Brevet FR2550599A1 — publié le 19850215

Dispositifs pour améliorer la lubrification des engrenages. La lubrification des engrenages réalisée actuellement est souvent utcpique, quand on évite le tain d'un pignon dans le luprifiant, le fait d'injecter le lubrifiant à l'entrée de l'engrènement perd beaucoup d'eificacité car, comme le montre la fig.I, la préserce des dents antérieures à l'engrènement empêche la pénétration. Le jet ne frappe qu'un flanc traraillant ou l'autre, non travaillant, loin de l'engrènement, le lubrifiant qui reste est le résultat d' éclaboussures. L'injection pratiquée à la sortie de l'engrènement n1a qu'un rôle minime de refroidissement car il y a un essorage du lubrifiant.Ce manque de pénétration est d'autant plus évident que la vitesse d'injection du luari- fiant Ui est souvent inférieure à la vitesse périphérique Up définie par la vitesse du cercle promitif, surtout dans les engrenages utilisés en aéronautique. On sait que toutes conditions de fonctionnement égales par ailleurs (vitesses de glissement, pression spécifique, nature et température d'entrée du lubrifiant etc) la borne tenue des engrenages est liée à la viscuosité de l'huile/ à l'épaisseur du film d'huile. Ces 2 paramètres chutent avec la température d'injection d'buile at avec celle atteinte lors du contact d'une dent menante avec la dentrnue. On a le plus grand intérêt à réduire la température interne des dents et augmenter la présence de l'huile au moment du contact des flancs. La température critique sera moins atteinte, c'est le but du brevet. PROPOSITIONS. La fig.2 montre le principe de l'amélioration. Les sommets des dents pignon menent et pignon mu sont seuls tracés et les flancs travaillant sont ombrés On constate que si le lubrifiant arrive selon les flèones, il risque fort de se faire entrainer par les flancs moteurs. On voit qu'il n'y a que la position indiquée qui soit la plus efficace. (Analorie avec les pñomènes d'hydraulique et d'aérodynemique. Si les ae.tures étaient droites, cet entraînement serait nul, il faut donc en priorité des dentures hélicoîdales. L'injection de la fig.I est figurée en pointillé sur la fig.2. L'efficacité de la pénétration latérale est tributaire de 2 moyens explicités c:-aprés. a) Adaptation de l'angle d'injection. L'angle reletif d'injection &alpha; dépend de l'angle aesolu d'injection des valeurs de vitesse d'injection Ui, de la vitesse péripnérique Up, et de l'angle d'hélice la fig.3 mo montre, dans un plan tangent au cylindre ou au cône primitif quelques combinaisons des paramètres Ut r; r le pignon menant ae la fig.2. L'angle Q est c nstant. On voit comment varie par exempte La solution n'est jamais parfaite étant donné las paramètres imposés et et angle d'hélice ss ; restent disponibles l'angle t; et la valeur de Ui fonction de la pression du lubrifiant. Il est à remarquer que les dents défilant devant l'injecteur, la pénétration du lubrifiant dépend aussi du temps du passage de 1' entre-dents c'està-dire de &alpha; ; et de la grandeur du vecteur relatif Vi. Rien ne peut montrer l'optimisation du choix des parametres que des essais réels consistant essentiellement à mesurer la différence de température entre celle d'un point sous le flanc travaillant le plus près de la surface et celle de l'huile à son injection. De toute façon, on a intérêt à faciliter la circulation de l'huile objet de la proposition suivante. b) -Niabatenance du lubrifiant par une paroi enveloppe. C La fig.4 montre le dispositif indispensable. Le système consiste à recouvrir le plus possible de dents avant engrè- nement sur les 2 pignons ou sur l'un, par une paroi, surtout sur le pignon menant. Grâce à la pente de l'hélice une circulation d'air s'installe d'autant que la paroi débordera à l'entrée et que le jeu entre dents et paroi sera le plus faible possible. On profitera de ce débordement pour installer les trous d' injection montrés sur la coupe, pouvant être dans la paroi ou dans un injecteur le moins gros possible. I1 est inutile de répandre trop en avant de l'engrènement car le lubrifiant peut traverser la largeur de la jante sans participer à l'engrènement, entraîné par la circusation installée de l'air, sauf si la quantité d'huile est sans problème. La coupe à en@ete fig.5 montre comment on peut tirer profit de la circulation d'air centrifugée par les faces latérales du pignon, en pointillé, en l'obligeant à passer entre les cents avec le lubrifiant. M8me les éclaboussures de ce aernier sur les faces latéra]es des dents seront entrainées, ce qui fait que même aGns le cas de dentures droites il y aura un entraînement utile. On a représenté que des engrena@es cylindriques, mais le dispositif reste valable pour les engranages coniques. Ce système peut-être utilisé mme après l'engrènement pour assurer avec ou sans injection le refroidissement de la denture et ainsi réduire la tespérature tant de l'huile que du métal à l'emplacement du contact flanc sur flanc. REVENDICATIONS permettant d'assurer une bonne pênetration du lubrifiant dans les I -Dispositif engrenages caractérisés par une injection de lubrifiant orientée et canalisée de manière à assurer une pénétration latérale du luorifiant assurant sa présence sur les flancs des dents en contact et abaissant la tempéra- ture de contact. 2 -aispositif selon la revendication I consistant à utiliser des dentures hélicoïdales, la pente de l'hélice favorisant la circulation du lubrifiant2 avec une injection latérale réalisée dans le plan tangent au cylirâre ou cône primitif d'un pignon et orientée selon un angle fonction des paramètres de pression d'huile et de vitesse périphérique du pignon (Fig. 2 et 3). L'injection est dite latérale parce que sur le côté de la jante. 3 ~Dispositif selon la revendication I caractérisé par la présence d'un élément de carter, s'étendant sur un large secteur antérieur à l'engrènement et s'arrêtznt le plus près possible de l'engrènement (Fig.4). laissant le minimum de jeu au sommet des dents. 4 ~Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par une paroi du carter débordante à l'entrée dans laquelle seront installés les nombreux tmus d'injection adaptés selon la revendication 2, tous situés avant l'engrènement (Fig.5). 5 -Dispositif selon revendication 3 caractérisé en ce que le carter comporte des parois débordantes de chaque côté, entrée et sortie du lubrifiant et adaptés(Fig.5)pour utiliser au mieux l'air centrifugé par les faces latérales des pignons. 6 - Dispositif selen la revendication 5 caractérisé en ce qu'il est applique aux dentures droites.