Brevet FR2534340A1 — publié le 19840413

Accrochage flexible des couronnes extérieures des trains d'engrenages epicycloïdaux La présente invention a pour objet un dispositif d'accrochage flexible des couronnes extérieures des trains d'engrenages epicycloidaux dans lesquels la couronne est fixe. Le bon fonctionnement des appareils à trains épicycloïdaux nécessite couic dans tous les appareils de ce type une bonne porte des différentes dentures en contact, afin de garantir une répartition equilibrea des efforts, et de pouvoir ainsi changer les dentures.Ceci est particuliàrement important pour les engrenages de grandes dimensions , car dans ce cas le surdimensionnement que deman- derait l'augmentation de la sécurité coûte très cher, tant en raison de temps d'usinage que du poids de matière, et l'encombrement en service par la suit. Cet impératif conduit à rendre flottant certains éléments de l'engrènement.Un moyen pour obtenir cette repartition équilibrée des efforts consiste à utiliser une couronne, ayant par elle-meme une car- taine flexibilité montée de Pacson souple sur son support fixez On a déjà réalise des couronnes dont l'accouplement au bâti est réalisé par une partie amincie et de grande longueur. Cette disposition présente le double inconvénient d'un usinage très long et difficile pour amincir la partie de la couronne servant à l'accouplement, et d'un gas- pillage considérable de matière noble Si les résultants obtenus sont satisfaisants, le prix est prohibitif. Une autre façon de réaliser le pontage souple d'une couronne consiste à munir la couronne d'une denture supplémentaire 9 coopérant avec une denture correspondante d'un organe support fixe. On obtient ainsi une liaison souple entre la couronne extérieure et le bâti, qui permet à la couronne un double jeu : elle peut se de former, et elle peut se déplacer. L'organe support fixe peut en outre présenter par lui-même une certaine souplesse. Une telle disposition, représentée sur la figure 1 et discutée plus en détail ci-après, a donné satisfaction sur le plan mécanique.Cependant la demanderesse a considéré qu'il pourrait être possible d'obtenir des résultats au moins aussi bons dans des conditions d'économie considérablement plus avantageuse. Conformément à la présente invention, un dispositif d'accrochage flexible d'une couronne axte'riaure fixe de train d'engrenages épicycloï- daux dans lequel la couronne comporta une denture de transmission et une denture d'accouplement au bâti est remarquable notamment en ce que la denture d'accouplement constitua un prolongement de la denture de transmission. Les deux dentures sont realisees en une seule opération d'usinage, ce qui est une simplification importante. Mais la disposition des deux dentures sur la face interne de la couronne permet de réduire de façon importante l'encombrement du train épicyeloIdal7 et en outre d'accroitre la capacité de transmission d'un train usinable sur un parc de machines déterminé. D'autres caracteristiquas d l'invention apparatront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, an regard des dessins ci-joints et qui fera bien comprendre eomaent ltin- vention peut etre réalisée. Sur les dessins, La figure 1 représente une demi-coupe axiale partielle d'un train epicycloidal classique, et la figure 2 représente une vue analogue pour un train selon la présente invention. La transmission représentee sur la figure 2 est logea dans un carter ou bati 1. Elle comporte l'arbre d'entrée 2 entraînant les axes 3 des planétaires (il peut y en avoir deux, trois ou plus) par l'intermédiaire des plateaux 4 et 5 du porte-planétaire. Sur les axes 3 sont montés les pignons planétaires 7, qui comportent deux dentures symétriques 7a, 7t, en tailles hélicoldalas de sens opposés pour compenser les réactions axiales. Les planétaires engrènent avec le pignon cen tral 8, qui portent également deux dentures hélicoldales de sens opposés.Le pignon central peut être solidaire de l'arbre de sortie 10, ou être connecté à celui-ci par l'intermédiaire d'un engrènement à denture droite, comme représenté, pour permettre une souplesse longitudinale et radiale. Cette disposition est classique. Les dentures 7a et 7b des planétaires engrène respectivement avec deux couronnes 12, 14 à tailles internes hélicoidales de sens opposé, correspondant à celles des planétaires. La présence de deux couronnes distinctes est nécessaire pour permettre les jeux et les déformations en vue d'éviter les concen trations d'efforts, ce qui permet une construction plus légère en évitant le surdimensionnement. Cette disposition est également classique. Conformément à l'invention, chaque couronne est fixée au bâti 1 par un accouplement 15, 17 en forme de couronne, fixé sur un bord isba, 17a au bâti. L'autre bord de chaque couronne 15, 17 porte une denture hélicoi- dale 15b, 17b complémentaire