pignon

Un pignon est une roue avec des dents dures uniformément espacées autour de sa circonférence, conçue pour s'engager avec les maillons d'une chaîne ou les perforations d'une courroie dentée. Les dents ne sont pas formées au hasard; chaque dent est précisément profilée pour s'engrener en douceur avec les axes et les rouleaux de la chaîne lorsque le pignon tourne, convertissant le mouvement de rotation entre les arbres ou modifiant la vitesse et le couple par le rapport d'engrenage. Les pignons sont fondamentaux pour la transmission de puissance dans les machines allant des vélos aux convoyeurs industriels.

La géométrie des pignons est normalisée par le pas, qui est la distance entre les centres des dents adjacentes, mesurée en pouces ou en millimètres. Les pas courants dans les milieux industriels comprennent 0,5 pouce, 0,625 pouce et 1 pouce, chacun étant adapté aux tailles de chaîne correspondantes. Le nombre de dents sur un pignon dicte son diamètre et, combiné avec le pignon avec lequel il s'engrène, détermine le rapport de vitesse. Un pignon à 20 dents entraînant un pignon à 40 dents crée une réduction de vitesse de 2:1 et une augmentation de couple de 2:1.

Les matériaux varient selon l'application. Les pignons en acier doux conviennent aux machines générales; la fonte est utilisée pour les applications plus lentes; les dents en acier trempé et rectifié prolongent la durée de vie sous forte charge. L'acier inoxydable résiste à la corrosion dans les environnements de transformation alimentaire et marins. L'usure des dents est le principal mode de défaillance: les surfaces de contact se déforment sous des contraintes répétées, la chaîne commence à sauter des dents, et les vibrations et le bruit augmentent jusqu'à ce que le remplacement devienne urgent.

Les pignons tendeurs, des roues plus petites avec moins de dents, sont souvent positionnés pour tendre le mou de la chaîne ou guider le chemin de la chaîne sans transmettre de puissance significative. Les pignons menés reçoivent la puissance; les pignons menants la délivrent. Dans les systèmes à plusieurs étages, un seul arbre peut porter plusieurs pignons de différentes tailles pour entraîner différentes chaînes à différents rapports.

Le nom dérive d'un verbe obsolète signifiant faire saillie ou projeter; les dents font littéralement saillie de la face de la roue. Les pignons diffèrent des engrenages en ce qu'ils s'engagent avec une chaîne plutôt qu'avec un autre engrenage; cela permet aux arbres désalignés de transmettre la puissance avec moins de précision de montage, moins de bruit et une lubrification plus simple, bien qu'avec plus de jeu et d'usure que les transmissions par engrenages. Dans l'automobile et la moto, les pignons avant et arrière sont essentiels au rapport de transmission final et à l'efficacité énergétique.