenage pour monter des charges plus facilement. La roue engrenage quant à elle pourra s’insérer dans une boite de vitesse complexe alors que la poulie ne pourra le faire. On pourra rebaptiser la poulie, et pas la roue engrenage de moufle quand la gorge de guidage est bien dessinée. Si la roue engrenage peut permettre toutes sortes de sorties d’axes, la poulie est utilisée essentiellement pour faciliter le déplacement de charges pas forcément dans le sens de la force appliquée. 

Nous pourrons donc réduire de manière très importante des efforts à appliquer par l’utilisation de poulies associées.

Dans ce sens nous nous rapprocherons des applications avec roues engrenages. Ces principes de réductions d’efforts existent depuis plusieurs millénaires bien que la roue engrenage s’est surtout développée  avec les moyens d’usinage que nous connaissons. 

Citons cependant la roue engrenage des puits d’Afrique toute en bois…

Nous noterons que nous pouvons utiliser sur une poulie, et non sur une roue engrenage, différents profils de cordes de chaines mais plus encore de courroies. Afin d’augmenter l’adhérence sur la poulie, alors que cette composante n’existe pas pour la roue engrenage, nous pourrons utiliser une courroie de forme trapézoïdale. 


Un des avantages de la poulie, que l’on ne retrouve pas dans la roue engrenage, est de pouvoir mettre sur une même poulie plate, plusieurs courroies plates. Bien évidemment la poulie, et pas la roue engrenage fixe, des guidages sur la poulie plate doivent être aménagés afin de recevoir plusieurs poulies.  Nous augmenterons en conséquence l’adhérence du couple de transmission. 

L’inconvénient de cette technique par poulie, que l’on ne retrouve pas dans la roue engrenage, c’est la perte d’adhérence dans le cas de variations brusque de vitesses mais aussi de couple trop important. De plus si cet ensemble poulie corde ou courroie est exposé aux intempéries, alors ces faiblesses sont encore plus criantes alors que nous ne les rencontrons pas avec la roue engrenage. Mais cette faiblesse peut devenir qualité en sécurisant une limite de charge à n pas dépasser alors que la roue engrenage pourra être sollicitée jusqu’à la rupture. 

Des courroies à vagues pourront assurer un bon compromis entre la transmission roue engrenage et poulie, en absorbant les à-coups de couple et vitesse tout en donnant une belle adhérence. Le couple de frottement de la poulie courroie, dont on ne se soucie pas avec la roue engrenage, doit être optimisé par l’étude du couple matériaux utilisés (poulie et courroie…). 

La rugosité de la poulie sera optimisée pas systématiquement avec un poli parfait alors que le polissage de la dent de la roue engrenage devra l’être. La température de l’ensemble poulie courroie sera très affectée par l’adhérence défectueuse alors que contrainte n’apparaitra pas de la même manière pour la roue engrenage. Alors que nous n’avons pas cette possibilité avec la roue engrenage fixe, il est possible de créer un variateur de vitesse avec une poulie dont le profil va changer afin de délivrer d’autres couples d’autres vitesses. 

Si la roue engrenage est fixe, les deux flasques latéraux d’une poulie peuvent s’écarter ou se rapprocher, créant ainsi un rayon d’enroulement de la courroie totalement différent. La vitesse et le couple peuvent donc varier de manière linéaire alors que nous ne pourrons pas offrir cette fonctionnalité avec la roue engrenage. Voitures automatiques et motocyclettes ont inauguré cette technique de variateur pour une locomotion plus progressive sans boite de vitesses à multi réducteurs. De nos jours, ce système d’entrainement est développé surtout sur les machines dont le moteur présente un fort couple.