Brevet FR2009544A1 — publié le 19700206

La présente invention concerne un réducteur à engrenage du type épicycloldal. L'objectif principal de cette invention consiste à réaliser un réducteur à engrenage ayant une structure rationnelle et permettant d'obtenir des rapports de réduction variant de 1/10 à 1/5 000, 1/10 000 et au-delà, sans qu'un soit obligé de modifier la chatne cinématique prévue. Un autre objectif important de l'invention consiste à réaliser un réducteur à engrenage permettant, pour une meme puissance transmise et moyennant de très faibles variations des dimensions d'encoubrement (sauf le dimensionnement approprié de l'arbre lent en fonction du couple, de torsion), de faire varier le rapport de réduction dans un large intervalle. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un reducteur à engrenage procurant une économie nette de construction et de prix de revient, comparativement aux types déjà connus. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un réducteur à engrenage de type épicycloSdal dans lequel l'arbre d'en très et l'arbre de sortie (arbre d'entratnement et arbre entraîné) ne sont pas alignés. Ces objectifs ainsi que d'autres sont atteints par le réducteur à engrenage de type épicycloidal de la présente invention, caractérisé par le fait qu'il comprend un engrenage calé sur l'ar br d'entratnement et engrenant avec une première couronne dentée intérieurement et avec un premier pignon coaxial à cette couronne et à l'arbre entraîné, cette couronne ainsi que ce pignon pouvant tourner librement autour de leurs axes particuliers, et cette couronne étant en outre liée rigidement à une deuxième couronne pouvant également tourner librement autour de son axe particulier et alignée avec la première, cette deuxième couronne étant également dentée intérieurement, tandis qu'un pignon satellite pénètre à î'in térieur et engrène également avec un deuxième pignon lié rigidement à ce premier pignon et aligné avec lui, ce satellite étant monté avec possibilité de rotation sur une manivelle reliée à l'ar- bre entraîné, le rapport final de réduction étant fonction du nombrede dents des divers engrenages. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus complètement de la descripticn détaillée suivante, qui concerne une forme de réalisation préférée mais non exclusive et qui se réfère aux figures jointes dans lesquelles: La fig. 1 est -une coupe axiale schématique du réducteur à engrenage de la présente invention; Les- figs. 2 et 3 montrent schématiquement les deux groupes d'engrenage constituant le réducteur de la présente invention. On voit sur les figures que le réducteur à engrenage conforme à la- présente invention comprend un arbre d'entraînement 1 relit par des moyens connus quelconques à la source d'énergie et sur lequel est calé rigidement un pignon 2 qui engrène d'une part avec une couronne 3 à denture interne, et d'autre part avec un pignon 4. La couronne dentée 3 est liée rigidement à une autre couronne également à denture interne, ou bien les deux couronnes constituent une seule pièce. , La denture de la couronne 5 engrène avec un satellite 6, 6, qui engrène lui-même vec un pignon 7 lié rigidement au pignon 4, ou bien formant une seule pièce avec ce dernier. Le satellite 6 est monté avec possibilité de rotation libre sur un axe 8, fixé- lui-mC-me sur une bride 9 qui, de préférence, fait corps avec l'arbre entraîné 10. L'ensemble des deux couronnes dentées intérieurement 3 et 5 tourne sur un palier Il porte par la pièce sur laquelle les pignons 4 et 7 sont montés ou usinés Cette pièce est disposée de façon que son axe soit aligné avec l'arbre entraîné 10, et elle est disposée de façon que ces deux éléments puissent tourner librement l'un par rapport à l'autre, par exemple avec interposition des douilles 12. Les couronnes dentées intérieurement 3 et 5 sont également coaxiales avec marbre entratné 10, et peuvent tourner