Boîtes de vitesses

L’Homme, doté d’un potentiel d’imagination incomparable, a depuis toujours cherché à construire des outils pour pallier ses propres carences et soulager sa peine. Ainsi, avec obstination, il a tenté d’utiliser, avec le maximum d’efficacité, ce que la Nature a mis à sa disposition pour réaliser des opérations que ses seules possibilités physiques ne pouvaient lui permettre.

Par exemple, pour déplacer une grosse pierre, il a inventé le levier, puis les rouleaux, le cabestan, etc., donc des transformateurs mécaniques qui mettent sous une forme utile la force primaire à sa disposition : celle de ses bras ou d’animaux domestiqués, etc.

On découvrit par la suite la force du vent, d’une chute d’eau ; cela conduisit tout naturellement à l’invention d’un système d’engrenages, primitif certes, mais nécessaire pour adapter la vitesse de rotation des ailes ou de la roue du moulin à celle de la meule.

Au cours des deux derniers siècles, c’est l’explosion avec la naissance du moteur  : machine à vapeur, moteur électrique, moteur à combustion interne, turbine à gaz, etc., toujours plus puissants, plus compacts et plus endurants. Mais cette puissance ne serait rien si elle n’était mise au service du récepteur : l’instrument utile . Et, en ce domaine, on ne voit pas de limite à l’imagination créatrice, l’Homme se voyant proposer des produits toujours plus performants dans tous les domaines : agriculture, machines-outils, levage, transport, servomécanisme, etc.

Ainsi, dans la quasi-totalité des cas, le moteur délivre sa puissance sur un arbre, donc sous forme rotative, que l’on peut écrire par la relation :

En ce qui concerne le récepteur, il est très rare qu’il puisse utiliser cette puissance dans sa forme primaire, d’où la création d’un organe de liaison, d’un transformateur d’énergie qui fera que le moteur sera bien adapté au récepteur dans tout son domaine d’utilisation.

Il en est donc ainsi de cette trilogie moteur-transformateur-récepteur depuis que l’Homme a commencé à faire des travaux mécaniques, partant du levier qui a eu besoin d’une pierre comme point d’appui, en passant par les premiers réducteurs primitifs en bois des moulins à vent, pour arriver actuellement aux boîtes de vitesses sophistiquées...