Brevet FR3074871A1 — publié le 20190614

TRAIN PLANETAIRE DOMAINE [1] La présente invention concerne un train planétaire destiné notamment à une turbomachine, telle par exemple qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion. CONTEXTE [2] Dans le cas d'un turboréacteur, un train planétaire peut notamment permettre de coupler une soufflante et un arbre solidaire du rotor d'un compresseur et/ou d'une turbine. De cette manière, il est possible d'adapter la vitesse de rotation de la soufflante afin qu'elle soit différente de la vitesse de rotation du rotor de la turbine. [3] Un train planétaire peut également permettre de coupler l'hélice d'un turbopropulseur à un arbre couplé au rotor d'une turbine de façon à pouvoir adapter la vitesse de rotation de l'hélice en fonction des besoins. [004] L'utilisation d'un tel train planétaire dans une turbomachine est notamment connue du document US 9 038 779. Dans ce document, le train planétaire comporte un planétaire interne, un planétaire externe, des satellites engrenant avec le planétaire interne et avec le planétaire externe, chaque satellite étant monté pivotant autour d'un arbre, et un porte-satellites supportant chaque arbre. [005] En fonctionnement, un couple important est transmis au travers du train planétaire ce qui peut déformer le porte-satellites et générer un désaxage des satellites par rapport au planétaire interne et au planétaire externe, entrainant une dégradation des performances des engrènements et une usure des dentures. Afin d'éviter un désaxage des satellites en fonctionnement, le document WO 2014/046960 propose de disposer des cales entre les satellites, de façon à reprendre les efforts et garantir que les 2 arbres des satellites soient maintenus parallèles à l'axe du planétaire interne et du planétaire externe. [6] L'utilisation de cales supplémentaires augmente la complexité, le coût et la masse du train planétaire. 5 RESUME DE L'INVENTION [7] L'invention vise à remédier à cet inconvénient, de manière fiable et peu onéreuse. [8] A cet effet, l'invention concerne un train planétaire comportant : - un premier planétaire, 10 - un second planétaire, - des satellites engrenant avec le premier planétaire et avec le second planétaire, chaque satellite étant monté pivotant autour d'un arbre, - un porte-satellites supportant chaque arbre, caractérisé en ce que chaque arbre s'étend suivant un axe et comporte une partie cylindrique 15 radialement interne montée sur le porte-satellites, une partie cylindrique radialement externe autour de laquelle le satellite est monté pivotant et un flasque s'étendant radialement depuis la partie cylindrique radialement externe, la périphérie radialement externe du flasque étant montée sur le porte-satellites, la partie cylindrique radialement externe 20 et la partie cylindrique radialement interne étant reliées l'une à l'autre par une zone de liaison s'étendant radialement. [009] De cette manière, il existe un espace annulaire entre la partie cylindrique radialement interne et la partie cylindrique radialement externe. Une telle structure autorise une déformation contrôlée de l'arbre, au niveau 25 du flasque, des parties cylindriques ou de la zone de liaison, de manière à compenser les déformations du porte-satellites. On maintient ainsi de bonnes performances des engrènements entre les satellites et les planétaires tout en évitant une usure prématurée des dentures. 3 [010] Le porte-satellites peut comporter un premier flan annulaire s'étendant radialement et un second flanc annulaire s'étendant radialement, les premier et second flancs étant décalés axialement l'un de l'autre et reliés l'un à l'autre par des parties de liaison s'étendant axialement. 5 [011] Le flasque de chaque arbre peut être monté sur le premier flanc du porte-satellites, la partie cylindrique radialement interne de chaque arbre étant montée sur le second flanc du porte-satellites. [12] Le premier planétaire peut être situé radialement à l'intérieur des satellites, le second planétaire étant situé radialement à l'extérieur des 10 satellites. [13] Le premier planétaire, le second planétaire et les satellites peuvent comporter chacun une première denture annulaire et une seconde denture annulaire, décalées axialement l'une de l'autre, la première denture de chaque satellite engrenant avec la première denture du premier planétaire et 15 avec la première denture du second planétaire, la seconde denture de chaque satellite engrenant avec la seconde denture du premier planétaire et avec la seconde denture du second planétaire. [14] Le planétaire externe peut comporter une première bague portant la première denture et une seconde bague portant la seconde denture. 