Révisé par : Département d’ingénierie technique – Groupe TGB Publié en septembre 2026 Révision technique : septembre 2026

Le jeu est l’un des paramètres les plus mal compris dans les systèmes de rotation. Il est souvent considéré comme un défaut à éliminer, comme si la valeur idéale était nulle. En réalité, un jeu contrôlé est normal, nécessaire et prévu dès la conception. Dans les systèmes de rotation à engrenages, un jeu nul n’est généralement pas une condition de fonctionnement réaliste, car la dilatation thermique, les exigences en matière de lubrification et les tolérances de fabrication nécessitent toutes le maintien d’un jeu contrôlé au niveau de l’engrènement.

La question pertinente n’est donc pas « comment éliminer le jeu », mais « quel est le jeu approprié pour cette application, et comment le maintenir dans cette plage tout au long de la durée de vie du système ». Le jeu pose problème dans deux sens opposés : lorsqu’il est trop faible et lorsqu’il est trop important. Entre ces deux extrêmes se situe une plage spécifiée qui est adaptée à chaque conception.

Cet article explique ce qu’est réellement le jeu, pourquoi il est inévitable, dans quels cas il est normal, à partir de quand il devient un problème, et comment le maîtriser tant au stade de la conception que tout au long de la durée de vie du système.

Qu’est-ce que le « backlash » ?

Le jeu est le faible écart entre les dents en prise de deux engrenages ; il correspond à la course libre d’un engrenage avant que l’autre ne commence à se déplacer lorsque le sens de rotation s’inverse. Dans un système de pivotement, ce jeu existe à l’interface entre l’organe d’entraînement et la couronne dentée : entre un pignon d’entraînement et les dents d’une couronne de pivotement, ou entre une vis sans fin et la couronne dentée dans un système de pivotement à vis sans fin.

Concrètement, le jeu est ce qui permet à un engrenage de changer de sens de rotation. Lorsque le mouvement s’inverse, la dent menante doit parcourir la distance correspondant au jeu avant d’entrer en contact avec la dent menée suivante. Ce jeu correspond à l’espace libre, et le bref instant pendant lequel la sortie reste immobile le temps que ce jeu soit comblé constitue le mouvement perdu qu’il engendre.

Pourquoi le jeu de roulement est-il indispensable ?

L’absence totale de jeu n’est pas un objectif ; il s’agit d’un mode de défaillance. Une paire d’engrenages a besoin d’un jeu pour plusieurs raisons.

La dilatation thermique est le premier facteur. Les engrenages et les carters se dilatent lorsqu’ils chauffent pendant leur fonctionnement. Un jeu d’engrenages sans jeu à froid se resserre à mesure que la température augmente, ce qui accroît le frottement et peut, dans les cas extrêmes, entraîner un grippage ou un blocage. Le jeu permet de compenser cette dilatation.

La lubrification vient en deuxième lieu. C’est dans le jeu entre les dents que le lubrifiant s’accumule et est acheminé vers la zone de contact. Sans lui, le film qui sépare les surfaces ne peut être maintenu, et le contact métal contre métal accélère l’usure.

Les tolérances de fabrication et d’assemblage constituent le troisième facteur. Aucun engrenage n’est parfaitement rond et aucun montage n’est parfaitement positionné. Une couronne d’un couronne d’orientation présente un point de faux-rond radial maximal, c’est-à-dire un point d’excentricité maximale. Le jeu absorbe ces variations réelles afin que l’engrènement ne se bloque pas au point de rotation le plus serré.

C’est pour ces raisons que chaque engrenage est conçu avec une plage de jeu spécifiée. L’objectif d’une conception technique de qualité n’est pas de l’éliminer, mais de le régler correctement et de le maintenir stable.

Les deux sources de jeu dans un système de pivotement

Il existe une distinction importante, souvent négligée, à savoir que le jeu total ressenti par un utilisateur au niveau de la sortie d’un système de pivotement peut provenir de deux sources différentes.

Le premier est le jeu d’engrènement, c’est-à-dire le jeu entre la couronne motrice et la couronne dentée, comme décrit ci-dessus. Le second est le jeu interne de la couronne d’orientation elle-même, c’est-à-dire le léger jeu axial et radial entre les éléments roulants et les chemins de roulement. Ces deux facteurs contribuent au jeu total mesuré sous charge, et tous deux peuvent s’accroître avec l’usure.

