Voir la source de Transmission (mécanique)

{{voir homonymes|Transmission}}
Une '''transmission''' est un dispositif [[mécanique générale|mécanique]] permettant de transmettre, ou convertir, un [[mouvement (mécanique)|mouvement]] d'une pièce à une autre<ref>{{CNRTL|transmission|B2}}, consulté le 24 mars 2015</ref>. Cet élément de la chaîne d'[[énergie]] a pour fonction l'adaptation du [[Couple (physique)|couple]] et de la vitesse entre l'organe moteur et l'organe entraîné.

La transmission du mouvement est l'une des fonctions les plus courantes des éléments de la [[mécanique générale]], c'est-à-dire des dispositifs mécaniques destinés à remplacer la [[main]] de l'homme.

Selon les [[mécanisme (mécanique)|mécanismes]], la transmission est dimensionnée suivant des considérations concernant :
* la position d'une partie du mécanisme ;
* le mouvement souhaité ;
* la [[Force (physique)|force]], ou le [[Couple (physique)|couple]] recherché ;
* la [[Puissance (physique)|puissance]].

== Modes et organes de transmission ==
=== Transmission par contact solide ===
* par pression ou traction :
** [[Accouplement (mécanique)#Accouplement à disque|accouplement à disque]] dans le cas d'une rotation ;
** friction{{Sfn|Université de Lyon 1||p=19-20}} ;
** traction par [[Corde (outil)|corde]], [[cordage (bateau)|cordage]], [[câble de traction|câble]], {{Page h'|sangle}} (avec ou sans poulie{{Sfn|Université de Lyon 1||p=24-27}}) ou {{Page h'|tirant}}s.
* par imbrication :
** roue dentée et [[Chaîne (mécanique)|chaîne]], [[courroie synchrone]] ou [[crémaillère]] lorsqu'il est important d'éviter tout glissement{{Sfn|Université de Lyon 1||p=15-17 ; 30-31}} ;
** [[engrenage]]s{{Sfn|Université de Lyon 1||p=17-18}} ;
** [[joint de Cardan]]{{Sfn|Université de Lyon 1||p=22-23}} ;
** roue dentée et vis sans fin{{Sfn|Université de Lyon 1||p=20-22}}
** vis et écrou{{Sfn|Université de Lyon 1||p=31-34}}
** [[vis sans fin]] et crémaillère{{Sfn|Université de Lyon 1||p=34-35}}
* par [[Adhérence (physique)|adhérence]] :
** [[roue]]{{Sfn|Université de Lyon 1||p=19-20}} ;
** [[courroie]] lisse sur roue ou cylindre ;
** [[embrayage]]{{Sfn|ISPM Agadir||p=7-9}}.
<gallery>
Fichier:Chain.gif|Transmission par chaîne et roue dentée.
Fichier:Dülmen, Heilig-Kreuz-Kirche, Uhrwerk -- 2019 -- 3060.jpg|Transmission par engrenages.
Fichier:Universal joint.gif|Transmission par joint de cardan.
Fichier:Worm Gear.gif|Transmission par vis sans fin
</gallery>

=== Transmission par fluides ===
Les fluides permettent de transmettre :
* une [[translation]] par l'intermédiaire d'un [[Piston (mécanique)|piston]]<ref>{{Lien web |titre=SKF |url=https://www.skf.com/fr/products/industrial-seals/hydraulic-seals/general-technical-information/introduction-to-fluid-power/hydraulic-cylinders |site=www.skf.com |consulté le=2023-10-19}}</ref> ;
* une [[Rotation (physique)|rotation]] par l'intermédiaire d'une [[turbine]]<ref>{{Lien web |titre=Groupe turbine-alternateur {{!}} Hydro-Québec |url=http://www.hydroquebec.com/comprendre/hydroelectricite/turbine-alternateur.html |site=www.hydroquebec.com |consulté le=2023-10-19}}</ref>.
Le fluide peut être :
* compressible et élastique ; c'est le cas des transmissions [[Énergie pneumatique|pneumatique]]s : [[air comprimé]] ou tout autre gaz (par exemple [[frein pneumatique]]). Dans ces transmissions, l'élasticité du gaz permet de réaliser des mécanismes cycliques (compression-détente) ;
* incompressible ; [[hydraulique]]{{Sfn|ISPM Agadir||p=10}}: [[eau]], [[huile]] ou tout autre liquide tel que le [[liquide de frein]] (par exemple articulation d'une [[tractopelle]]). Dans ce cas, le fluide transmet intégralement les pressions reçues, mais son circuit doit être contrôlé par des joints étanches.

