Brevet FR3127256A1 — publié le 20230324

Module de transmission de puissance (110) pour un aéronef, ce module comportant une entrée de couple (110a) relié à un arbre de turbine (3), une première sortie de couple (110b) et une seconde sortie de couple (110c), ce module de transmission de puissance (110) comportant un réducteur mécanique (6) comprenant un solaire (7) formant ladite entrée de couple (110a), et des satellites (120) portés par un porte-satellites (10), caractérisé en ce que chacun des satellites (120) comprend au moins trois dentures (120a, 120b, 120c) indépendantes et comporte : - une première denture engrenée avec le solaire (7), - une deuxième denture engrenée avec un élément formant l’une des sorties de couple (110b, 110c), et - une troisième denture engrenée avec un autre élément. Figure pour l'abrégé : Figure 4 MODULE DE TRANSMISSION DE PUISSANCE POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un module de transmission de puissance pour une turbomachine d’aéronef, ainsi qu’une turbomachine comportant un tel module. Arrière-plan technique L’état de l’art comprend notamment les documents WO-A1-2010/092263, FR-A1-2 987 416, FR-A1-3 008 462, FR-A1-3 008 463 et FR-A1-3 041 054. Les nouvelles générations de turbomachines à double flux, notamment celles ayant un haut taux de dilution, comportent un réducteur mécanique pour entraîner l’arbre d’une hélice de soufflante (aussi appelé « fan »). De manière usuelle, le réducteur a pour but de transformer la vitesse de rotation dite rapide de l’arbre d’une turbine de puissance en une vitesse de rotation plus lente pour l’arbre entraînant l’hélice de soufflante. Un tel réducteur comprend en général un pignon central, appelé solaire, une couronne et des pignons appelés satellites, qui sont en prise entre le solaire et la couronne. Les satellites sont maintenus par un châssis appelé porte-satellites. Le solaire, la couronne et le porte-satellites sont des planétaires car leurs axes de révolution coïncident avec l’axe longitudinal X de la turbomachine. Les satellites ont chacun un axe de révolution différent et sont équirépartis sur le même diamètre de fonctionnement autour de l’axe des planétaires. Ces axes sont parallèles à l’axe longitudinal X. Il existe plusieurs architectures de réducteur. Dans l’état de l’art des turbomachines à double flux, les réducteurs sont de type planétaire ou épicycloïdal. Il existe dans d’autres applications similaires, des architectures dites différentielles ou « compound ». - Sur un réducteur planétaire, le porte-satellites est fixe et la couronne constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le sens inverse du solaire. - Sur un réducteur épicycloïdal, la couronne est fixe et le porte-satellites constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le même sens que le solaire. - Sur un réducteur différentiel, aucun élément n’est fixé en rotation. La couronne tourne dans le sens contraire du solaire et du porte-satellites. Les réducteurs peuvent être composés d’un ou plusieurs étages d’engrènement. Cet engrènement est assuré de différentes façons comme par contact, par friction ou encore par champs magnétique. Dans la présente demande, on entend par « étage » ou « denture », au moins une série de dents d’engrènement avec au moins une série de dents complémentaires. Une denture peut être interne ou externe. Un satellite peut comprendre un ou deux étages d’engrènement. Un satellite à simple étage comprend une denture qui peut être droite, hélicoïdale ou en chevron et dont les dents sont situées sur un même diamètre. Cette denture coopère à la fois avec le solaire et la couronne. Un satellite à double étage comprend deux dentures qui sont situées sur des diamètres différents. Une première denture coopère avec le solaire et une seconde denture coopère en général avec la couronne. Les nouvelles générations de turbomachines peuvent comprendre un réducteur mécanique qui entraîne l’hélice de soufflante ainsi qu’une autre hélice assimilable à une plus petite soufflante ou à une soufflante secondaire. Le réducteur fait partie d’un module de transmission de puissance qui est utilisé pour entrainer en rotation d’une part l’arbre de la soufflante principale et pour entraîner d’autre part l’arbre de la soufflante secondaire. Cependant, les technologies proposées actuellement pour ce type de module de transmission de puissance ne sont pas satisfaisantes, en particulier d’un point de vue de leur complexité, de leur encombrement et de leur masse. L’invention propose un perfectionnement permettant d’améliorer tout ou partie de ces inconvénients. L’invention concerne un module de transmission de puissance pour une turbomachine d’aéronef, comprenant : - une entrée de couple configurée pour être reliée à un arbre de turbine, - une première sortie de couple, et - une seconde sortie de couple, caractérisé en ce que chacun des satellites comprend au moins trois dentures indépendantes et comporte : - une deuxième denture engrenée avec un élément formant l’une des première et seconde sorties