FR2587938A1 - Structure enroulee de filaments comportant des anneaux de renforcement enroules de filaments, utilisable comme transmission de couple - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE STRUCTURE COMPOSITE A MATRICE DE RESINE RENFORCEE DE FIBRES A FILAMENTS ENROULES, UTILISABLE NOTAMMENT EN TANT QUE DIAPHRAGME DE TRANSMISSION DE COUPLE POUR UN MOYEN D'HELICOPTERE. LA STRUCTURE COMPREND UN DIAPHRAGME 8 SENSIBLEMENT PLAT, UNE JANTE 2, DES FIBRES 10 DE RENFORCEMENT DES JANTES ET AU MOINS UN ANNEAU DE RENFORCEMENT 15 DE FIBRES. LE DIAPHRAGME 8 COMPREND UN MOYEN DE FIXATION CENTRAL 4 DESTINE A RECEVOIR UN ARBRE ET LA JANTE 2 COMPREND UN MOYEU DE FIXATION. LA STRUCTURE COMPREND UNE MATRICE DE RESINE, DES FIBRES ENROULEES SENSIBLEMENT TANGENTIELLEMENT PAR RAPPORT AU MOYEN DE FIXATION CENTRAL 4 SOUS UNE TENSION SUFFISANTE SELON UN MODELE A CIRCUIT MULTIPLE POUR REALISER LA STRUCTURE, DES FIBRES ENROULEES SOUS UNE TENSION SUFFISANTE DE MANIERE SENSIBLEMENT CIRCONFERENTIELLE POUR RENFORCER LA JANTE 2 DE LA STRUCTURE ET DES FIBRES ENROULEES DE MANIERE SENSIBLEMENT CIRCULAIRES POUR REALISER DES ANNEAUX DE RENFORCEMENT DU DIAPHRAGME.

Description

Cette demande est relative à la demande américaine n 734 982 déposée le

18 mai 1985 décrivant une structure enroulée

de filaments utilisable comme transmission de couple.

Le domaine de la technique auquel cette invention a rapport concerne les composites à matrice de résine renforcées de fibres, et a trait notamment à des structures à diaphragme

composite.

Pour transmettre l'énergie d'une turbine à gaz, d'un moteur à combustion classique, d'un moteur électrique ou d'un appareil de génération de puissance quelconque vers une machine pour

entraîner la machine, il est ordinairement nécessaire d'accou-

pler l'appareil de génération de puissance avec la machine à l'aide d'un moyen d'accouplement. Ces appareils transmettent ordinairement la force motrice à travers un arbre en rotation angulaire et cette sortie de force motrice est ordinairement

appelée couple. Le moyen d'accouplement de force motrice consti-

tue une pièce critique du matériel parce que sa défaillance se

traduira par une panne de la machine.

Lorsqu'un appareil de génération de force motrice ayant une sortie de force motrice élevée (par exemple un moteur électrique de 1 013 CV) est accouplé avec une machine comprenant un arbre tournant à grande vitesse angulaire (par exemple une pompe centrifuge), les arbres des deux dispositifs doivent être alignés avec autant de précision que possible. Un mauvais alignement entrainera un nombre de problèmes tels que des niveaux de vibrations défavorables, une défaillance de roulement prématurée,l'endommagementde la structure, surchauffement, bruit excessif et un taux d'usure et un taux de défaillance élevés de l'accouplement. Bien qu'il soit théoriquement possible d'assurer un alignement parfait des arbres de l'appareil de génération de

forces motrices et de la machine, il y a des limitations prati-

ques qui interviennent concernant le matériel de mesure, l'em-

placement du matériel, des facteurs défavorables de l'environne-

ment, des taux de dilatation thermique différents lors du fonc-

tionnement, etc. En outre, la conception peut faire appel à une certaine quantité d'articulations. Il existe des accouplements connus qui permettent un faible défaut d'alignement des arbres pour des applications de couple élevées et de vitesse élevée. Toutefois, le degré du défaut d'alignement est typiquement de

1/2 ou moins et ces accouplements sont typiquement de réalisa-

tion métallique et très lourde. La limitation principale des accouplements de force motrice de l'art antérieur réside dans le fait que les matériaux de construction ne permettent pas un couple élevé et une vitesse angulaire élevée avec un défaut d'alignement important des arbres, allant jusqu'à 10 , sur un large intervalle de température. Un tel accouplement de force motrice doit agir comme moyen de transmission de couple et doit permettre une certaine déformation élastique pour compenser ce

défaut d'alignement.