dans une pièce 13 formant carter, prévue de façon que l'ensemble puisse fonctionner dans un bain d'huile. Le carter 13 possède un bouchen 14 pour le lubrifiant, et il peut porter des pieds ou brides de fixation. Le carter 13 porte également les pignons 15 et 16, respectivement pour l'arbre d'entraînement 1 et pur l'arbre entraîné 10. Pour équilibrer le mouvement on prévoit un deuxième satellite 17 diamétralement opposé au satellite 6. D'une façon symétrique, le satellite 17 peut tourner sur un axe 18 fixé dans la bride 9. Le réducteur épicycloidal de la présente invention fonctionne de la façon suivante Si l'un fait tourner le pignon 2 à la vitesse angulaire #2 , la couronne dentée 3 tourne à la vitosse angulaire #3 = #2 R2 / R3, et simultanément le pignon 4 tourne à la vitesse angulaire tJ 4 =#2 R2 / R4, avec R2, R5 et R4 = rayons primitifs respectifs des roues dentées 2, 3 et 4 (fig. 2). Le rapport de réduction final dépend des nombres de dents des diverses roues dentées,.et varie quand on fait varier les nombres de ces dents. La couronne dentée 5 est solidaire de la couronne dentée 3 et par suite tourne à la vitesse angulaire; =#3 =#2 R2 / R3. D'une façon analogue le pignon 7 solidaire du pignon 4 tourne à la vitesse angulaire#7 = 34 =#2 R2 / R4 (fig. 3). Le satellite 6 qui engrène à la fois avec la roue dentée 7 et avec la couronne dentée 5 est entrainé en rotation autour de son axe particulier, avec une vitesse angulaire ;6 =#5 R5 / R6 =#2 R2 R5 5 R3 R6 , avec R5, R6, R 7 A Rayons primitifs respectifs des roues dentées 5, 6 et 7. S'il existe une certaine différence entre les vitesses périphériques de la couronne 5 et du pignon 7, le satellite 8 tourne non seulement autour de son axe particuler mais encore autour de l'axe de l'arbre 10, et entratne ce dernier par la bride 9. La rotation du satellite 6 fait tourner l'arbre entratné 10 dans un sens ou dans autre, suivant la disposition prévue des dents des diverses roues dentées. (Les pignons 4 et 7 ont généralement des diamè tres primitifs différents.) Pour calculer le rapport de transmission du réducteur de la présente invention, considérons ce qui suit. Les vitesses périphériques de la couronne 5 et du pignon 7 sont les suivantes V5 = #5 R5 et V7 = #7 R7 Si l'on exprime ces vitesses en fonction de#2, vitesse angulaire de l'arbre d'entraînement 1, on a La vitesse avec laquelle les axes géométriques A (fig. 3) des arbres 8 et 18 portant les satellites 6 et 17 décrivent la circonférence de centre B et de rayon R6 + R7 (distance entre les points A et B) a la valeur suivante:: VA = (V5 - V7) / 2, étant donné que, comme on l'a déjà dit, le satellite 6 tourne autour de l'axe de 11 arbre 10 avec une vitesse qui dépend de la dif férence entre les -vitesses périphériques de la couronne 5 et du pignon 7. Si l1on- exprime VA en fonction de 2 2' on a d'après ce qui précède Si l'on représente par 10 la vitesse angulaire de la bride- 9, qui est évidemment la vitesse angulaire de l'arbre entratné, nous avons aussi 2) VA = ;10 ( R6 + R7 ). Les relations 1 et 2 nous donnent De cette dernière relation, on déduit le rapport de transmission en fonction des rayons primitifs: ou encore: Si l'on se rappelle que les rayons primitifs sont proportionnels aux nombres correspondants de dents Z, on a également En examinant attentivement la relation 3, on voit que le rap port r dépend essentiellement du facteur (Z5 / Z3) - (z7 / Z4) Si l'on fait varier convenablement les nombres des dents-des roues considérées, on voit qu'on peut obtenir des rapports de transmission élevés. A titre d'exemple, un réducteur épicycloidal conforme à cette invention peut être réalisé comme suit: La roue 2 avec 15 dents, la couronne 3 avec 60 dents, la couronne 5 avec 60 dents, les satellites 6 et 17 avec 16 dents chacun, le pignon 4 avec 29 dents et le pignon 7 avec 28 dents. Les pignon 4 et 7 ont des diamètres primitifs différents, et la roue 2 a des