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Etre
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DANS
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LEURS
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Molecule
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DES
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FNI
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Generic
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cation
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512907A1
Family ID 3007787
Probable Assignee Maag Zahnraeder And Maschinen Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title REDUCTEUR A ENGRENAGES A PLUSIEURS ETAGES
Abstract
_________________________________________________________________
DANS UN REDUCTEUR A ENGRENAGES A DEUX ETAGES, SONT AGENCES POUR LA
REPARTITION DE LA CHARGE, PLUSIEURS RENVOIS32 PARALLELES ENTRE EUX,
DONT CHACUN PRESENTE UNE ROUE DE RENVOI34 QUI ENGRENE AVEC UN PIGNON
CENTRAL16 ET UN PIGNON DE RENVOI36 QUI ENGRENE AVEC UNE ROUE
CENTRALE30. LES RENVOIS30 PRESENTENT CHACUN UN ALESAGE AXIAL32 A
L'INTERIEUR DUQUEL CHAQUE RENVOI TOURILLONNE SUR UN CORPS DE PORTEE28.
LES DENTURES DU REDUCTEUR A ENGRENAGES PRESENTENT DES ANGLES
D'INCLINAISON DE L'HELICEB1, B2 AVEC LESQUELS, POUR CHAQUE RENVOI30
LES COUPLES M ET M QUI SONT ENGENDRES, L'UN PAR LES FORCES RADIALES F
ET F QUI AGISSENT SUR LEURS DENTURES ET L'AUTRE PAR LES FORCES AXIALES
F ET F S'ANNULENT MUTUELLEMENT.
Description
_________________________________________________________________
i
La presente invention se rapporte a un reducteur a en-
grenages a plusieurs etages dans lequel il est prevu, entre
un pignon central et une roue dentee centrale a denture inte-
rieure, au moins un renvoi, qui presente une roue de renvoi engrenant
avec le pignon central et un pignon de renvoi en-
grenant avec la roue centrale.
Dans-de tels reducteurs, le pignon central forme un pre-
mier etage de reduction avec la roue de renvoi de chaque ren-
voi; le pignon de renvoi correspondant forme un deuxieme eta-
ge de reduction avec la roue centrale Le fait de realiser la roue
centrale sous la forme d'une roue a denture interieure
permet d'obtenir dans le deuxieme etage de reduction un rap-
port de transmission qui est beaucoup plus grand que dans les
reducteurs qui se distinguent de ceux du genre decrit par le
fait que la roue centrale est dentee exterieurement la rea-
lisation de la roue centrale sous la forme d'une roue a den-
ture interieure, conformement au genre en question limite toutefois
l'espace disponible pour les paliers du renvoi dans la region du
pignon de renvoi Or c'est justement dans cette
region qu'il est particulierement important de disposer de pa-
liers de robustes dimensions parce que c'est au niveau des dentures
des pignons de renvoi que se manifestent les plus grandes forces
circonferentielles, et en consequence les plus
grandes forces radiales.
La force radiale qui se manifeste sur la denture de cha-
que pignon de renvoi engendre, en combinaison avec la force radiale
qui se manifeste sur la denture de la roue de renvoi correspondante,
un couple qui tend a faire basculer le renvoi
autour d'un axe qui s'etend perpendiculairement au plan com-
mun des axes du renvoi et du pignon central Ce couple engen-
dre dans les paliers du renvoi ou de chaque renvoi des con-
traintes qui s'ajoutent aux contraintes dues aux forces cir-
conferentielles Dans les reducteurs du genre en question qui
sont deja connus pour absorber les contraintes de paliers re-
sultantes, on prevoit de part et d'autre de chaque renvoi dans la
direction axiale, des paliers qui prennent beaucoup
12907
de place, avec cette consequence que pour une taille donnee du carter
du reducteur, le rapport de transmission maximum
realisable est plus petit qu'il ne serait souhaitable.
L'invention a donc pour but de perfectionner un reduc-
teur du genre cite au debut du present memoire de maniere a supprimer
ou, du moins a attenuer les limitations liees a 1 '
encombrement des paliers des arbres de renvoi.
