Arbre

Un arbre est un organe mécanique transmettant une puissance sous forme d'un couple et d'un mouvement de rotation. La forme cylindrique de cet organe est à l'origine de son nom.



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Dispositif mécanique - Type de pièce - Génie mécanique - Construction mécanique

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Définitions :

  • axe de rotation (arbre d'hélice) ; mât, sur une galère. (source : viva-machine-sous)
Arbre couplé à la prise de force de l'attelage d'un tracteur agricole
Arbre de turbopropulseur

Un arbre est un organe mécanique transmettant une puissance sous forme d'un couple et d'un mouvement de rotation. La forme cylindrique de cet organe est à l'origine de son nom.

Les arbres de machines sont le plus souvent issus de bruts forgés puis usinés par tournage. L'extrusion est aussi un mode d'obtention courant pour ce type de pièce. Ils sont particulièrement rarement issus de bruts moulés, pour des raisons de résistance mécanique.

L'arbre supporte le plus souvent des engrenages, poulies, volants, manivelles, pignons de chaînes ou autres éléments qui transmettent une position angulaire ou une puissance. Il est par conséquent l'un des éléments mécaniques les plus souvent utilisés.

Selon sa géométrie et ses fonctions, un arbre peut porter différentes qualifications telles que :

S'il ne tourne pas, un arbre prend le nom d'axe, d'essieu, de tirant, de barre, de barre de torsion, etc.

La contrainte de torsion est la sollicitation principale auquel est soumis un arbre. Ce type de sollicitation implique que les contraintes maximales soient à la surface de la pièce. La qualité de cette surface (rugosité) est par conséquent un paramètre essentiel pour la tenue d'un arbre.

Suivant le rôle qui lui est dévolu, l'arbre peut être aussi soumis à des contraintes de flexion (comme l'arbre à cames) et de charge axiale. Dans ces cas, les efforts mécaniques au sein de la matière sont fréquemment variables, à la manière d'une sinusoïde. Cela implique alors une résistance indispensable à la fatigue.

Un arbre est maintenu par des paliers, qui permettent sa rotation ou empêchent son déplacement axial (butée).

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