=== Transmission sans contact ===
En utilisant l'[[électromagnétisme]] : l'accouplement magnétique lie sans contact deux rotors, respectivement sur l’arbre moteur et l’arbre conduit, dont l’un comporte une bobine inductrice ; de la poudre magnétique disposée entre les deux rotors se comporte comme un fluide de viscosité variable en fonction du champ magnétique produit par la bobine. Le couple transmis se règle ainsi par variation de l’intensité du courant d’excitation<ref>{{Lien web |langue=fr-FR |titre=Comment fonctionne l'accouplement magnétique? |url=https://www.electricity-magnetism.org/fr/comment-fonctionne-laccouplement-magnetique/ |site=Electricity - Magnetism |date=2023-05-22 |consulté le=2023-10-19}}</ref>.

=== Transmission avec des fonctions complémentaires ===
Dans certains cas, l'environnement impose l'utilisation d'organes spécifiques au sein de la transmission :
* [[Accouplement (mécanique)|accouplement]] élastique lorsqu'il s'agit d'absorber des [[Choc mécanique|chocs]] ;
* [[Cardan (mécanique)|joint de Cardan]], [[oldham (mécanique)|joint de Oldham]] pour transmettre le mouvement entre deux arbres dont l'alignement n'est pas toujours garanti.

== Performances d'une transmission ==
=== Rendement d'une transmission de puissance ===
Dans le cas d'une transmission de puissance, l'objectif est généralement de limiter les pertes. On définit alors le [[Rendement (physique)|rendement]]{{Sfn|Université de Lyon 1||p=12}} :

: <math> \eta=\frac{\mathrm{Travail\; de \; sortie}}{\mathrm{Travail\; d'entr\acute{e}e}}=\frac{E_s}{E_e}= \rm\frac{Puissance \; de \; sortie}{Puissance  \; d'entr\acute ee}= \frac{P_s}{P_e}</math>

Un [[engrenage]] classique a un rendement supérieur à 95 % (0,95).

=== Rapport d'une transmission de mouvement de rotation ===
On définit le rapport de transmission comme étant le rapport des vitesses du mouvement de sortie sur le mouvement d'entrée ; la plupart du temps, il s'agit d'une loi proportionnelle qui ne dépend pas de la position du mécanisme. 

On l'exprime le plus souvent comme une relation sur les vitesses, mais le rapport sur les déplacements est le même : 
: <math> R=\rm\frac{Vitesse \; de \; sortie}{Vitesse \; d'entr\acute ee}</math>

il s'agit, le plus souvent d'une transmission du mouvement de rotation. Dans ce cas particulier on obtient{{Sfn|Université de Lyon 1||p=16}} : 
: <math> R=\frac{N_s}{N_e}= \frac{\omega_s}{\omega_e}</math>

De plus, si on considère la définition des puissances d'entrée et de sortie, à savoir :
: <math> P_e = \omega_e . C_e</math>  et <math>P_s = \omega_s . C_s </math>, 
où <math>C_e</math> est le couple imposé en entrée, on obtient alors une expression du rapport à partir des efforts transmis : 
: <math>P_s = \eta\cdot P_e = \omega_s \cdot C_s = \eta\cdot\omega_e\cdot C_e </math>, 
d'où: 
: <math> R= \frac{\omega_s}{\omega_e} = \eta \frac{C_e}{C_s}</math>

Cela est parfaitement ressenti sur une [[bicyclette]] lorsque l'on choisit un rapport plus court, pour gravir une pente par exemple : l'effort à la pédale est moindre, mais la vitesse de rotation du pédalier est plus élevée, pour une même vitesse.

[[Image:Oesterwurth windrad nordtank.jpg|thumb|upright=.5|Nacelle d'une éolienne contenant le multiplicateur et la génératrice]]
Dans de nombreux cas, le rapport de transmission est inférieur à 1 parce que les moteurs tournent à de très grandes fréquences de rotation et développent un couple plutôt faible. Le ''réducteur'' a pour rôle d'adapter le couple et la fréquence. Par [[abus de langage]], on nomme ce rapport ''rapport de réduction'' ; il se confond alors avec son inverse. Les fabricants de [[Réducteur mécanique|réducteurs]] donnent souvent la valeur de ce rapport sous la forme ''1:d'', où ''d'' représente la démultiplication.