Suivant l'invention, ce probleme est resolu par le fait qu'il est
prevu entre un pignon central et une roue centrale a denture
interieure, au moins un renvoi qui comprend une roue de renvoi
engrenant avec le pignon central et un pignon de renvoi engrenant avec
la roue centrale, caracterise en ce
que les renvois presentent chacun un alesage axial dans le-
quel ils sont montes chacun sur un corps de portee et en ce
que les dentures du reducteur a engrenages presentent des an-
gles d'inclinaison d'helice avec lesquels, dans chaque ren-
voi les couples engendres, l'un par les forces radiales qui agissent
au niveau des dentures de la roue de renvoi et du
pignon de renvoi et l'autre, par des forces axiales s'annu-
lent au moins approximativement.
Les portees disposees suivant l'invention a l'interieur
de chaque renvoi n'ont sensiblement a transmettre que la re-
sultante des forces circonferentielles qui se manifestent au
niveau des dentures de la roue de renvoi et du pignon de ren-
voi Le corps de portee qui supporte cette resultante ne
tourne pas lui-meme et, de cette facon, il peut etre suppor-
te de part et d'autre du renvoi d'une facon peu encombrante, et il est
surtout important que le support ne demande que
peu de place dans la region de la roue centrale a denture in-
terieure de maniere qu'il subsiste suffisamment d'espace pour
la configuration de cette roue centrale-elle-meme L'equili-
brage important sinon complet, des couples precites par rap-
port a un axe perpendiculaire aux axes du pignon central et du renvoi
a pour consequence que le renvoi ou chaque renvoi n'a qu'une tendance
faible, sinon nulle a basculer autour du corps de portee correspondant
De ce fait, les pressions sur
les bords du corps de portee, meme lorsque ce dernier ne pos-
sede qu'une faible longueur axiale, sont maintenues a une va-
leur faible ou meme pratiquement eliminees.
Dans une forme preferee de realisation de l'invention, le centre du
corps de portee ou de chaque corps de portee est
au moins approximativement confondu avec le point d'inter-
section entre l'axe du renvoi correspondant et la ligne qui
joint les points de roulement de la roue de renvoi et du pi-
gnon de renvoi On obtient par ce moyen que la tendance du renvoi a
basculer autour d'un axe perpendiculaire aux axes du renvoi et du
pignon central est egalement supprimee ou du moins limitee a une
valeur pratiquement negligeable puisque la resultante des forces
circonferentielles qui agissent sur
chaque renvoi passe par le point d'intersection precite.
La compensation des forces et des couples est encore
amelioree lorsque chaque renvoi peut basculer avec une ampli-
tude limitee sur son corps de portee autour du point central de ce
corps Dans cette construction, le corps de portee ou
chaque corps de portee peut former ule portee oscillante, ca-
pable d'absorber egalement les forces axiales, pour le ren-
voi correspondant.
Pour le cas o il n'est pas possible d'obtenir un equi-
librage au moins approximatif des forces axiales compte tenu de
l'equilibrage des couples, complet ou presque complet, que l'on vise a
obtenir, on peut associer au renvoi ou a chaque
renvoi un palier axial separe du corps de portee correspon-
dant Ce palier axial peut egalement supporter des couples
peu importants qui ne sont pas entierement equilibres.
les angles d'inclinaison des dentures de la roue de ren-
voi et du pignon de renvoi peuvent etre differents l'un de l'autre; en
general, il est avantageux que la denture de la roue de renvoi possede
un plus grand angle d'inclinaison que
le pignon de renvoi.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention
apparaitront au cours de la description qui va suivre Aux
dessins annexes, donnes uniquement a titre d'exemple:
12907
la Fig 1 est une coupe axiale d'un reducteur a engrena-
ges a deux etages avec division de la charge en trois renvois; la Fig
2 est une vue de face simplifiee prise dans le sens de la fleche II de
la Fig 1, sur laquelle les dentures d'un renvoi et celles qui
engrenent avec elles sont repre- sentees uniquement par leurs cercles
primitifs; la Fig 3 est une vue de dessus correspondante, prise dans
le sens de la fleche III de la Fig 2; et la Fig 4 montre les elements
dentes du reducteur par
une vue en perspective, avec arrachement d'un secteur.
