CH637191A5

CH637191A5 - Train d'engrenages planetaire et son procede de fabrication.

Info

Publication number: CH637191A5
Application number: CH877079A
Authority: CH
Inventors: Sven Jonsson
Original assignee: Vena Mekan Aktiebolag
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1983-07-15
Also published as: FI792694A; DE2937746A1; PT70258A; SE409497B; NL7907266A; BR7908458A; GB2034434A; FR2438205B1; ES484199A0; US4366727A; NO793145L; JPS5554749A; BE879113A; DK411979A; AR220416A1; ES8103677A1; GB2034434B; IT1119860B; AU5030279A; CA1122037A

Description

La présente invention concerne un train d'engrenages comprenant un carter, un arbre principal d'entrée et un arbre principal de sortie, ces deux arbres étant montés coaxialement l'un par rapport à l'autre dans le carter et rendus solidaires chacun d'un engrenage coaxial auxdits arbres, le carter comportant une couronne stationnaire à denture intérieure fixe et coaxiale aux arbres principaux, une roue planétaire portant l'engrenage de cet arbre et autour de laquelle au moins deux roues satellites sont régulièrement distribuées étant fixée sur l'un des arbres principaux, ces roues satellites présentant chacune un premier pignon en prise avec l'engrenage de la roue planétaire et avec la couronne stationnaire solidaire du carter et un second pignon coaxial et adjacent au premier pignon et ayant un autre diamètre primitif et un autre nombre de dents que le premier pignon, ce second pignon étant solidaire avec le premier pignon et étant en prise avec l'engrenage de l'autre arbre principal.

On connaît déjà depuis 1924 des constructions de ce type, et le brevet danois N° 32749 en illustre quelques formes d'exécution. Ces constructions sont plus particulièrement prévues pour obtenir un grand rapport de transmission entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie.

On n'a pas tenu compte dans ces constructions de la nécessité absolue d'un calage précis entre les deux pignons formant les roues satellites et qui sont solidaires l'un de l'autre, sans lequel le train d'engrenages se bloque complètement ou fonctionne avec une usure excessive des dentures. De plus, il est absolument nécessaire, pour ün bon fonctionnement du train d'engrenages, que le porte-satellites soit construit avec précision, centré par rapport à l'arbre principal et porté' par des roulements sur ce dernier, sinon l'engrènement entre les pignons va varier de façon incontrôlable principalement à cause du balourd du pòrte-satellites. Il en résulterait une usure excessive des dentures des engrenages du train.

Comme chaque roue satellite doit engrener avec trois pignons, elle doit être réalisée de façon particulière pour ne pas entraîner le blocage du train.

Le but de l'invention est de réaliser un train d'engrenages du type ci-dessus, dont le fonctionnement soit sûr et dans lequel les charges soient également réparties sur les roues satellites.

Les caractéristiques détaillées du train d'engrenages selon l'invention et du procédé pour sa fabrication ressortent clairement des revendications respectivement 1 et 9.

Le train d'engrenages selon l'invention contient peu de pièces constitutives et est un ensemble très compact qui convient parfaitement pour être accouplé par son arbre d'entrée directement à un moteur, notamment un moteur électrique. L'arbre moteur et l'arbre d'entrée du train d'engrenages peuvent être constitués par une seule et même pièce. Grâce à la possibilité de disposer plusieurs roues satellites régulièrement autour du pignon planétaire, la puissance transmise peut varier sur une grande échelle sans pour autant que les dimensions extérieures soient changées et sans modification sensible du poids et du coût de fabrication du train. Cela doit être considéré

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comme un avantage essentiel. En outre, en augmentant le nombre de roues satellites, on obtient un bon équilibrage du train.

Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du train d'engrenages selon l'invention et d'une machine pour sa fabrication.

La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du train d'engrenages, et la fig. 2 en est une vue de côté.

Les fig. 3 et 4 représentent schématiquement, en élévation, en coupe partielle et en vue de dessus, une machine pour la fabrication des roues satellites du train.

En référence aux fig. 1 et 2, le train d'engrenages planétaire comprend un arbre d'entrée 9 et un arbre de sortie 1, 22 coaxiaux et qui sont montés dans un carter fixe 2. Une couronne stationnaire 3 est rendue solidaire du carter 2 par vissage.

L'arbre d'entrée 9 porte un pignon à denture extérieure 18 et est monté dans des roulements dont l'un, 15, est disposé dans le carter 2 au passage de l'arbre 9, l'autre roulement, 14, étant disposé à l'extrémité de l'arbre de sortie 22.

Un porte-satellites est disposé autour de l'arbre d'entrée et porte deux roues satellites 6 montées sur des roulements. Chaque roue satellite 6 comprend deux pignons 19 et 20 et est réalisée en une seule et même pièce qui présente un alésage axial traversé par un tourillon 7 portant la roue satellite sur deux roulements à aiguilles 11, 17. Le premier pignon 19 de la roue satellite 6 est en prise avec le pignon 18 de l'arbre d'entrée 9 et la couronne stationnaire 3, tandis que l'autre pignon 20, qui présente un diamètre primitif et un nombre de dents différents de ceux du premier pignon, engrène avec une couronne 4 solidaire de l'arbre de sortie 1,22.