dents rectifiées quand c'est nécessaire. Avec une disposition de ce genre, l'arbre entrainé 10 tourne dans le même sens que l'ar bre d'entraînement 1, suivant un rapport de transmission déterminé.Mais si lson fait varier les nombres de dents des pignons 4 et 7, par exemple par permutation en donnant 28 dents an pignon 4 et 29 dents au pignon 7, l'arbre entraSné tO tourne en sens contraire de l'arbre d'entraSnement 1. On peut voir que, dans le réducteur de la présente invention, l'arbre entratné et l'arbre d1entrainement sont parallèles sans autre alignés, ce qui est particulièrement utile dans la construction des réducteur de moteurs. Le réducteur de la présente invention a des dimensions d'encombrement inférieures à celles des réducteurs traditionnels, dans des conditions de fonctionnement iden-tiques. En outre, tout en donnant des rapports de réduction élevés il maintient les couples dans des limites très acceptables mécaniquement. Les diverses réductions possibles, avec des valeurs fixes des dimensions d'encombrement et de la puissance transmise, peuvent toujours être obtenues avec la même channe cinématique, ctest-à- dire avec le meme nombre de roues et pignons. Le réducteur épicycloidal delta présente invention ne permet pas ltétablissement d'un mouvement réversible, ce qui est très important lorsque le réducteur est employé pour soulever des poids. L'invention ainsi conçue et réalisée est susceptible de nombreuses modifications et variantes qui rentrent toutes dans le domaine de la conception inventive. Dans la pratique, les matières employées et les dimensions adoptées pourront etre quelconques suivant les nécessités de chaque cas particulier. En outre tous les éléments pourront autre remplacés par d'autres dispositifs techniquement équivalents. REVENDICATIONS 1. Réducteur à engrenage du type épicycloidal, caractérisé par le fait qu'il comprend un engrenage calé sur l'arbre d'entraînement et engrenant avec une première couronne dentée intérieurement et avec un premier pignon coaxial à cette couronne et à l'arbre entraîné, cette courone ainsi que ce pignon pouvant tourner librement autour de leurs axes particuliers, et cette couronne étant en outre liée rigidement à une deuxième couronne pouvant également tourner librement autour de son axe particulier et alignée avec la première, cette deuxième couronne étant également dentée intérieurement, tandis qu'un pignon satellite pénètre à l'intérieur et engrène également avec un deuxième pignon lié rigidement à ce premier pignon et aligné avec lui, ce satellite étant monté avec possibilité de rotation sur une manivelle reliée à l'arbre entraîné, le rapport final de réduction étant fonction du nombre de dents des divers engrenages. 2. Réducteur conforme à la revendication ', caractérisé par le fait que l'axe géométrique de l'arbre d'entraînement et l'axe géométrique de l'arbre entraîné sont de proférence à peu près parallèles sans être alignés. 3. Réducteur conforme à-la revendiea-sion 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend deux satellites montés à 180 l'un de 1 autre. 4. Réducteur conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les satellites peuvent tourner librement sur leurs axes respectifs, ceux-ci étant fixés à une bride solidaire de l'arbre entrainé. 5. Réducteur à engrenage du type épicycloidal. caractérisé par le fait qu'il comprend une roue dentée calée sur l'arbre d'entraînement, deux couronnes dentées intérieurement et mutuellement solidaires, deux pignons mutuellement solidaires, au moins un Ra- tellite engrènant simultanément avec l'une des couronnes et avec l!un des pignons, l'autre couronne et l'autre pignon engrenant avec la roue dentée liée à l'arbre d'entraînement, et une mani velle portant le satellite et solidaire de 2arbre entraîné, ledit satellite tournant autour de son axe propre et effectuant en outre un mouvement planétaire autour de l'axe de l'arbre entraîné.