Le moyen d'accouplement de force motrice s'avère particuliè-

rement crucial sur les avions à ailes rotatives ou hélicoptè-

res. Le moyen d'accouplement de force motrice utilisé sur les hélicoptères pour transmettre le couple de l'arbre de force

motrice jusqu'aux pales de l'hélicoptère est désigné générale-

ment comme moyeu rotatif. Les moyens rotatifs de l'art antérieur sont des mécanismes métalliques complexes. Les inconvénients de

ces moyeux rotatifs métalliques concernent le poids, les défail-

lances dues à la fatigue, un coût d'entretien et un coût de

revient très élevé.

Il y a une recherche constante dans ce domaine pour rempla-

cer les pièces métalliques d'un avion par des composants compo-

sites résistant à la fatigue, de résistance mécanique élevée et de faible poids. Un exemple de moyeu de rotor à cardan pour hélicoptère utilisant des matériaux composites est décrit dans

le brevet américain n 4 323 332 qui est incorporé par préféren-

ce. L'élimination des roulements à rouleaux et des rouleaux à billes classiques du moyeu de rotor d'un hélicoptère est assurée

dans un moyeu de rotor à cardan composite en utilisant des maté-

riaux composites pour former l'hélice et le moyeu, matériaux qui sont aptes à fléchir et à tourner pour permettre les mouvements de réglage de pas, de débattement et d'avance-traînée des pales. Un moyeu de rotor retient les pales à l'encontre de la Force centrifuge et transmet une force de sustantation depuis l-s pales vers l'arbre et la cellule de l'hélicoptère. Le moyeu c4_atif devant pouvoir s'incliner autour de l'axe central de l'arbre d'une conception de moyeu à cardan, il est nécessaire de réaliser des moyens inclinables ou articulables pour transmettre le couple de l'arbre vers les pales du rotor. La structure de transmission de couple doit être assez rigide pour transmettre le couple directement de l'arbre sur l'hélicoptère sans gauchir les pales mais doit être suffisamment souple et flexible pour i'jncliner d'environ 10 par rapport à l'horizontale lors de la

:tansmission du couple.

Le gauchissement d'une structure de transmission de couple

Se manifeste sous forme d'une onde ou d'une série d'ondes indui-

Le dans la structure en réaction à un effort de torsion agissant sur la structure. Le gauchissement est inhérent à une structure de transmission de couple flexible et il est indésirable qu'il soit lié directement à une diminution de la résistance à la fatigue, d'une diminution de la capacité de transmission de

couple et d'une instabilité dynamique de la structure de trans-

mission de couple. La force motrice typique appliquée à un ensemble de moyeux d'hélicoptère dépasse 1 013 CV. Les matériaux

P.Lalliques classiques ne possèdent pas les propriétés nécessai- -

res à réaliser simultanément la fonction de transmission de couple et la fonction de flexion sans gauchissement et/ou

défaillance de structure.

Par conséquent, il y a lieu de réaliser dans ce domaine un moyen de transmission de couple composite flexible et un procédé

de fabrication d'un tel moyen de transmission de couple qui per-

=ettent de résoudre les problèmes de l'art antérieur.

L'invention a pour objet une structure composite à matrice de résine renforcée de fibres, adaptée particulièrement à être utilisée comme diaphragme de transmission de couple- pour un moyeu de l'aile rotative d'un avion. La structure comprend un diaphragme circulaire doté d'une jante, ladite jante ayant des moyens de fixation et le diaphragme comprenant - au moins un anneau de renforcement et des moyens de fixation centrale. La structure se compose d'une matrice de résine, de fibres de ren- forcement enroulées sensiblement tangentiellement par rapport aux moyens de fixation centrale selon un modèle à multiple circuits afin de réaliser un diaphragme de la structure ainsi qu'une jante et un moyen de fixation de la jante, et de fibres de renforcement enroulées sensiblement circonférentiellement

pour renforcer la jante de la structure et de fibres de renfor-

cement enroulées sensiblement de manière circulaire pour réali-

ser des anneaux concentriques par rapport au centre du diaphrag-

me. La structure est enroulée sous une tension de fibres suffi-

sante et est durcie par moulage sous une pression et une chaleur suffisantes. La section formant diaphragme de la structure reste essentiellement uniplanaire lorsqu'elle est soumise à des efforts dus à des changements de température. et la structure

est résistante au gauchissement sous des efforts de torsion.

Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de réali-

sation d'une structure composite à matrice de résine renforcée de fibres comprenant un diaphragme doté d'une jante, d'un moyen de fixation de la jante, d'anneaux de renforcement et de moyens de fixation centrale, structure adaptée particulièrement à être utilisée en tant que diaphragme de transmission de couple pour un moyeu de l'aile rotative d'un avion, comprenant l'enroulement de fibres imprégnées d'une résine thermodurcissable sous une

tension de fibres suffisante sur un mandrin sensiblement tangen-

tiellement par rapport aux moyens de fixation centrale selon un modèle à circuit multiple pour réaliser le diaphragme, une jante et un moyen de fixation de jante, l'enroulement de fibres de renforcement imprégnées de résine sous une tension de fibre suffisante de manière essentiellement circonférentielle pour renforcer la jante de la structure, les fibres de renforcement étant intercalées éventuellement avec les fibres tangentielles

pour réaliser la structure, et l'enroulement de fibres de ren-

forcement imprégnées de résine de manière sensiblement circulai-

re pour réaliser au moins un anneau de renforcement, cet anneau

étant disposé concentriquement sur le diaphragme ou à l'inté-

rieur du diaphragme. La structure est ensuite durcie par moulage avec application appropriée de chaleur et de pression. La section formant diaphragme de la structure reste sensiblement uniplanaire lorsqu'elle est soumise à des efforts provoqués par les changements de température, et la structure est résistante

au gauchissement sous des efforts de torsion.

Un autre aspect de l'invention concerne une structure

composite à matrice de résine'renforcée de fibres adaptée parti-

culièrement à être utilisée comme accouplement flexible de transmission de couple. La structure comprend un disque creux ayant un premier côté diaphragme sensiblement plat et un second côté diaphragme sensiblement plat, chaque côté diaphragme

comprenant un moyen de fixation centrale et chaque côté dia-

phragme ayant au moins un anneau de renforcement concentrique au côté diaphragme. Le disque comprend une jante périphérique jointe au côté diaphragme. La structure comprend une matrice de

résine, des fibres enroulées sous une tension suffisante sensi-

blement tangentiellement par rapport aux moyens de fixation centrale selon un modèle à circuit multiple pour réaliser le disque, des fibres enroulées sous une tension suffisante de manière sensiblement circonférentielle pour renforcer la jante périphérique de la structure et des fibres enroulées sous une

tension suffisante de manière sensiblement circulaire pour réa-

liser des anneaux de renforcement sur ou dans les côtés dia-

phragme et concentriquement par rapport à lui. La structure est durcie par moulage avec application appropriée de chaleur et de

pression pour que les sections formant diaphragme restent essen-

tiellement uniplanaires lorsqu'elles sont soumises à des efforts provoqués par les changements de température et la structure est

résistante au gauchissement sous des efforts de torsion.

Un autre aspect encore de l'invention concerne un procédé de

réalisation d'une structure composite à matrice de résine ren-

forcée de fibres, adaptée particulièrement à être utilisée comme accouplement flexible de transmission de couple. Le procédé comprend l'enroulement de fibres imprégnées de résine sur un mandrin sensiblement tangentiellement à au moins un moyen de fixation centrale sous une tension de fibres suffisante selon un modèle à circuit multiple pour réaliser un disque doté d'un premier côté diaphragme sensiblement plat et d'un second côté diaphragme sensiblement plat, ledit disque comprenant une jante périphérique jointe aux côtés diaphragme chaque côté diaphragme comprenant le moyen de fixation centrale, l'enroulement de fibres de renforcement imprégnées de résine sous une tension suffisante de manière essentiellement circonférentielle pour renforcer la jante de la structure, les fibres de renforcement étant facultativement intercalées avec des fibres tangentielles pour réaliser la structure, et la réalisation d'au moins un

anneau de renforcement pour chaque côté diaphragme par l'enrou-

lement de fibres imprégnées de résine de manière sensiblement circulaire, lesdits anneaux étant situés concentriquement sur chaque côté diaphragme ou intercalés éventuellement avec les

fibres tangentielles. La structure est ensuite durcie par moula-

ge avec application appropriée de chaleur et de pression, pour

permettre d'obtenir une structure telle que les côtés diaphrag-

mes du disque restent essentiellement uniplanaires lorsqu'ils

sont soumis à des efforts provoqués par des changements de tem-

pératures, et la structure est résistante au gauchissement sous

des efforts de torsion.

