Brevet FR2320471A1 — publié le 19770304

La présente invention concerne les mécanismes planétaires à rouleaux ou roues satellites, ayant des arbres primaire et secondaire et une bride fixée à l'un de ces arbres, directement ou indirectement, à laquelle les axes des satellites, transmettant le couple d'un arbre à l'autre, sont fixés. Une boite de transmission de ce genre est décrite dans le brevet de Grande-Bretagne nO 1 090 136, laquelle ne présente pas d'avantages marqués sur les trains planétaires classiques. L'invention a donc pour objet un mécanisme du genre indiqué ci-dessus, qui peut être placé dans un très petit volume et qui est de réalisation plus simple et plus économique que les mécanismeS connus et qui, de plus, peut atteindre des vitesses de rotation supérieures à ceux-ci. Ce nouveau mécanisme est caractérisé en ce que des éléments transmettant le couple constituent un roulement à rouleaux de la couronne support des arbres primaire et secondaire ou d'au moins l'arbre d'centrale nement, la périphérie des satellites formant intérieurement un roulement 3 rouleaux avec l'axe du satellite ét, de plus, agissant comme rouleau entre la couronne support et l'arbre primaire ou secondaire, c'est-à-dire constituant un double roulement à rouleaux. Selon l'invention, les roulements d'arbres et le mécanisme sont combinés, cette combinaison étant appelée train à roulement dans la suite. La plupart des pièces constitutives de ce train selon l'invention sont des roulements de fabrication normalisés. Il est possible de constituer le mécanisme de dimensions si petites qu'il est possible de le placer sensiblement dans le meme volume qu'un roulement normal. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale, à demi en coupe d'un élément de base de mécanisme selon l'invention; - la figure lA est une vue en élévation de face de l'élément de la figure 1, également à demi en coupe; - la figure 2 est une vue en élévation latérale de l'élé- ment des figures précédentes, utilisé comme réducteur d'un moteur électrique; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 de l'élément utilisé comme multiplicateur d'un moteur électrique; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, d'application du dispositif pour multiplier la vitesse d'une machineoutil;; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 d'application du dispositif comme réducteur et inverseur pour moteur électrique; et - la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 d'application du dispositif à des fins de régulation pour lesquelles un rapport de vitesses extrêmement élevé (par exemple 1/100 000) est demandé. Le composant de base de la figure 1 comprend un arbre central 1 à bague centrale 2 d'extrémité. Des roulements satellites 3, qui sont constitués par des roulements à billes courants, sont maintenus sur des axes 4 et le chemin, ou bague, extérieur 3a du roulement constitue un rouleau entre la bague centrale 2 et la bague extérieure 5. Chaque axe 4 est fixé sur une bride 8 elle-mEme calée sur l'arbre primaire ou secondaire 7. La bague 5 est maintenue dans la couronne 8 qui peut etre fixée sur un support rigide, tel un moteur électrique, ou, en certains cas, peut constituer un élément dlentraînement. La bague centrée 2 peut etre consituée par la périphérie de l'arbre. Pour la transmission du couple, la bague extérieure 3a des roulements satellites doit être serrée selon un processus convenable entre la bague centrale 2 et la bague extérieure 5. Ce résultat peut être obtenu par des éléments courants de serrage. appliqués soit autour de la bague 5, soit à l'intérieur de la bague centrale 2. Des éléments de serrage peuvent également être utilisés pour assurer la pression nécessaire entre les divers éléments de structure. Ce dispositif peut etre utilisé en surmultiplicateur ou démultiplicateur ou encore inverseur de rotation, les arbres étant dtentrée et de sortie respectivement selon l'application prévue. Le mécanisme de la figure 6 est réalisé à deux étages pour donner un rapport de vitesses particulièrement élevé, à des fins de régulation. Les roulements satellites 3 et 3' d'étage respectif sont montés par des axes 4 et 4', centrés mutuellement, sur une bride 6' tournant librement en n'rotant liée qu'aux roulements 3 et 3'. Le diamètre extérieur des satellites 3' du premier étage peut etre légèrement plus grand que celui des satellites du second, de sorte que les bague 5' et couronne 8' du