Concevoir le rouage

Partons du pendule et remontons le rouage, comme au module 4. Avec un échappement à ancre, la roue d'échappement avance d'une dent par période : une demi-dent à l'aller, une demi-dent au retour. Avec un pendule de 2 s et une roue de 30 dents, elle fait donc un tour en 30 × 2 = 60 s : c'est l'axe idéal pour une trotteuse. L'aiguille des minutes doit faire 1 tour par heure, soit 60 fois moins vite. Il faut donc entre les deux un rapport de 60, que l'on répartit sur deux étages, comme dans la montre.

La taille des dents : le module

Tu connais le module depuis le module 4 : d = m × z. Dans une montre, m ≈ 0,1 mm. Ici, deux choses changent. Le matériau : le bois est bien moins résistant que le laiton, et une dent trop fine casse ou s'arrache. Et la force : le poids d'un kilo, sur un tambour de 30 mm, exerce un couple de 9,81 × 0,015 ≈ 0,15 N·m. Sur une roue de 6 cm de rayon montée sur le tambour, cela fait une force d'environ 2,5 N sur la dent qui engrène, le poids d'un quart de kilo, portée par une dent de bois. On choisit donc m = 1,5 à 3 mm selon l'essence et l'épaisseur, des dents vingt fois plus grandes que dans une montre. Une roue de 60 dents au module 2 a un diamètre primitif de 120 mm ; avec la saillie du profil horloger, 1,38 m de chaque côté, elle mesure environ 126 mm hors tout.

[Schéma interactif]

Quel profil de dent ?

Profil cycloïdal (horloger)

celui des montres et des horloges : très peu de frottement quand une roue mène un pignon, tolère bien les petits pignons. C’est celui que produit notre générateur.

Profil en développante

celui de l’industrie : tolère les petites erreurs d’entraxe, idéal quand la force est grande ou que le pignon mène la roue.

Il existe des logiciels gratuits pour générer des roues ; l'atelier ci-dessous en fait autant, directement dans ton navigateur, et exporte un fichier à l'échelle 1:1.

Passe à la pratique Atelier : Générateur de roues — conçois ton rouage, choisis le module, et télécharge les gabarits à imprimer ou à découper.