Ces caractéristiques et avantages de la présente invention

ainsi que d'autres ressortiront de la description qui suit faite

en référence aux dessins annexés.

La figure 1 montre un mode de réalisation préféré de la structure de transmission de couple enroulée de fibres conforme

à la présente invention.

La figure 2a est une vue en plan schématique partielle d'un

assemblage de moyeux de rotor composites typiques pour hélicop-

tère incorporant la structure de transmission de couple conforme

à la présente invention.

La figure 2b est une coupe latérale de l'assemblage de

moyeux de rotor.

La figure 3 est une coupe partielle de la structure de transmission de couple enroulée de fibres conforme à la présente invention. La figure 4 montre un modèle d'enroulement typique pour une -Structure de transmission de couple enroulée de fibres conforme

à la présente invention.

La figure 5 illustre un modèle d'enroulement à trois

circuits en vue du renforcement de la jante.

La figure 6 illustre un modèle d'enroulement à quatre

circuits en vue du renforcement de la jante.

La figure 7 illustre des modèles de renforcement de la

structure de la présente invention.

La figure 8 illustre un accouplement incorporant la structu-

re d'entraînement de couple conforme à la présente invention.

La figure 9 est une vue en couple d'un accouplement utili-

sant la structure de transmission de couple conforme à la pré-

sente invention.

Les figures 10a, 10b et 10c illustrent les anneaux de ren-

forcement utilisés dans les structures de transmission de couple conformes à la présente invention. Et La figure 11 illustre un mandrin pouvant être utilisé pour

enrouler les anneaux de renforcement de l'invention.

Z5 Les fibres utilisées pour réaliser les structures de trans-

mission de couple conformes b la présente invention comprennent les fibres connues dans la technique pour la fabrication de structure composite. Comme exemples de ces fibres, on peut citer les fibres de polyaramide, les fibres de graphite, les fibres de verre et des combinaisons de ces fibres. Les fibres auront de manière typique une résistance à la traction entre 4 921 kg/cm2 environ et 35 150 kg/cm2, de préférence autour de 28 120 kg/cm2. Une fibre synthétique particulièrement préférée

pour la mise en oeuvre de cette invention est la fibre poIyama-

ride Kevlar 29 fabriquée par la société DuPont Company, Wilmington, Delaware. La fibre de polyaramide Kevlar 29 a une résistance à la tension d'environ 28 130 kg/cm2 et un module de

traction de 632 700 kg/cm2. La fibre peut être normalement ache-

tée sous forme de mèche de préparation préfabriquée ou ruban. Un ruban comprend ordinairement environ 8 mèches de préparation. Le ruban utilisé pour enrouler sur les structures de la présente invention une largeur entre 12,7 mm et 304,8 mm, généralement

entre 12,7 mm et 152,4 mm, bien que toute la largeur tradition-

nelle peut être utilisée. La largeur préférée du ruban utilisée pour enrouler une structure variera en fonction des dimensions de la structure. L'épaisseur du ruban est ordinairement entre 1,27 mm et 0,0508 mm, généralement entre 0,31 mm et 0,1524 mm et

de préférence autour de 0,1524 mm.

Il est préférable d'utiliser un ruban de polyaramide qui a été imprégné de résine, bien que l'on puisse utiliser un ruban non imprégné et la résine peut y être appliquée ultérieurement

lors du traitement.

Une structure conforme à la présente invention comprenant des fibres de polyaramide Keviar et une matrice de résine aura un module de traction unidirectionnelle compris entre 703 000 kg/cm2 et 843 600 kg/cm2 à la température ambiante. Le

rapport de fibres à résine d'une structure conforme à la présen-

te invention réalisées à partir de fibres de polyaramide et d'une matrice de résine sera compris entre 50 environ et 65 %

environ en volume.