Ceci est important lors du diagnostic d’un problème de précision. Si un système présente un jeu excessif, la cause peut se situer au niveau de l’engrènement, à l’intérieur du roulement, ou les deux. Se contenter de corriger le jeu entre les engrenages alors que le jeu s’est en réalité développé à l’intérieur du roulement, ou l’inverse, revient à ne pas résoudre entièrement le problème. Maîtriser le jeu dans une application de précision implique de prendre en compte ces deux sources simultanément.

Quand le jeu est normal

Le jeu axial est normal et ne constitue pas un motif d’inquiétude lorsque trois conditions sont remplies. Il se situe dans la plage spécifiée par le fabricant pour l’engrenage et l’application concernée. Il a été réglé correctement lors du montage, au point le plus haut du faux-rond radial de la couronne dentée, de sorte que l’engrènement ne se resserre pas lorsque la couronne tourne. Et il reste stable dans le temps, sans augmenter au fur et à mesure que le système fonctionne.

Un système de pivotement qui répond à ces conditions présente le jeu pour lequel il a été conçu. Dans la plupart des applications industrielles de rotation, où le système déplace des charges sans exiger une grande précision de positionnement, ce jeu intégré n’a absolument aucun effet négatif sur les performances.

Lorsque le jeu devient un problème

Le jeu de retour, qui est normalement une caractéristique normale, peut devenir un problème dans certaines situations.

Dans les applications de positionnement de précision. Lorsque le système doit positionner une charge avec précision et de manière répétitive, le jeu mécanique se traduit par un mouvement perdu qui nuit à la précision. Les suiveurs solaires, les systèmes robotiques et les équipements de positionnement en sont les exemples les plus évidents : chaque changement de sens entraîne une perte de position égale à la valeur du jeu mécanique, jusqu’à ce que ce jeu soit compensé. Dans ces applications, le jeu, qui serait négligeable sur une grue, devient une source directe d’erreur de positionnement ; notre article consacré au choix des entraînements de pivotement pour les suiveurs solaires aborde cette question dans le contexte de la captation d’énergie.

Sous l’effet de charges inverses ou dynamiques. Lorsque les charges changent fréquemment de sens ou se manifestent sous forme de chocs, les dents franchissent à plusieurs reprises le jeu et viennent heurter le flanc opposé. Un jeu excessif transforme chaque inversion de sens en un choc, ce qui génère du bruit, des vibrations, une usure accélérée des dents et, à long terme, des dommages. Plus le jeu est important, plus le choc est violent.

Lorsqu’elle augmente au fil du temps. Une augmentation progressive du jeu est un signe d’usure. À mesure que les dents et les chemins de roulement s’usent, le jeu s’accroît, la précision diminue et les charges d’impact augmentent, ce qui accélère encore davantage l’usure. L’augmentation du jeu constitue donc à la fois un problème en soi et un signe indiquant que le système s’use, un point abordé dans notre article consacré à la détection de l’usure dans les systèmes de rotation.

Lorsqu’il y en a trop peu. L’extrême opposé pose également problème. Un jeu trop faible, ou supprimé au nom de la précision, provoque un grippage de l’engrènement sous l’effet de la dilatation thermique, augmente le frottement et la chaleur, et accélère l’usure. Dans un système d’entraînement en rotation à vis sans fin en particulier, un jeu insuffisant peut augmenter considérablement le couple nécessaire pour faire tourner le système.

Comment maîtriser le jeu

La maîtrise du jeu est en partie une question de conception et en partie une question de discipline d’entretien.

Réglez-le correctement dès le départ. Le contrôle le plus important est le réglage correct lors du montage : il s’agit de localiser le point le plus haut du faux-rond radial de la couronne dentée et d’ajuster la distance entre l’entraîneur et la couronne dentée de manière à ce que le jeu se situe dans la plage spécifiée à cet endroit. Ce sujet est abordé dans notre article consacré à l’intégration de la structure, de la couronne d’orientation et de l’entraîneur.