de couple, et - une troisième denture engrenée avec un autre élément, cet autre élément formant l’autre des première et seconde sorties de couple lorsque ledit porte-satellites est fixe, ou cet autre élément étant une couronne fixe lorsque ledit porte-satellites est mobile et forme l’autre des première et seconde sorties de couple. Dans la présente demande, les termes « amont » et « aval » font référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine, et en particulier dans les veines de la turbomachine (de l’amont vers l’aval). L’invention propose ainsi d’utiliser des satellites à triple denture dans le réducteur du module de transmission de puissance. L’une de ces dentures est engrenée avec le solaire et dédiée à la transmission du couple d’entrée. Une autre de ces dentures est engrenée avec un élément dédié à la transmission d’un des couples de sortie, cet autre élément étant par exemple une couronne ou un autre solaire. Enfin, la dernière denture est engrenée avec un autre élément qui peut soit être dédié à la transmission de l’autre des couples de sortie, soit une couronne fixe. Dans le premier cas, lorsque l’autre élément est dédié à la transmission d’un couple de sortie, c’est le porte-satellites du réducteur qui est fixe. Dans le second cas, lorsque l’autre élément est une couronne fixe, c’est le porte-satellites qui est mobile et est dédié à la transmission de l’autre des couples de sortie. Il existe une multitude de configurations possibles en fonction notamment des positions des entrée et sorties de couple, des diamètres des dentures, des types de dentures (hélice, droites, chevrons), etc. Cette solution est compatible d’un réducteur à plusieurs étages. Elle est également compatible d’un réducteur dont le porte-satellites est tournant comme les réducteurs épicycloïdaux ou différentiels. Elle est également compatible d’un réducteur à dentures droites, hélicoïdales ou en chevron. Elle est également compatible d’un réducteur à porte-satellites monobloc ou de type cage et porte-cage. Le module selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres : - lesdites première, deuxième et troisième dentures ont des diamètres différents ; - ladite seconde sortie de couple comprend une portion tubulaire traversée par ladite première sortie de couple ; - l’élément formant ladite seconde sortie de couple est une couronne ou un autre solaire ; - lesdites première, deuxième et troisième dentures sont choisies parmi des dentures droites, à hélice ou à chevrons ; - ladite première denture est située à l’amont et est du type à hélice, la deuxième denture est engrenée avec ladite première sortie de couple et est du type droite, et ladite troisième denture située à l’aval est engrenée avec la couronne fixe et est du type à hélice ; - ladite première denture est située à l’amont et est du type à chevrons, la deuxième denture est engrenée avec ladite première sortie de couple et est du type droite, et ladite troisième denture située à l’aval est engrenée avec la couronne fixe et est du type à hélice ; -- chacun des satellites comprend une quatrième denture ; -- chacun des satellites comprend deux dentures indépendantes engrenées avec deux dentures indépendantes du solaire et séparées l’une de l’autre par deux autres dentures du satellite. La présente invention concerne encore une turbomachine d’aéronef, comportant au moins un module tel que décrit ci-dessus. La turbomachine selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres : - un générateur de gaz équipé d’une turbine comportant un arbre de turbine présentant un axe de rotation, - une hélice de soufflante principale entraînée en rotation par un arbre principal accouplé à la première sortie de couple, cette hélice étant située en amont d’un premier bec annulaire de séparation de deux veines annulaires d’écoulement respectif d’un flux primaire interne et d’un flux secondaire externe, - une hélice de soufflante secondaire entraînée en rotation par un arbre secondaire accouplé à la seconde sortie de couple, cette hélice étant située dans la veine d’écoulement du flux primaire ; -- le module de transmission est situé à l’intérieur d’un carter annulaire qui comprend deux parois annulaires coaxiales, respectivement interne et externe, définissant entre elles ladite veine d’écoulement du flux primaire ; -- la paroi annulaire interne du carter annulaire est reliée à un support annulaire amont d’au moins un palier à roulement de guidage de ladite première sortie de couple, et/ou à un support annulaire aval d’au moins un palier à roulement de guidage de ladite seconde sortie de couple ; -- la paroi annulaire interne du carter annulaire est reliée à ladite couronne fixe qui est située entre lesdits premier et second supports. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la est une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine pour un aéronef, la est une vue partielle en coupe axiale d’un réducteur mécanique, la est une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine pour un aéronef, la est une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine pour un aéronef conformément à l’invention, la est une vue très schématique en coupe axiale d’un module de transmission de puissance de la turbomachine de la , la est une vue schématique partielle en coupe axiale du module de transmission de puissance de la turbomachine de la , la est une autre vue schématique partielle en coupe axiale du module de transmission de puissance de la turbomachine de la et illustre une variante de réalisation des dentures des satellites ; la est une vue schématique en perspective et en coupe axiale du module de transmission de puissance de la turbomachine de la et illustre une autre variante de réalisation des dentures des satellites ; les figures 9a et 9b sont des vues similaires à celle de la et illustrent des variantes de réalisation du module de transmission de puissance ; les figures 9c et 9d sont des vues similaires à celle de la et illustrent d’autres variantes de réalisation du module de transmission de puissance ; les figures 9e et 9f sont des vues similaires à celle de la et illustrent d’autres variantes de réalisation du module de transmission de puissance ; les figures 9g et 9h sont des vues similaires à celle de la et illustrent d’autres variantes de réalisation du module de transmission de puissance ; les figures 9i et 9j sont des vues similaires à celle de la et illustrent d’autres variantes de réalisation du module de transmission de puissance ; la est une vue schématique partielle en perspective et en coupe axiale d’un module de transmission de puissance et montre des sens de rotation de ses pièces. Module de transmission de puissance (110) pour une turbomachine (100) d’aéronef, comprenant : - une entrée de couple (110a) configurée pour être reliée à un arbre de turbine (3), - une première sortie de couple (110b), et - une seconde sortie de couple (110c), ce module de transmission de puissance (110) comportant un réducteur mécanique (6) comprenant un solaire (7) formant ladite entrée de couple (110a), et des satellites (120) portés par un porte-satellites (10), chacun de ces satellites (120) comportant une première denture engrenée avec le solaire (7), caractérisé en ce que chacun des satellites (120) comprend au moins trois dentures (120a, 120b, 120c) indépendantes et comporte : - une deuxième denture engrenée avec un élément formant l’une des première et seconde sorties de couple (110b, 110c), et - une troisième denture engrenée avec un autre élément, cet autre élément formant l’autre des première et seconde sorties de couple (110b, 110c) lorsque ledit porte-satellites (10) est fixe, ou cet autre élément étant une couronne (12b, 12c) fixe lorsque ledit porte-satellites (10) est mobile et forme l’autre des première et seconde sorties de couple (110b, 110c). Module (110) selon la revendication 1, dans lequel lesdites première, deuxième et troisième dentures (120a, 120b, 120c) ont des diamètres différents. Module (110) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite seconde sortie de couple (110c) comprend une portion tubulaire traversée par ladite première sortie de couple (110b). Module (110) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément formant ladite seconde sortie de couple est une couronne (12b, 12c) ou un autre solaire (7’, 7’’). Module (110) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites première, deuxième et troisième dentures (120a, 120b, 120c) sont choisies parmi des dentures droites, à hélice ou à chevrons. Module (110) selon la revendication 5, dans lequel ladite première denture (120a) est située à l’amont et est du type à hélice, la deuxième denture (120b) est engrenée avec ladite première sortie de couple (110b) et est du type droite, et ladite troisième denture (120c) située à l’aval est engrenée avec la couronne (12b, 12c) fixe et est du type à hélice. Module (110) selon la revendication 5, dans lequel ladite première denture (120a) est située à l’amont et est du type à chevrons, la deuxième denture (120b) est engrenée avec ladite première sortie de couple (110b) et est du type droite, et ladite troisième denture (120c) située à l’aval est engrenée avec la couronne fixe (12b, 12c) et est du type à hélice. Turbomachine (100) d’aéronef, comportant au moins un module (110) selon l’une des revendications précédentes. Turbomachine (100) selon la revendication 8, comprenant: - un générateur de gaz équipé d’une turbine (1e) comportant un arbre de turbine (3) présentant un axe de rotation (X), - une hélice de soufflante principale (S) entraînée en rotation par un arbre principal (104) accouplé à la première sortie de couple (110a), cette hélice étant située en amont d’un premier bec annulaire (17) de séparation de deux veines annulaires d’écoulement respectif d’un flux primaire (F1) interne et d’un flux secondaire (F2) externe, - une hélice de soufflante secondaire (S’) entraînée en rotation par un arbre secondaire (114) accouplé à la seconde sortie de couple (110c), cette hélice étant située dans la veine d’écoulement du flux primaire (F1) .