de celle de la couronne correspondante 12, 14. Le montage selon l'invention consiste à élargir la denture de la couronne extérieure, de manière à dépasser latéralement la partie en prise avec le planétaire. Cet élargissement est destiné à recevoir la denture extérieure 15a, 17b de l'accouplement 15, 17. Deux saignées 21, 22 sont usinées dans la denture 12a, lila de chaque couronne 12, 14 pour recevoir des joncs de calage 23, 24 destinés notamment à neutraliser mécaniquement les efforts différentiels dûs aux imporfections de l'axes cution.En effet, les réactions axiales de la denture de la couronne 12, 14 sur le planétaire sont compensées par les réactions axiales -sur la denture 15b, 17b de l'accouplement 15, 17 Ces réactions sont alignées et ne créent pas de couple sur la couronne. Chaque couronne 12, 14 comporte une partie épaisse 12b, 14b au droit de la denture du planétaire, et une partie amincie 12e, 14c au droit de la denture de l'accouplement. Dans la partie en prise avec l'accouplement 15, 17, les efforts circulaires sont répartis de façon quasi uniforme sur toute la périphérie de la couronne ; c'est pourquoi cette partie peut être plus mince. L'adaptabilité en position de la couronne extérieure sur l'accon plement est ainsi assurée aussi bien dans un plan radial qu'axial, au moyen -des jeux dans la denture. De plus, cette zone amincie a une influence faible sur la raideur radiale de la partie épaisse 12b, 14b, au droit de la denture du planétaire. En outre dans le cas dune denture hélicoidale, les efforts engendrés sur la couronne par engrènement des planétaires sont équilibrés par les réactions au niveau de la denture d'accouplement. La particularité de cette construction consiste donc à se servir de la même denture intérieure de la couronne pour engrener à la fois avec les planétaires et à l'utiliser comme cannelure d'accouplement dans la liaison souple avec le carter. Ce système, contrairement à ce qui est généralement réalisé dans les dispositions de fixation souple des cou ronnes extérieures, ne nécessite la réalisation que d'un seul taillage de denture. Sur la figure 1, qui représente un train épic-Ycloidal classique, les couronnes 31, 32 comportent chacune une denture de transmission 31a, 32a et une denture 31b, 32b d'accouplement au bâti. Ces dernières sont en prise avec les dentures d'une pièce de liaison 35 servant à équilibrer les réactions axiales entre les couronnes 31 et 32. Cette pièce 35 porte en outre une denture extérieure 35a coopérant avec la denture d'un accouplement 36 au bâti. Pour le restes planétaires, pignon central, arbres d'entrée et de sortie, les dispositions sont les mêmes. On voit immédia- tement apparaitre la réduction de volume du bâti, apportéexpar la présente invention et par suite la réduction du poids de la construction. L'invention permet ainsi des économies considérables sur 15usinage et sur le prix de la matière. L'encombrement plus réduit facilite la.livrai- son. (Des trains d'engrenage de ce type peuvent mesurer plus de 3 mètres en diamètre et en longueur, et peser jusqu'à 60 tonnes). Dans un exemple typique, pour une couronne dont le diamètre de la denture est de 1000 mm, dans la version ancienne, le diamètre extérieur du bâti est de 1600 mm et le poids total de 8 tonnes alors qu'avec l'invention, pour le même diamètre de denture de couronne, le diamètre extérieur du bâti est d'environ 1250 mm et le poids total d'environ 5 tonnes. Ce résultat est considérable. il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de la modifier notamment par substitution d'équivalents techniques sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDlCATIONS 1/ Dispositif d'accrochage flexible d'une couronne extérieure fixe de train d'engrenage épicycloldal dans lequel la couronne (12, 14) comporte une denture de transmission et une denture d'accouplement au bâti, caractérisé an ce que la denture d'accouplement constitue un prolongement de la denture de-transmission 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne présente un amincissement (12c, 14c) dans la partie de la denture des tintée à l'accouplement 3/ Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une saignée circulaire (21) est pratiquée dans la denture de la couronne, pour recevoir un jonc de calage (23) entre. la partie de la denture servant à la transmission et la partie de la denture servant à l'accouplement 4/ Train d'engrenage épicycloïdal selon une des revendications prece- dentes, caractérisé an ce qu'il comprend deux couronnes (12, 14) à dentures hélicoïdales, les deux dentures des couronnes étant de sens opposés, les dentures d'accouplement coopérant avec des dentures portées par des organes d'accouplement (159 17) indépendants pour chaque couronne, les efforts axiaux sur chacune des couronnes d'accouplement se trouvant repris et équilibrés par le carter.