Choisissez un entraînement adapté au niveau de précision requis. Lorsque l’application exige une grande précision, il convient de choisir un réducteur présentant un jeu réduit plutôt que de le régler pour compenser un jeu inadapté. La série BE du groupe TGB, par exemple, peut être choisie pour des applications où le jeu contrôlé, la précision et la protection contre les intempéries sont des critères importants, grâce à un boîtier entièrement fermé et à des joints à lèvre assurant un indice de protection IP65.

Utilisez le système autobloquant lorsque le maintien de la position est essentiel. Certains entraînements rotatifs à vis sans fin peuvent être autobloquants, en fonction de la géométrie de l’engrenage et des conditions de fonctionnement. Dans ces cas-là, la sortie ne peut pas entraîner la vis sans fin en sens inverse, ce qui permet au système de maintenir sa position sans dépendre uniquement d’un frein externe. Il est important d’être précis sur ce point : l’autoblocage empêche le système d’être entraîné en sens inverse, mais il ne supprime pas en soi le jeu d’engrènement. Un entraînement autobloquant présente toujours un jeu spécifié qui doit être réglé et maintenu.

Pour une haute précision, envisagez des dispositifs préchargés ou anti-jeu. Lorsque la précision de positionnement est essentielle, il existe des méthodes de lutte contre le jeu au niveau du système, telles que la précharge de deux éléments d’entraînement l’un contre l’autre afin de compenser le jeu. Ces méthodes augmentent le coût et la complexité et ne se justifient que lorsque l’application les requiert réellement ; c’est pourquoi le niveau de précision doit être défini avant de choisir la solution.

Tenez compte du jeu des roulements, et pas seulement du jeu des engrenages. Le jeu pouvant provenir de deux sources, son contrôle peut également passer par la couronne d’orientation elle-même. TGB propose, parmi ses options de configuration, des couronnes d’orientation à double chemin de roulement, qui peuvent être choisies lorsque l’application nécessite une plus grande rigidité et une capacité de charge accrue.

Assurez-en l’entretien tout au long de sa durée de vie. Le jeu doit être maintenu dans les limites autorisées au fil du temps, et pas seulement lors de la mise en service. Le maintien d’une précontrainte correcte des boulons permet d’éviter les micro-mouvements qui contribuent à l’augmentation du jeu, et la surveillance du jeu dans le cadre des inspections permet de détecter toute augmentation naissante avant qu’elle ne nuise à la précision ou ne provoque des dommages dus aux chocs.

Comment mesure-t-on le jeu axial ?

La mesure du jeu angulaire des engrenages dans un système de rotation est simple et ne nécessite aucun équipement spécialisé autre qu’un comparateur à cadran et un point de référence fixe. Le principe consiste à mesurer le jeu angulaire à la sortie lorsque l’entraînement est à l’arrêt.

La procédure est la suivante. Le système étant à l’arrêt et l’entraînement bloqué ou maintenu, un comparateur à cadran est placé contre un point rigide de la structure rotative, aussi près que possible du diamètre de la couronne dentée afin d’optimiser la résolution de la lecture. Une référence zéro est établie en poussant fermement la structure dans une direction, de manière à combler tout le jeu. La structure est ensuite déplacée dans la direction opposée jusqu’à ce qu’un contact soit établi de l’autre côté de l’espace de jeu. La course totale enregistrée sur le comparateur à cadran correspond au jeu, mesuré en déplacement linéaire à ce rayon.

Si le résultat doit être exprimé sous forme d’angle, la mesure linéaire est divisée par le rayon auquel elle a été effectuée. Le résultat est ensuite comparé à la plage de jeu spécifiée par le fabricant pour le module et le diamètre de l’engrenage en question.

Deux points sont importants lors de la mesure. Celle-ci doit être effectuée à plusieurs positions angulaires autour de la bague, car le point maximal du faux-rond radial rend l’engrènement plus serré à une position qu’à d’autres. De plus, elle doit être effectuée lorsque l’assemblage boulonné est à pleine précharge, car un montage trop lâche permet des micro-mouvements qui s’ajoutent à la mesure et donnent une fausse impression de jeu excessif. La vérification du couple de serrage des boulons avant la mesure élimine cette variable.