Le reducteur represente comprend un carter 10 dans le-
quel un arbre d'entree 12 et un arbre de sortie 14 sont mon-
tes sur un meme axe geometrique A Sur l'arbre d'entree 12 est forme un
pignon central 16 a denture helicoidale; sur l'arbre de sortie 14 est
fixe un moyeu elastique 18 en forme de cloche et sur lequel est formee
une roue centrale 20 a
denture interieure et egalement a denture helicoidale.
Sur une paroi exterieure 22 et une paroi intermediaire 24 du carter 10
sont fixes trois axes 26, qui sont decales les uns par rapport aux
autres d'intervalles angulaires
egaux, de chacun 1200, comme le montre la Fig 4, et sur cha-
cun desquels est forme un corps de portee 28 Sur chacun des trois
corps de portee 28 tourne un renvoi 30 qui presente a cet effet un
alesage axial 32 Les axes geometriques des axes 26, qui sont au moins
approximativement confondus avec les
axes B des renvois 30, s'etendent parallelement a l'axe geo-
metrique commun A de l'arbre d'entree 12 et de l'arbre de
sortie 14, a des distances egales de cet axe.
Sur chaque renvoi 30 sont formees une roue de renvoi 34
qui engrene avec le pignon central 16 et qui est par conse-
quent egalement a denture helicoidale, ainsi qu'un pignon de renvoi 36
qui engrene avec la roue centrale 20 et qui est par consequent
egalement a denture helicoidale Le pignon central 16 et la roue de
renvoi 34 forment un premier etage de reduction, le pignon de renvoi
36 et la roue centrale 20 forment un deuxieme etage de reduction Le
centre C de chaque
corps de portee 28 se trouve, d'une part, sur l'axe B du ren-
voi 36 correspondant et, d'autre part, sur la ligne D qui joint les
points de roulement E 1 et E 2 des deux etages de reduction. Lorsqu'on
parle de centre C de corps de portee 28, ceci ne doit pas signifier
que le corps de portee 28 de chaque renvoi 30 doit etre en une seule
piece comme on l'a indique sur la Fig 1 Chaque corps de portee 28 peut
egalement etre compose de deux segments formes a un certain ecartement
axial mutuel sur le corps d'axe correspondant ou encore l'alesage 32
du renvoi 30 peut presenter deux segments disposes a un certain
ecartement axial mutuel et constitues par exemple par des trous
borgnes, a l'interieur desquels le renvoi 30
prend appui indirectement ou directement sur le corps de por-
tee 28 Toutefois chaque corps de portee 28 est de preferen-
ce en une seule piece et d'une forme legerement bombee en tonneau de
maniere que le renvoi 30 qui tourillonne sur ce
corps de portee puisse decrire de petite mouvements de bas-
culement autour du point central C Lorsque le corps de por-
tee 28 est realise sous la forme d'une portee oscillante, il
peut en supplement supporter des forces axiales On peut ega-
lement obtenir un resultat correspondant par l'utilisation d'une
portee intermediaire elastique entre chaque corps de portee 28 et le
renvoi 30 correspondant Dans chaque cas, C est le point central de
l'ensemble des portees formees a 1 '
interieur du renvoi 30.
Dans les sens de rotation du pignon central 16, du ren-
voi 30 et de la roue centrale 20 qui sont designes par les
fleches G, H et J sur les Fig 1, 2 et 4, au point de roule-
ment E 1 de chacun des premiers etages de reduction formes par le
pignon central 16 et par une roue de renvoi 34, il se transmet une
force normale F 1 Ni orientee perpendiculairement aux flancs des
dentures qui engrenent entre eux Cette force
normale FNI peut etre decomposee, dans un systeme de coor-
donnees rectangulaires a trois dimensions, en une force cir-
conferentielle FP, une force radiale F Ri et une force axia-
le FAI Ces forces sont representees sur les Fig 1 a 3 de la facon dont
elles agissent sur le renvoi 30 On a egalement represente de la meme
facon les forces correspondantes qui se
manifestent au point de roulement E 2 a savoir la force nor-
male FN 2 et ses composantes, la force circonferentielle FU 29
la force radiale FR 2 et la force axiale FA 2.
