Brevet FR2042693A1 — publié le 19710212

I1 y a lieu tout d'abord de mentionner que, dans le présent mémoire, il ntest utilisé que des termes, définitions et symboles propres aux engrenages, tels que rapportés dans la Table de l'UNI 4760 P "Rupte dentate, termini e definizioni" ("roues dentées, termes et définitions") et dans les Normes correspondantes 150 n 888 "Vocabulaire internatio. nal des engrenages; définitions géométriques" et ISO 889 "Notation internationale des engrenages - Symboles de données géométriques". L'invention a pour objet un nouveau procédé pour la taille par génération d'engrenages intérieurs ou extérieurs à dents droites, héli cotidales ou hélico Pales doubles (en chevron) et à profil de dents en développante. Le procédé de taille par génération est basé sur l'utili- sation d'outils simples et peu coûteux, permettant : a) la taille des dents par des techniques de génération qui sont plus simples, plus pré cises et moins coûteuses que les techniques appliquees jusqu'à ce jour; b) la.génération de dents ayant un profil à développante exacte, à partir du cercle de base jusqu'au cercle de tête, quel que soit le nombre des dents; c) la génération directe d'engrenages à dents à saillie totale ou longue, sans opérations de rectification; d) le maintien du système de pas modulaire ou diamétral actuellement normalisé. La nouveauté du procédé de génération rdside dans la définition d' une nouvelle crémaillère génératrice de l'engrenage à développante, ainsi que dans le nouveau rapport cinématique entre cette crémaillère et la roue à tailler, ls de la génération des dents. Selon l'invention, la nouvelle crémaillère génératrice peut être ici définie comme : une crémaillère génératrice constituée par une série infinie de dents à flancs plans, toutes parallèles les unes aux autres, superposables par translation rectiligne et dont les profils utiles, considérés dans une section transversale perpendiculaire aux flancs et dans les autres sections, sont des segments de droite qui sont tous égaux, parallèles et alignés. En conséquence, le profil de dents de la crémaillère génératrice est constitué par une série de paires également espacées de segments rectilignes, égaux,parallèles et alignés, qui représentent les profils. utiles Ces profils utiles peuvent être réunis par paires, au niveau des extrémi tés et au niveau des bases, non seulement par des segments rectilignes, mais aussi au moyen de jonctions en forme d'arc de cercle. Le profil de la crémaillère génératrice peut etre défini autrement, comme un profil d'onde rectangulaire dont la "période" est égale au pas de base réel Pub,, dont la "durée" est égale à l'épaisseur de base réelle 5bon, et dont 1' "amplitude" est supérieure ou égale à la profondeur de la dent h. La position de la droite primitive du profil de la crémaillère gé nératrice ci-uessus défini est indéterminée, car toutes les lignes droites parallèles, perpendiculaires aux profils utiles des dents et comprises entre les lignes de pied et de la tête du profil de la crémaillère génératrice, n'admettent qu'une seule valeur du rapport entre l'épaisseur de la dent sbn et le pas de base L'exposé ci-dessus est illustré par la figure 1 dans laquelle il a été recrésenté, à titre d'exemple non limitatif, une crémaillère génératrice en rapport avec l'une des roues qui peuvent être taillées par génération avec cette crémaillère. la figure 1 représente la crémail1ère génératrice selon les différentes vues usuelles :: une- vue en plan supérieur (détail I); une section transversale xx, obtenue par intersection avec un plan perpendiculaire à l'axe de la roue dentée avec laquelle la crémaillère est en rapport tdéta M I); une section axiale zz, obtenue par intersection avec un plan passant par l'axe de la roue dentée avec laquelle la crémaillère est en rapport et incliné de l'angle 13b par rapport aux flancs des dents elles-m8mes (détail III); une vue en coupe transversale yy , obtenue par intersection avec un plan perpendiculaire aux flancs des dents de la crémaillère et incliné de l'angle ssb par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de la roue dentée avec laquelle la crémaillère est en rapport (détail IV), cette vue en coupe yy (détail IV) étant par définition le profil de dents de la crémaillère génératrice. Pour la crémaillère génératrice, représentée sur les vues de détail I à IV, et pour la rpue dentée en rapport avec elle (détail V), les éléments géométriques proprement relatifs au couple crémaillère génératrice-roue dentée ont été affectés des,symboles normalisés qui les représen tent Pb = Pas de base en direction tranSversal rb = Rayon de base de la roue dentée sb = Epaisseur de base en direction. transversale Pbn- Pas de base réel sbn- Epaisseur de base réelle px = Pas axial h = Hauteur de dent ssb = Angle d'hélide de base. Pour tailler théoriquement ou pratiquement par génération les dents de l'engrenage (détail V), il est nécessaire et suffisant a) - de positionner la crémaillère- génératrice de télle sorte que le plan perpendiculaire aux profils utiles de ses dents soit sensiblement parallèle à l'axe de la roue à tailler. b) - de fixer la distance radiale de cette crémaillère de telle sorte que ses flancs utiles soient externes par rapport au cylindre de base de l'engrenage-à engendrer, de façon à éviter tout enlèvement superflu de métal au-dessous de la base de la dent. c) - d'établir rigoureusement l'angle d'hélice de base Bb entre les plans parallèles qui contiennent les surfaces des flancs utiles de la crémaillère et l'axe de la roue dentée elle-m8me. d) - de maintenir strictement la valeur de cet angle ssbS en déplaçant la crémaillère génératrice à une vitesse égale, en direction, en sens et en valeur, à la vitesse périphérioue du cylindre de base de l'en- grenage qui doit être taillé par génération. De cette description de la crémaillère génératrice et du