20 [015] Le porte-satellites peut être réalisé dans le même matériau que les arbres ou dans deux matériaux différents. [16] Le porte-satellites et les arbres sont par exemple réalisés en acier ou en titane. [17] Le train planétaire peut comporter un capot dans lequel sont logés, au 25 moins en partie, le porte-satellites, les satellites et les arbres. [18] Le capot peut comporter une première partie annulaire et une seconde partie annulaire, délimitant ledit volume. [19] Le planétaire interne et le planétaire externe sont destinés à pivoter et le porte-satellites ainsi que les arbres sont destinés à être maintenus fixes en fonctionnement. 4 [20] Le planétaire interne peut également être appelé solaire. Le planétaire externe peut également être appelé couronne. [21] La partie cylindrique radialement interne et la partie cylindrique radialement externe peuvent être tubulaires, l'épaisseur de la partie 5 cylindrique radialement interne étant inférieure à l'épaisseur de la partie cylindrique radialement externe. [22] Soit kc la constante de raideur du porte-satellites et soit kp la constante de raideur de chaque arbre, le porte-satellites et les arbres peuvent être dimensionnés de telle façon que 0,5.ke REVENDICATIONS1. Train planétaire (1) comportant : - un premier planétaire (2), - un second planétaire -(3), - des satellites (4) engrenant avec le premier planétaire (2) et avec le second planétaire (3), chaque satellite (4) étant monté pivotant autour d'un arbre (5), - un porte-satellites (6) supportant chaque arbre (5), caractérisé en ce que chaque arbre (5) s'étend suivant un axe (B) et comporte une partie cylindrique radialement interne (18) montée sur le porte-satellites (6), une partie cylindrique radialement externe (19) autour de laquelle le satellite (4) est monté pivotant et un flasque (20) s'étendant radialement depuis la partie cylindrique radialement externe (19), la périphérie radialement externe du flasque (20) étant montée sur le porte-satellites (6), la partie cylindrique radialement externe (19) et la partie cylindrique radialement interne (18) étant reliées l'une à l'autre par une zone de liaison (24) s'étendant radialement. 2. Train planétaire (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-satellites (6) comporte un premier flanc annulaire (12) 20 s'étendant radialement et un second flanc annulaire (13) s'étendant radialement, les premier et second flancs (12, 13) étant décalés axialement l'un de l'autre et reliés l'un à l'autre par des parties de liaison (14) s'étendant axialement. 3. Train planétaire (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce 25 que le flasque (20) de chaque arbre (5) est monté sur le premier flanc (12) du porte-satellites (6), la partie cylindrique radialement interne (18) de chaque arbre (5) étant montée sur le second flanc (13) du porte-satellites (6). 4. Train planétaire (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier planétaire (2) est situé radialement à 11 l'intérieur des satellites (4), le second planétaire (3) étant situé radialement à l'extérieur des satellites (4). 5. Train planétaire (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier planétaire (2), le second planétaire (3) et 5 les satellites (4) comportent chacun une première denture annulaire (9a, 11a, 27a) et une seconde denture annulaire (9b, 11 b, 27b), décalées axialement l'une de l'autre, la première denture (11a) de chaque satellite (4) engrenant avec la première denture (9a) du premier planétaire (2) et avec la première denture (27a) du second planétaire (3), la seconde denture (11b) de chaque 10 satellite (4) engrenant avec la seconde denture (9b) du premier planétaire (2) et avec la seconde denture (27b) du second planétaire (3). 6. Train planétaire (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le porte-satellites (6) est réalisé dans le même matériau que les arbres (5). 15 7. Train planétaire (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie cylindrique radialement interne (18) et la partie cylindrique radialement externe (19) sont tubulaires, l'épaisseur (e0) de la partie cylindrique radialement interne (18) étant inférieure à l'épaisseur (el) de la partie cylindrique radialement externe (19). 8. Train planétaire (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, soit kc la constante de raideur du porte-satellites (6) et soit kp la constante de raideur de chaque arbre, le porte-satellites (6) et les arbres (5) sont dimensionnés de telle façon que 0,5.kc