Le pas d’un pignon est la distance entre le centre d’une dent et le centre de la suivante, mesurée le long du cercle primitif du pignon. Il doit correspondre exactement au pas de la chaîne à rouleaux qui l’emprunte — le pas de chaîne étant la distance entre les centres de deux axes de rouleau adjacents — faute de quoi la chaîne ne se logera pas correctement sur les dents.
Pourquoi la correspondance n’est pas négociable
Ce n’est pas une tolérance « à peu près ». Si le pas du pignon ne correspond pas à celui de la chaîne, les rouleaux de la chaîne ne se logeront pas dans les creux de dents comme prévu. Au mieux, cela se manifeste par un fonctionnement rugueux et une usure accélérée ; au pire, la chaîne monte sur les dents, se bloque ou saute complètement — aucune de ces situations n’est souhaitable dans une transmission qui porte une charge.
Trois termes que l’on confond
Le pas, le diamètre primitif et le diamètre extérieur sont des mesures liées mais différentes, et les confondre est une source courante de commande de la mauvaise pièce :
- Pas (P) — l’espacement de dent à dent décrit ci-dessus.
- Diamètre primitif (P.D.) — le diamètre du cercle imaginaire passant par les centres des rouleaux de chaîne engagés.
- Diamètre extérieur (O.D.) — le diamètre mesuré sur les sommets extérieurs des dents ; c’est le chiffre à vérifier par rapport au dégagement du carter ou de la fourche, pas le P.D.
Numéro de chaîne standard et pas
Les tailles de pignons et de chaînes sont identifiées par un numéro de chaîne ANSI, et chaque numéro correspond à un pas fixe :
| N° de chaîne ANSI | Pas (in) | Pas (mm) | Chaîne ISO/BS équivalente |
|---|---|---|---|
| #25 | 0.250″ | 6.35 | — |
| #35 | 0.375″ | 9.52 | 06B |
| #40 | 0.500″ | 12.70 | 08B |
| #50 | 0.625″ | 15.88 | 10B |
| #60 | 0.750″ | 19.05 | 12B |
| #80 | 1.000″ | 25.40 | 16B |
(Ces chiffres proviennent de références sectorielles publiées et sont recoupés entre deux sources indépendantes ; ils vont plus loin, jusqu’au n° 240, dans les catalogues complets des fabricants.)
Un piège à signaler : même pas ne signifie pas chaîne interchangeable. Une chaîne ISO/BS partageant une valeur de pas ANSI diffère par le diamètre de rouleau et la largeur intérieure, si bien qu’un pignon conçu pour une norme ne fonctionnera généralement pas correctement avec la chaîne de l’autre, même si le chiffre de pas concorde. Faites correspondre la norme, pas seulement le chiffre de pas.
Comment le diamètre primitif et le diamètre extérieur sont calculés
Pour un pas de chaîne P et un nombre de dents N, les formules standard (selon ANSI B29.1) sont :
- Diamètre primitif : PD = P ÷ sin(180° / N)
- Diamètre extérieur : OD = P × (0,6 + cot(180° / N))
Exemple chiffré : une chaîne n° 40 (pas de 0,5″) sur un pignon de 20 dents donne PD ≈ 3,196″ et OD ≈ 3,457″.
Un raccourci à éviter : ajouter directement le diamètre du rouleau de la chaîne au diamètre primitif est une règle empirique courante pour estimer l’O.D., mais elle surestime le diamètre extérieur réel d’environ 0,1″ sur les chaînes de taille moyenne — assez peu pour paraître correct sur le papier, assez pour compter quand on vérifie le dégagement du carter ou du bras oscillant. Utilisez la formule, pas le raccourci, quand le dégagement est serré.
Tolérance : quelle erreur compte réellement
La tolérance de profil de denture d’un pignon bien fabriqué est généralement de ±0,002″ à ±0,005″. Cela paraît serré, mais la conclusion pratique est plus simple : un écart de pas de seulement 1 % suffit à accélérer sensiblement l’usure de la chaîne comme des dents du pignon. La précision du pas n’est pas une spécification cosmétique — elle est directement liée à la durée de vie de la transmission.
Dimensionner pour la vitesse, pas seulement pour la charge
Le nombre de dents interagit avec le pas d’une façon qui compte spécifiquement pour les transmissions à haute vitesse : un pignon menant de moins de 17–21 dents environ commence à présenter l’« effet polygone » — de petites fluctuations de vitesse dues à la chaîne qui se pose sur chaque dent distincte plutôt que sur une surface parfaitement ronde — ce qui se traduit par des vibrations supplémentaires dans le système. Pour les applications à haute vitesse, rester à ou au-dessus de cette plage de nombre de dents est la pratique courante.
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