Les forces radiales FRI et FR 2 produisent, par rapport a l'axe qui
s'etend perpendiculairement au plan des deux axes A et B en passant
par le point central C du corps de portee 28 correspondant un couple
ER qui est oriente dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une
montre dans le cas des
sens de rotation indiques Toutefois, en meme temps, les for-
ces axiales FAI et FA 2 qui se manifestent aux deux points de
roulement E 1 et E 2 engendrent un couple MA par rapport au
meme axe qui passe par le centre C et ce couple MA est orien-
te en sens inverse du couple x Les angles d'helice A i et
/12 des dentures qui engrenent entre elles sont de preferen-
ce choisis de maniere que le couple MA soit egal en valeur
absolue au couple MR de maniere que ces deux couples s'annu-
lent mutuellement En general, il est necessaire pour cela de choisir
l'angle d'helice du 1 plus grand que A 2 Si,
dans ce cas, il subsiste sur chaque renvoi 30 une force axia-
le resultante FA 2 F Al et si le corps de portee 28 n'est pas realise
sous la forme d'une portee oscillante on prevoit sur le carter 10 du
reducteur des paliers axiaux 38 et 40 sur lesquels les roues de renvoi
34 ou les pignons de renvoi 36 prennent appui, selon le sens de
rotation de l'arbre d'entree 12.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Reducteur a engrenages a plusieurs etages dans le-
quel il est prevu entre un pignon central ( 16) et une roue centrale (
20) a denture interieure, au moins un renvoi ( 30) qui comprend une
roue de renvoi ( 34) engrenant avec le pi- gnon central ( 16) et un
pignon de renvoi ( 36) engrenant avec la roue centrale ( 20),
caracterise en ce que les renvois ( 30) presentent chacun un alesage
axial ( 32) dans lequel ils sont montes chacun sur un corps de portee
( 28) et en ce que les dentures du reducteur a engrenages presentent
des angles d' inclinaison d'helice (/I 1, 4; 2) avec lesquels, dans
chaque renvoi ( 30) les couples (MR et MA) engendres, l'un par les
forces radiales (FR,) et (FR 2) qui agissent au niveau des dentures de
la roue de renvoi ( 34) et du pignon de renvoi
(? 6) et, l'autre, par des forces axiales (F Ai et FA 2) s'an-
nulent au moins approximativement.
2 Reducteur a engrenages suivant la revendication 1, caracterise en ce
que le point central (C) de chaque corps de portee ( 28) est au moins
approximativement confondu avec le
point d'intersection entre l'axe (B) du renvoi ( 30) corres-
pondant et la ligne (D) qui joint les points de roulement (E 1, E 2)
de la roue de renvoi ( 34) et du pignon de renvoi
( 36).
3 Reducteur a engrenages suivant la revendication 2, caracterise en ce
que chaque renvoi ( 30) est monte basculant
avec une amplitude limitee sur son corps de portee ( 28), au-
tour du point central (C) de ce corps.
4 Reducteur a engrenages suivant la revendication 3, caracterise en ce
que le corps de portee ( 27) ou chaque corps
de portee forme une portee oscillante pour son renvoi ( 30).
Reducteur a engrenages suivant l'une des revendica- tions 2 et 3,
caracterise en ce qu'a chaque renvoi ( 30) est associe au moins un
palier axial ( 38,40) qui est separe du
corps de portee ( 28) correspondant.
6 Reducteur a engrenages suivant la revendication 1, caracterise en ce
que les angles d'inclinaison de l'helice (/ 1,,32) des dentures de la
roue de renvoi ( 34) et du pignon de renvoi ( 36) sont differents l'un
de l'autre.
7 Reducteur a engrenages suivant la revendi-
cation 6, caracterise en ce que la denture de la roue de renvoi ( 34)
possede un plus grand angle d'inclinaison
de l'helice (/3 1) que le pignon de renvoi ( 36).
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