Guide des symptômes : à quoi ressemblent les problèmes de jeu

 

Guide rapide : jeu selon l’application

À quoi ressemblent généralement les problèmes de jeu sur le terrain ?

Dans de nombreux cas concrets, les problèmes de jeu sont d’abord signalés sous la forme d’une dérive de positionnement, de bruits d’impact répétés lors des inversions de sens, d’une usure irrégulière des dents ou d’un décalage entre la commande du moteur et le mouvement visible de la structure. Ces symptômes ne signifient pas toujours que l’entraînement est sous-dimensionné. Ils indiquent souvent que le jeu a été mal réglé, qu’il s’est accru en raison de l’usure, ou qu’il est amplifié par le jeu interne des roulements ou la flexibilité de la structure.

C’est pourquoi le diagnostic d’un problème de jeu implique de vérifier les deux interfaces : l’engrènement des engrenages et le jeu des roulements. Cela implique également de vérifier la précontrainte des boulons, car un montage trop lâche entraîne des micro-mouvements qui viennent s’ajouter au jeu total, ce qui peut facilement être confondu avec le jeu des engrenages. La procédure à suivre consiste à déterminer l’origine du problème avant de décider de la solution à adopter.

Erreurs courantes liées au jeu axial

On constate un certain nombre d’erreurs récurrentes dans la manière dont le « backlash » est géré :

• Considérer le jeu comme un défaut et tenter de l’éliminer, ce qui entraîne un grippage et une surchauffe.
• Régler le jeu en s’éloignant du point maximal de faux-rond, de manière à ce que l’engrènement se produise une fois par tour.
• En partant du principe que tout le jeu provient de l’engrènement des roues dentées, une partie de celui-ci est due au jeu interne du roulement.
• Choisir un entraînement, puis serrer excessivement la maille pour obtenir une précision pour laquelle il n’a pas été conçu.
• Il ne faut pas confondre « autobloquant » et « sans jeu » ; un entraînement autobloquant présente toujours un jeu d’engrènement.
• Si l’on ne surveille pas le jeu au fil du temps, on ne constate l’augmentation progressive de celui-ci qu’une fois que la précision est perdue.

Là où le jeu est le plus important

Le jeu est un paramètre de conception présent dans tous les systèmes d’orientation à engrenages, mais son importance augmente considérablement dans les applications combinant des mouvements inversés, des charges dynamiques ou des exigences de précision. Les systèmes de suivi solaire et de positionnement y sont particulièrement sensibles, car la précision est au cœur même de leur fonctionnement. Les équipements soumis à des changements de direction fréquents ou à des charges d’impact sont également sensibles, car un jeu excessif se traduit par des chocs répétés. Dans le cas d’une rotation simple, unidirectionnelle ou de faible précision, le jeu intégré à la conception ne pose pratiquement jamais de problème. Adapter l’attention accordée au jeu aux exigences de l’application fait en soi partie d’un bon choix.

Comment le groupe TGB contribue à la maîtrise du jeu axial

Fort de plus de 30 ans d’expérience dans le domaine des solutions de mouvement, le service d’ingénierie interne du groupe TGB aide ses clients à définir le jeu optimal pour leur application et à choisir la configuration qui permet d’obtenir ce jeu. Cela va des entraînements rotatifs standard destinés à la rotation générale aux configurations de la série BE pour les applications où le jeu contrôlé et la précision sont essentiels, en passant par les entraînements à vis sans fin autobloquants pour le maintien de position et les couronnes d’orientation à double chemin de roulement lorsque l’on exige un jeu réduit et une rigidité accrue.

Étant donné que la valeur correcte du jeu, la procédure de réglage et les critères d’entretien dépendent du produit concerné, TGB fournit ces paramètres dans la documentation technique relative à la couronne d’orientation et à l’entraînement sélectionnés, et aide l’équipe d’ingénierie à définir et à maintenir le jeu en fonction des conditions réelles d’exploitation de l’application.

Si vous avez besoin de déterminer le jeu maximal que votre application peut tolérer, ou de choisir un système d’entraînement pour un positionnement de précision, l’équipe technique de TGB Group peut vous aider. Contactez notre équipe technique afin de définir la solution la mieux adaptée à votre projet.