procédé de génération, il apparait manifestement que des approximations grossières quant au parallèlisme et à la distance radiale peuvent être admises dans la position relative de la crémaillère génératrice par rapport au cylindre de base de.l'engrenage, et qu'au ccurs du processus de génération, des déplacements périodiques peuvent être admis, pourvu qu'ils ne modifient pas la valeur de l'angle ssb entre les plans passant par les flancs des dents ae la crémaillère génératrice et l'axe de l'-engrenage à engen drer.Etant donné que la valeur de l'angle ssb au cours de la génération des dents ne dépend que de la machine-outil, une finition précise des flancs des dents de la crémaillère et seulement un réglage précis de 1' angle de l'hélice sur la machine-outil seront suffisants pour tailler. des dents à développante parfaites. Pour engendrer des engrenages conjugués.avec un rapport de transmission quelconque, il sera nécessaire et suffisant d'utiliser des crémaillères génératrice ayant simplement un pas égal pour une meme paire conjuguée (en fait, il est possible d'utiliser-deux crémaillères contrepartie différentes ayant des rapports différenta entre le pas et l'épaisseur de dent) et de régler sur la machine-outil de taille par- géné- - ration, lorsque l'engrenage d'une roue dentée donnée est taillé, un angle d'hélice ssb égal et opposé à celui de la roue dentée en question. S'agissant ae roues droites, ssb est évidemment égal à 0. Ce processus est illustré par la figure 2, sur laquelleil a été représenté, à simple titre d'exemple non limitatif, une paire de-roues dentées conjugées d'après les vues habituelles, l s symboles et indica- in tions normalisés précités comportant l'indice "lys' lorsqu'ils se rapportent à la roue menante, et l'indice "2" lorsqu'ils sont relatifs à la roue menée. Le système de crémaillère génératrice à dents à flancs plans parallè- les, selon l'invention, autorise l'utilisation, pour la génération d'une denture à développante, non seulement de crémaillères contre-partie, mais aussi de tout au-tre outil aui, dans son mouvement par rapport à 1' axe de la roue dentée à engendrer, décrira dans le processus de génération des surfaces planes parallèles en coïncidenc2 avec les flancs parallèles des dents d la crémaillère générctrice. En conséquence, il est possible d'utiliser toutes sortes d'outils de taille par génération, pourvu qu'ils présententj à titre åe cémaillère génératrice, la même crémaillère génératrice proposée par l'invention pour la denture à engendrer. Chacun de ces outils permet d'autre part l'utilisationdtune machineoutil différente, de sorte que la possibilité de tailler par génération des dents à développante s'étend à des machines de type plus courant et moins coûteuse que les machines à tailler les engrenages de type classique. Les avantages économiques liés à l'adoption du nouveau procédé de taille des engrenages par génération dans la fabrication industrielle doivent être apprécIés, non seulement en considérant la possibilité d'utilisation d'outils peu coûteux, de machines moins compliques et de techniques de génération plus simple, mais enconsidérant également la caractéristique de laoeémaille're génératrice de l'invention qui autorise la génération de tout nombre de dents (même inférieur à cinq) en réalisant le profil de dent à développante entre le cercle de base etle cercle de tête. Cela se traduit par une économie notable de fabrication, due en premier lieu au moindre nombre de dents à tailler, en second lieu à la suppression de toute opération de rectification des dents et, en troisième lieu, à l'adoption de procédés simplifiés pour le meulage des dents. - REVEiCDICATION3 - 1.- Procédé simplifié pour la taille par génération d'engrenages cylindriques à développante, munis intérieurement ou extérieure ment de dents droites, hélicolaales ou en chevron, caractérisé par le fait qu'on utilise une crémaillère génératrice comportant des dents à flancs plans, ~parallèles les uns aux autres, superposables par translation rectiligne et dont les profils utiles, en coupe transversale perpendiculaire aux flancs et dans les autres coupes, sont des segments égaux et alignés de lignes droites parallles. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cylindre de référence de génération de la roue à tailler coïncide avec le cylindre de base de cette roue dentée, et par le fait que le mouvement relatif de la crémaillère génératrice par rapport au cylindre de base de la roue à tailler en rapport avec cette .crémaillère s'effectue sans aucun glissement et avec un angle d'hélice de base constant entre les plans parallèles qui contiennent les surfaces des flancs utiles de la crémaillère et l'axe de la roue à tailler. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par l'utilisation d'une crémaillère génératrice dont les profils utiles parallèles présentent un rapport quelconque entre l'épaisseur de dent et le pas. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par l'utilisation d'outils de taille de genre quelconque et de forme quelconque admettant, à titre de crémaillère génératrice, celle qui est proposée par l'invention pour la roue à tailler. 5.-. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les roues tailiées par ce procédé ont un profil à développante, à partir du cercle de base jusqu'au cercle de tête, pour tout nombre de dents. 6.- Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que des roues dentées conjuguées, même comportant des dents à saillie pleine, sont obtenues sans aucune modification des profils, déplacement ou~changement de la distance au centre. 7.- Procédé selon la revendication 1, pour la taille pat génération de paires de roues conjuguées ayant un rapport de transmission quelconque, caractérisé par le fait qu'on peut utiliser, avec des angles d'attaque égaux.et opposés, des crémaillères génértrices n'ayant d'égal que le pas.