Les tourillons 7 sont fixés de part et d'autre des roues satellites 6, dans des flasques 8 formant le porte-satellites. Ces flasques 8 sont traversés par l'arbre d'entrée 9 et guidés autour de cet arbre par des roulements 12 et 16. Une rondelle de calage 23 est disposée entre les roulements 14 et 12. Comme on peut le voir au dessin, l'arbre de sortie 22 présente une partie élargie 1 qui porte la couronne 4. Le carter 2 comprend un couvercle 10 traversé par l'arbre de sortie 22, deux roulements 13 logés dans une partie 21 du couvercle 10 entourant l'arbre de sortie 22 assurant le guidage de cet arbre 22.

Il est souvent nécessaire de calculer le rapport de réduction du train d'engrenages connaissant les dimensions des pignons qu'il comprend. En notant:

Na le régime de rotation de l'arbre d'entrée,

Nb le régime de rotation de l'arbre de sortie,

Da le diamètre primitif du pignon planétaire 18,

Db le diamètre primitif de la couronne 4 solidaire de l'arbre de sortie,

Dh le diamètre primitif de la couronne stationnaire 3,

DP1 le diamètre primitif du premier pignon 19 des roues satellites 6,

Dp2 le diamètre primitif du second pignon 20

des roues satellites 6 qui est en prise avec la couronne de sortie 4,

le rapport de réduction est obtenu par la formule suivante:

nb/na =

(Dpi — DP2) • Da

2Dpi • D,

B

Si tous les pignons du train d'engrenages ont le même module, ce qui est habituellement le cas, on peut remplacer dans la relation ci-

dessus les diamètres primitifs par les nombres de dents des engrenages, ces deux quantités étant proportionnelles.

Dans la forme d'exécution décrite ci-dessus, tous les engrenages ont le même module et, si on suppose que le pignon satellite 18 a 13 5 dents, que la couronne stationnaire 3 a 43 dents, que la couronne de sortie 4 a 42 dents et que les deux pignons 19 et 20 des roues satellites 6 présentent respectivement 15 et 14 dents, le rapport de transmission du train d'engrenages est 1:97, ce qui constitue une grande réduction du régime de rotation de l'arbre d'entrée.

io Les roues satellites décrites ci-dessus sont réalisées en une seule pièce.

Lorsqu'un train d'engrenages comprend deux ou plusieurs roues satellites 6, il est indispensable que chaque roue satellite 6 présente un calage angulaire précis entre les deux pignons 19 et 20 qu'elle 15 porte. Ce calage est déterminé d'avance et sa valeur est fonction, d'une part, de la position angulaire relative qu'occupe une roue satellite 6 donnée autour de la roue planétaire par rapport aux autres roues satellites 6 et, d'autre part, du nombre de dents et des diamètres primitifs de tous les engrenages. Ce calage étant donc fixé 20 d'avance pour chaque roue satellite 6, il est nécessaire de placer ces roues satellites 6 les unes par rapport aux autres dans une position prédéterminée de rotation autour de leur propre axe de rotation en prise avec les engrenages 4 et 18 des arbres principaux 9 et 1 et avec la couronne stationnaire 3 fixée au carter.

25 La fig. 3 illustre schématiquement un appareil permettant de réaliser plusieurs roues satellites susceptibles d'être montées dans un train d'engrenages faisant l'objet de l'invention.

Cet appareil est utilisé pour usiner la denture du second pignon 20 des roues satellites 6 avec le même module que le premier 30 pignon 19.

Le second pignon 20 est usiné de la façon suivante: une pièce de fixation 25, qui est tournée vers le pignon 19 de la roue satellite 6, est fixée rigidement de façon connue sur la table 28 d'une machine. La roue satellite 6 est ensuite serrée au moyen d'une vis 26 et fixée angu-35 lairement par un coin 27 pénétrant dans l'espace entre deux dents du pignon 19. Le second pignon 20, qui est séparé du premier par une gorge 24, sera donc calé d'une certaine façon par rapport à l'espace entre deux dents dans lequel le coin 27 est engagé. En présumant que le bâti de la machine, la fraise 30 ou le mandrin 29 de la machine à 40 raboter ne sont pas sujets à des changements, toutes les roues satellites d'un même groupe qui seront réalisées avec ce réglage seront identiques les unes par rapport aux autres, notamment en ce qui concerne le calage relatif des deux pignons 19 et 20.

Lorsqu'on a terminé l'usinage de ce premier groupe de roues sa-45 tellites 6, on effectue l'usinage des pignons 20 d'un second groupe de roues satellites 6 en modifiant le réglage du calage angulaire entre les deux pignons 19 et 20 et en gardant inchangés, mis à part cette modification du calage, tous les autres réglages de la machine.

