roue libre

Une roue libre se produit lorsqu'un engrenage, un pignon ou une roue continue de tourner après que la force motrice a été supprimée ou que l'engagement a été rompu. Le composant rotatif n'est plus connecté mécaniquement à ce qui le faisait tourner, il continue donc sur son inertie jusqu'à ce que le frottement et la résistance de l'air l'arrêtent. Ceci est distinct du fait d'être entraîné ou freiné ; le composant est temporairement découplé de la source d'énergie.

L'exemple le plus familier est le mécanisme de roue libre de vélo, que l'on trouve dans le moyeu arrière. Lorsque vous arrêtez de pédaler mais que vous restez en mouvement en descente, la roue arrière continue de tourner tandis que le pédalier reste immobile. Un mécanisme à cliquet à l'intérieur du moyeu permet à la roue de tourner plus vite que la chaîne ne la tirerait, et le pignon tourne effectivement en roue libre sur l'axe du moyeu. Dans les boîtes de vitesses automobiles, un embrayage d'overdrive peut faire tourner le moteur en roue libre lorsque l'accélérateur est relâché en descente, réduisant ainsi le frein moteur.

La roue libre est parfois souhaitable pour l'efficacité et l'économie de carburant. Dans les véhicules lourds et les machines, cependant, une roue libre incontrôlée peut être dangereuse. Un camion dont la transmission tourne en roue libre en descente peut prendre de la vitesse plus rapidement que les freins ne peuvent la dissiper en toute sécurité, ce qui entraîne un fading ou une défaillance des freins. De nombreux véhicules commerciaux sont équipés de freins moteur ou de ralentisseurs précisément pour éviter la roue libre et maintenir le contrôle dans les longues descentes.

Pourquoi le terme est important en conception

La distinction entre l'entraînement engagé et la roue libre est centrale dans la conception des embrayages et des transmissions. Un embrayage unidirectionnel ou un embrayage à roue libre permettra à un arbre de tourner en roue libre dans une direction tout en le bloquant dans l'autre, offrant une protection automatique contre le dépassement. Les roues libres à rouleaux ou à rampes sont plus simples et moins chères que les embrayages actifs, mais ne peuvent pas s'adapter aux conditions changeantes. Les ingénieurs doivent décider si la roue libre est autorisée ou si l'accouplement mécanique doit être maintenu sous toutes les charges.

Dans les convoyeurs industriels, les rouleaux tournent parfois en roue libre pour réduire la traînée lorsque le matériau n'est pas activement transporté. Dans les machines-outils, les roulements de broche doivent être choisis pour minimiser le frottement afin que la broche tourne en roue libre en douceur lorsque l'alimentation est coupée. Inversement, dans les treuils d'ancre et les palans, la roue libre doit être entièrement empêchée par des freins de maintien de charge, car toute dérive pourrait causer des blessures ou la perte d'équipement.