: <math> R= \frac{1}{d}</math>

Lorsque le rapport est supérieur à 1, on parle de ''multiplicateur''. C'est le cas dans une transmission de [[bicyclette]], mais aussi sur les [[éolienne]]s, où la [[Générateur électrique|génératrice]] doit tourner environ {{nombre|200|fois}} plus vite que le [[Rotor (électrotechnique)|rotor]].
== Origines des systèmes de transmission ==
Toute machine motrice a besoin, pour fonctionner, d'une transmission pour relier l'organe moteur à ceux qui doivent être mis en mouvement. Les premiers systèmes de transmission apparaissent ainsi en même temps que les premières machines motrices ([[charrette]], [[charrue]], [[moulin]]<ref>{{Lien web |langue=fr-FR |prénom=Encyclopædia |nom=Universalis |titre=MOULIN À EAU |url=https://www.universalis.fr/encyclopedie/moulin-a-eau/ |site=Encyclopædia Universalis |consulté le=2023-10-20}}</ref>, etc.), ainsi qu'avec les premières machines destinées à compter le temps.

La galerie suivante illustre certains des plus anciens de ces systèmes.<gallery>
Fichier:Hand-propelled wheel cart from Indus Valley Civilization.GIF|Transmission par tirant sur une charrette de la vallée de l'Indus (vers 3000 av. J.-C.).
Fichier:NAMA Machine d'Anticythère 1.jpg|Machine à engrenages d'Anticythère (vers 90 avant J.-C.).
Fichier:Gear wheels in Venn Mill - geograph.org.uk - 1472328.jpg|Engrenage en bois de moulin, dont le principe remonte au moins à 25 avant J.-C.
Fichier:Salisbury.cathedral.clock.arp.jpg|Mécanisme à engrenages de l'horloge de la cathédrale de [[Salisbury (Royaume-Uni)|Salisbury]] (1386).
</gallery>

== Systèmes de transmission dans la vie courante ==
Les systèmes de transmission sont très présents dans la vie courante. Ils sont notamment indispensables au fonctionnement des [[Automobile|automobiles]] et des [[Moto|motos]] qui, lorsqu'ils sont dotés d'une [[boîte de vitesses]], en ont d'ailleurs deux : la [[transmission primaire]] et la [[transmission secondaire]].

Beaucoup d'autres objets du quotidien utilisent également différents types de transmission comme l'illustre la galerie suivante.<gallery>
Fichier:Gendarme (tire-bouchon)-01.jpg|Tire-bouchon à crémaillère.
Fichier:Drill Open with numbers.JPG|Perceuse avec engrenages.
Fichier:Clamps - tools.jpg|Serre-joints à transmission par vis et écrou.
Fichier:Kettenspanner für Singlespeed-Räder.jpg|Chaîne et roues dentées sur un vélo.
</gallery>

== Notes et références ==
{{Références}}

== Bibliographie ==

* {{Ouvrage|auteur institutionnel=Université de Lyon 1|titre=Transmission et transformation de mouvements|lieu=Lyon|éditeur=Université de Lyon 1|pages totales=37|lire en ligne=https://clarolineconnect.univ-lyon1.fr/icap_lesson/view/pdf/699|format électronique=pdf|consulté le=19 octobre 2023|plume=oui}}
* {{Ouvrage|auteur institutionnel=ISPM Agadir|titre=Transmission de puissance mécanique|lieu=Agadir|éditeur=ISPM Agadir|pages totales=11|lire en ligne=http://www.ispm.ac.ma/wp-content/uploads/2020/05/S300-1-TRANS-les-accou-embra-freinSTE-PROF1.pdf|format électronique=pdf|consulté le=20 octobre 2023|plume=oui}}
* {{Ouvrage |langue=Francais|auteur1=Pinault Bigeard |titre=Transmission de puissance |passage=6 |lieu=Thiers |éditeur=Lycée Jean Zay, Académie de Clermont-Ferrand |date=|pages totales=18|isbn=|lire en ligne=}} {{plume}}

== Voir aussi ==
{{catégorie principale|Transmission}}
=== Articles connexes ===
* [[Transmission primaire]]
* [[Transmission secondaire]]
* [[Guidage (mécanique)]]

{{Palette|Groupe motopropulseur}}
{{Portail|génie mécanique|technologies}}

[[Catégorie:Transmission| ]]