On peut prévoir de nombreuses variantes du train d'engrenages 50 décrit ci-dessus. Il est possible, notamment, de considérer l'un ou l'autre des deux arbres 9 et 22 comme arbre d'entrée. De plus, on pourrait remplacer la couronne 4 à denture intérieure par un pigrion à denture extérieure qui serait en prise avec le second pignon 20 des roues satellites 6. On obtiendrait bien entendu un autre rapport de ss réduction. En outre, on pourrait envisager des roues satellites 6 comprenant plus de deux pignons entraînant plusieurs arbres de sortie montés concentriquement les uns aux autres sur des roulements. De tels dispositifs peuvent être utilisés pour des applications particulières.

2 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Train d'engrenages comprenant un carter (2, 5,10, 21), un arbre principal d'entrée (9) et un arbre principal de sortie (1, 22), ces deux arbres étant montés coaxialement l'un par rapport à l'autre dans le carter et rendus solidaires chacun d'un engrenage (18, respectivement 4) coaxial auxdits arbres, le carter comportant une couronne stationnaire (3) à denture intérieure fixe et coaxiale aux arbres principaux, une roue planétaire portant l'engrenage (18) de cet arbre et autour de laquelle au moins deux roues satellites (6) sont régulièrement distribuées étant fixée sur l'un (9) des arbres principaux, ces roues satellites (6) présentant chacune un premier pignon (19) en prise avec l'engrenage (18) de la roue planétaire et avec la couronne stationnaire (3) solidaire du carter et un second pignon (20) coaxial et adjacent au premier pignon (19) et ayant un autre diamètre primitif et un autre nombre de dents que le premier pignon (19), ce second pignon (20) étant solidaire avec le premier pignon (19) et étant en prise avec l'engrenage (4) de l'autre arbre principal (1, 22), caractérisé en ce que les deux pignons (19, 20) de chaque roue satellite (6) comportent, l'un par rapport à l'autre, un calage angulaire prédéterminé dont la valeur est fonction de la position angulaire relative des roues satellites (6) comportent, l'un par rapport à l'autre, un calage angulaire prédéterminé dont la valeur est fonction de la position angulaire relative des roues satellites (6) autour de ladite roue planétaire, du nombre de dents et des diamètres primitifs de tous les engrenages (3, 4, 18, 19,20), et en ce que les roues satellites (6) sont placées, les unes par rapport aux autres, dans une position prédéterminée de rotation autour de leur propre axe de rotation en prise avec lesdits engrenages (4, 18) des arbres principaux (9,1,22) et avec la couronne stationnaire (3) du carter (2, 5,10,21).
2. Train selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roues satellites (6) sont montées sur des roulements sur un porte-satellites qui est constitué par deux flasques (8) disposés de part et d'autre des roues satellites et montés coaxialement à l'arbre portant le pignon planétaire (18), les plans principaux de ces flasques (8) étant perpendiculaires aux arbres principaux (9, 1, 22) et les deux flasques étant rigidement connectés l'un par rapport à l'autre.
3. Train selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits flasques (8) sont connectés rigidement l'un par rapport à l'autre au moyen de tourillons (7) sur lesquels les roues satellites (6) sont montées pivotantes.
4. Train selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité d'un des arbres (9) est montée dans un roulement solidaire de l'extrémité de l'autre arbre (1), ces deux arbres étant guidés par des roulements dans le carter.
5. Train selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la roue d'engrenage (4), en prise avec le second pignon (20) de la roue satellite (6), est une couronne à denture intérieure.
6. Train selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la roue d'engrenage (4), en prise avec le second pignon (20) de la roue satellite (6), est un pignon à denture extérieure.
7. Train selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre primitif du second pignon (20) des roues satellites (6) est inférieur à celui du premier pignon (19), en ce que le train est réducteur et en ce que les deux pignons (19, 20) des roues satellites (6) ont des dentures de même module.
8. Train selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins une des roues satellites (6) comporte un calage angulaire des deux pignons (19,20) différent de celui des autres roues satellites (6).
9. Procédé de fabrication d'un train selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on réalise les roues satellites (6) dans une seule pièce, et en ce qu'on usine, dans une machine à tailler les engrenages, un premier groupe de roues satellites (6) de façon qu'elles possèdent le même calage angulaire entre leurs deux pignons (19, 20), lesdits seconds pignons (20) étant usinés après l'usinage desdits premiers pignons (19) avec un même réglage de la machine et en tenant compte du calage angulaire prédéterminé par rapport aux premiers pignons (19), de façon que toutes les roues satellites (6) du premier groupe soient identiques et marquées de la même manière, et en ce qu'au moins une roue satellite (6) d'un second groupe comprenant un calage angulaire entre les deux pignons (19," 20) différent de celui des roues (6) dudit premier groupe est usinée avec un même réglage de la machine et de façon identique à l'usinage des roues (6) du premier groupe, à l'exception d'un réglage modifié du calage angulaire entre les deux pignons (19,20).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce à usiner pour une roue satellite (6) est pourvue d'une gorge d'une largeur d'au moins 5 mm et d'une profondeur plus grande que la base de la denture du pignon (20) comportant le diamètre primitif le plus faible des deux pignons (19, 20).