En mouvement linéaire, nous traitons souvent des applications impliquant des forces appliquées à distance d'un guide linéaire, appelées charges en porte-à-faux ou charges de moment. Dans ce cas, nous nous intéressons à la capacité de charge du guide, c'est-à-dire à sa résistance à la rotation. Mais nous traitons également des composants qui doivent tourner lorsqu'une force est appliquée à distance, comme l'arbre d'une vis à billes transmettant le couple d'un moteur pour entraîner une charge. Dans ce cas, nous nous intéressons au couple que le composant est capable de transmettre.

Le moment sur le guidage linéaire et le couple sur l'arbre sont tous deux causés par des forces appliquées à distance, et tous deux sont mesurés en newtons-mètres (Nm) ou en livres-pieds (lb-pi). Quelle est donc la différence entre le moment appliqué au guidage linéaire et le couple appliqué à l'arbre de la vis ?

La principale différence entre moment et couple s'obtient en étudiant la réaction de l'objet. Lorsqu'un couple est appliqué à un arbre, celui-ci tourne. En revanche, lorsqu'une charge de moment est appliquée à un guide linéaire, celui-ci reste immobile (sauf si le moment dépasse la capacité nominale du guide, auquel cas il peut se déformer ou commencer à tourner).

En d'autres termes, le couple provoque une modification du moment cinétique de l'objet, ce qui produit une rotation. Un moment, en revanche, ne produit pas de modification du moment cinétique. Le corps auquel le moment est appliqué reste immobile, et les forces de réaction qui naissent au sein de l'objet et de ses supports l'empêchent de tourner.

Par exemple, une charge appliquée à une poutre en porte-à-faux supportée par les extrémités provoquera une force de réaction et un moment de flexion sur la poutre, mais ne modifiera pas son moment angulaire et, par conséquent, ne provoquera pas la rotation de la poutre.

Étant donné que les forces de moment sont statiques (elles n'entraînent pas de mouvement), elles peuvent être transformées en forces de réaction qui contrecarrent le moment appliqué.

La quantité de couple appliquée à un arbre est obtenue en multipliant la force appliquée par le bras de moment, qui est la distance perpendiculaire entre le point de pivot (ou l'axe de rotation) et la force.

Si la force appliquée n'est pas perpendiculaire au point de pivot ou à l'axe de rotation, l'angle de la force doit être pris en compte pour trouver la longueur du bras de moment.