Transformer une translation en rotation
Une locomotive à vapeur.
Le piston ainsi que la bielle alimentant la première grosse roue sont visibles à gauche.
Dans les locomotives à vapeur, l'un des problèmes était de transformer un mouvement de translation alternatif, créé par un piston poussé par la force de la vapeur, en un mouvement de rotation. Le principe de la solution trouvée est simple et très géométrique.
Transformation d'un mouvement rectiligne alternatif en mouvement circulaire.
On retrouve le même problème dans les moteurs à explosion, il y est résolu d'une manière qui semble différente mais qui est, de fait, identique ! La partie mise en rotation est le vilebrequin, et non directement les roues.
Dans les locomotives, les roues étaient alors solidarisées par une autre bielle destinée à l'accouplement des deux roues. Cette bielle est animée d'un mouvement de translation. Inversement, une crémaillère transforme une rotation en translation. On en trouve dans les trains en montagne. En fait, il s'agit d'un couple d'engrenages où l'un des cercles est de rayon infini (donc est une droite).
Solidarisation de deux roues par une bielle.
Rails à crémaillère (au centre).