second étage tournent à une vitesse démultipliée à grand rapport compara tivement à celle de l'arbre primaire 1. Le rapport peut etre réalisé à une valeur voulue quelconque et, lorsque les diamètres des satellites 3 et 3' recouvrent des valeurs qui se rapprochent, le rapport tend vers l'infini. Ainsi, un mouvement de régulation très lent peut être donné à l'arbre 7 à partir d'un moteur M, à très grande vitesse. En variante de réalisation, on peut décaler les axes 4, 4' mutuellement en conservant des roulements 3, 3' de diamètres égaux. Dans des exemples de cette réalisation à deux étages, le rapport pratique de transmission peut en surmultiplication aller de à i 20/19 et en démultiplication de 1/20 à 19/20. La capacité admissible de transmission du nouveau mécanisme aux grandes vitesses est excellente et n'est limitée que par la résistance des roulements satellites. Cette transmission permet, en utilisant des roulements courants, de transférer une puissance de 10 kW à 100 000 tr/mn, ce qui est une performance très remarquable.Alors que, par exemple, un mécanisme à engrenages n'admettrait que 10 kW au maximum à 10 000 tr/mn. Le facteur limitant la capacité de transmission de couple du nouveau mécanisme est l'effort maximal admis dans le sens du couple, en mê8e temps que le frottement entre les surfaces de roulement. Des roulements convenables de satellites sont disponibles sur le marché, présentant une résistance radiale suffisante, et pouvant être monté à force entre les chemins exterieur et intérieur afin d'assurer des efforts de frottement suff-isamnent en élevés pour obtenir une capacité de transmission supérieure à celle d'un dispositif à engrenages de même ordre de dimensions. Le rendement du mécanisme à roulements est également supérieur à celui d'engrenages et son échauffement est considérablement plus faible. Les pertes de rendement résultent principalement de la déf or- mation du métal causé par le serrage entre les bagues, aussi bien que par les frottements de roulement et de lubrification. Ce n'est que dans le cas de l'un des arbres sous charge axiale considérable qu'un roulement supplémentaire devlent nécessaire. En ce qui concerne les réalisations effectives, on peut indiquer que le mécanisme à roulements convient à l'utilisation dans les limites ot les mécanismes à engrenages peuvent être adoptés. En plus d'une meilleure adaptation aux grandes vitesses, le mécanisme permet des applications nouvelles dans les machines-outils et du fait de ses faibles prix et encombrement convient davantage à la production en série. Le mécanisme à roulements a d'autant plus d'intérêt qu'étant associé à un élément moteur un roulement de celui-ci peut être supprimé. Ce mécanisme constitue alors un mécanisme à bride, par exemple étant associé à un moteur électrique les mêmes roulements planétaires de transmission pouvant servir à la fois pour l'arbre moteur et l'arbre mené. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Mécanisme à roues ou rouleaux satellites de frottement comprenant un arbre primaire, un arbre secondaire, une bride fixée à l'un de ces arbres et directement ou indirectement reliée aux axes des satellites transmettant le couple moteur d'un arbre à l'autre, les éléments de transmission du mécanisme constituant un roulement à rouleaux de la couronne ou chemin de support et pour les arbres primaire et secondaire, ou au moins pour l'arbre moteur de manière que la bague extérieure des satellites constitue intérieurement un roulement à rouleaux sur l'axe du satellite tout en constituant un rouleau entre la couronne support et l'arbre primaire ou l'arbre secondaire, c'est-à-dire en servant de double roulement. 2. Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel des rouleaux ordinaires fonctionnent comme satellites de transmission, la bague extérieure étant celle d'un roulement, et la bague intérieure celle du roulement. 3. Mécanisme selon la revendication 1, réalisé en deux étages, dans lequel les axes des satellites des deux étages sont agencés sur un support commun de transfert à bride depuis l'arbre primaire et sa bague support vers la bague support de l'arbre secondaire, de sorte que les roulements satellites servent de roulement dans les deux étages et de transmetteurs de couple à grand rapport de transmission. 4. Application d'un mécanisme selon la revendication I comme roulement d'arbres sous grande vitesse de rotation et sans transmission de couple.