Une transmission de puissance a un double rôle : transmettre le mouvement du moteur vers l'organe à entraîner (un tapis, une pompe, une broche…) et adapter ce mouvement en couple et en vitesse. Un moteur électrique standard tourne souvent vite et fournit un couple modeste ; beaucoup de machines ont besoin de l'inverse : tourner lentement avec un couple élevé.

Pour comprendre l'enjeu, il faut retenir une règle physique simple : dans une transmission, couple et vitesse évoluent en sens inverse. Quand on réduit la vitesse, on augmente le couple disponible (et inversement), à puissance transmise constante. C'est exactement le rôle d'un réducteur : ralentir l'arbre de sortie pour démultiplier le couple.

L'arbre est la pièce centrale : il tourne et porte les organes (poulies, pignons, roues dentées). Encore faut-il que ces organes tournent avec lui sans patiner. C'est le rôle du clavetage.

Une clavette est une petite pièce logée dans une rainure de l'arbre et une rainure correspondante du moyeu de la pièce montée. Elle assure la liaison en rotation : elle « entraîne » le moyeu et lui transmet le couple. La clavette parallèle est la plus courante. Une clavette mal ajustée, matée ou cisaillée est une cause classique de panne : la pièce se met à tourner librement sur l'arbre.

• Le bon ajustement : la clavette doit être bien logée, sans jeu excessif latéral.
• Le sens du couple : une clavette travaille au cisaillement ; un sous-dimensionnement la fait casser.
• Au remontage : vérifier l'état des rainures (pas de matage) et la propreté du logement.

Le roulement guide l'arbre en rotation tout en réduisant le frottement. Il se compose de deux bagues (intérieure et extérieure), d'éléments roulants (billes ou rouleaux) et d'une cage qui les espace. On distingue principalement :

• Roulement à billes : polyvalent, vitesses élevées, charges modérées.
• Roulement à rouleaux : supporte des charges radiales plus importantes (rouleaux cylindriques, coniques…).

La règle de montage fondamentale : la bague qui tourne se monte serrée. Sur un arbre tournant, c'est la bague intérieure qui est emmanchée serré sur l'arbre ; la bague extérieure est alors montée glissante dans son logement. Si la bague tournante n'est pas serrée, elle « rampe » et détruit la portée.

Les deux interdits absolus du montage de roulement

Un roulement ne se monte jamais au marteau (les chocs marquent les chemins de roulement et le détruisent), et l'effort de montage ne doit jamais passer par les billes ou les rouleaux : on pousse sur la bague que l'on emmanche, pas sur l'autre.

Le montage correct se fait à la presse avec une douille qui appuie sur la bonne bague, ou par montage à chaud : on chauffe modérément le roulement (banc chauffant, induction) pour le dilater, ce qui permet de le glisser sans effort sur l'arbre, puis il se reserre en refroidissant. La propreté est non négociable : une poussière dans un roulement neuf raye les chemins et provoque une usure prématurée.

Un engrenage est l'association de deux roues dentées qui s'engrènent. Il transmet le mouvement sans glissement et permet de modifier la vitesse selon le nombre de dents de chaque roue. Le rapport de réduction exprime ce changement : si la roue menée a deux fois plus de dents que la roue menante, l'arbre de sortie tourne deux fois moins vite, mais avec un couple doublé.

Le réducteur regroupe un ou plusieurs étages d'engrenages dans un carter étanche, lubrifié. C'est l'organe d'adaptation le plus répandu entre un moteur et une machine lente. À l'entretien : surveiller le niveau et l'état de l'huile, l'absence de fuites au niveau des joints d'arbre, et tout bruit anormal (signe d'usure de denture ou de roulement interne).

La transmission par poulies-courroie relie deux arbres éloignés par un lien souple. Elle est économique, silencieuse et amortit les à-coups. Deux exigences conditionnent sa durée de vie :

• La tension correcte : une courroie trop lâche patine (elle glisse sur la poulie, chauffe, s'use vite et transmet mal le couple) ; une courroie trop tendue surcharge les roulements et les arbres. On vise la tension préconisée par le constructeur.
• L'alignement des poulies : les poulies doivent être dans le même plan. Un défaut d'alignement fait travailler la courroie de travers, l'use sur un flanc et la fait sortir de gorge.

La transmission par chaîne (sur pignons) ne glisse pas : elle convient aux forts couples et aux vitesses linéaires modérées. Elle exige une lubrification régulière et une tension surveillée (une chaîne détendue saute des dents). Comme pour les courroies, l'alignement des pignons est déterminant.

Un accouplement relie bout à bout deux arbres dans le prolongement l'un de l'autre (par exemple l'arbre moteur et l'arbre de la pompe). On distingue deux familles :

• Accouplements rigides : liaison solide, mais qui exige un alignement quasi parfait des arbres.
• Accouplements élastiques : ils comportent un élément souple (taquets, étoile, plots) qui amortit les à-coups et tolère un léger défaut d'alignement résiduel — sans dispenser de l'alignement.

L'alignement des arbres est un savoir-faire clé de l'électromécanicien. Deux arbres mal alignés (décalage parallèle ou défaut angulaire) génèrent des efforts permanents qui se traduisent par des vibrations, une usure accélérée des roulements et, à terme, la destruction de l'accouplement. À l'inverse, un alignement soigné réduit l'usure et les vibrations et prolonge nettement la durée de vie de l'ensemble. Les méthodes d'alignement (comparateur, laser) sont détaillées au chapitre suivant.