Arbre (mécanique)

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En mécanique, un arbre est un organe de machines ayant pour but de transmettre une puissance mécanique, généralement sous forme d'un couple et un mouvement de rotation. La forme habituelle de ces organes de machines est à l'origine de leur nom.

Les arbres de machines sont généralement des pièces usinées (par tournage) ou forgées. Ils sont très rarement moulés, pour des raisons de résistance mécanique.

L'arbre supporte généralement engrenages, poulies, volants, manivelles, pignons de chaînes ou autres éléments qui transmettent un mouvement ou une puissance. Il est l'un des éléments de machine le plus fréquemment utilisé. Son rôle est multiple: en général, il sert à transmettre la puissance d'une partie de la machine à une autre partie, mais il peut aussi servir à assurer le positionnement d'un élément par rapport à un autre. Selon sa géométrie et ses fonctions, un arbre peut porter différents noms tels que :

• arbre de transmission, s'il transmet un couple d'un moteur à une machine ou à un élément de machine;
• arbre de renvoi, s'il supporte des éléments de machines (engrenages, poulies, etc.) et s'il transmet un couple entre chaque élément;
• essieu, s'il est un arbre stationnaire ou rotatif qui ne transmet pas de couple, c'est-à-dire qui ne sert qu'au positionnement.

Suivant le rôle qui lui est dévolu, l'arbre est soumis à des contraintes de flexion, à des contraintes de torsion, ou à un chargement complexe de torsion, de flexion et de charge axiale.

Les efforts mécaniques au sein de la matière qui résultent de ces charges sont variables, à la manière d'une sinusoïde. Cela implique une résistance accrue à la fatigue, principale cause de rupture des arbres de machines.

À la différence de l'axe, l'arbre doit pouvoir transmettre des efforts (comme par ex. l'arbre à cames).

[modifier] Voir aussi

• Axe