On peut également utiliser des fibres de graphite pour la mise en oeuvre de l'invention. Les fibres de graphite présentent généralement une résistance à la traction d'environ 28 120 kg/ cm2 jusqu'à 42 180 kg/cm2 environ. Le diamètre des fibres de graphite généralement utilisées est compris entre 0,00635 mm environ jusqu'à 0,00762 mm environ. Les fibres de graphite, tout comme les fibres de polyaramide, sont utilisées généralement sous forme de mèches de préparation ou rubans, disponibles dans le commerce selon plusieurs largeurs standard. Une mèche comprend ordinairement 12 000 fibres environ. Il est préférable

d'utiliser une mèche ou des fibres de graphite qui sont pré-

imprégnées d'une résine thermodurcissable, bien qu'il soit possible d'acheter des fibres non imprégnées et d'imprégner les

fibres d'une matrice de résine avant d'effectuer l'enroulement.

Une fibre de graphite préférée est la fibre de graphite d'une marque Celion fabriquée par la société Celanese Chemical Company, New York, NY. D'autres exemples de fibres de graphite pouvant être utilisés pour la mise en oeuvre de l'invention sont les fibres de graphies de marque T-300 commercialisées par la société Union Carbide Corporation, New York, NY et les fibres de graphite de marque AS-4 commercialisées par la société Hercules, Inc., Wilmington, Delaware. La mèche ou le ruban de fibres de graphite présente généralement une épaisseur d'environ 0,0305 mm, bien que des épaisseurs telles que 0,0152 mm sont disponibles. Le matériau composite de graphite et de matrice de résine durcie devrait contenir 50 %' environ à 65 % environ en volume de fibres. Une structure conforme à la présente invention comprenant des fibres de graphite et une matrice de résine aura un module de traction unidirectionnelle d'environ 1 265 400 kg/ cm2 environ jusqu'à 1 757 500 kg/cm2 environ à la température ambiante. On peut utiliser en outre un matériau de fibres de verre pour la mise en oeuvre de la présente invention. La fibre de verre préférée est un type S ou type E qui est disponible dans

le commerce préimprégné d'une résine epoxyde ou non imprégnée.

Les fibres de verre préimprégnées sont disponibles dans le commerce sous la forme d'une mèche de fibres ou d'un ruban selon des largeurs standard, par exemple, entre 2,54 mm environ et ,4 mm environ et des épaisseurs comprises par exemple entre 1,524 mm environ et 0,3175 mm environ. L'épaisseur et la largeur

choisies seront fonction des dimensions et de la charge suppor-

tée par la structure. La structure de la présente invention, lorsqu'elle est réalisée à partir de fibres de verre et d'une matrice de résine, aura une teneur en volume de fibres comprise entre 45 % environ et 60 % environ. Une structure conforme à la

présenten invention comprenant des fibres de verre et une matri-

ce de résine aura un coefficient de résistance à la traction unidirectionnelle d'environ 351 500 kg/cm2 à 492 100 kg/cm2

environ à la température ambiante.

La matrice de résine sera constituée d'une résine thermodur-

cissable ou thermoplastique apte à s'adhérer aux fibres synthé-

tiques. La résine peut être organique ou inorganique. Des rési-

nes pouvant être utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention sont des résines époxydes, de polyester et de polyimide ainsi

que d'autres structures polymériques réticulées haute températu-

re. Une résine particulièrement préférée est la résine époxyde ne 1 806 commercialisée par la société American Cyanamid Co, Wayne, NJ. Cette résine est une résine à capacité de contrainte élevée. Comme exemple de résine disponible dans le commerce, on peut citer la résine époxyde n' 35101-B commercialisée par la société Hercules, Inc., Wilmington, Delaware; la résine époxyde n 5143 et la résine expoxyde n 1806 commercialisée par la société American Cyanamid Co., Wane, NJ; la résine de polyimide n0 E-7178 commercialisée par la société U.S. Polyimide Co., et la résine n E-746 commercialisée par la société U.S. Prolam Corporation. Le ruban ou la mèche, comme on l'a déjà mentionné, peut être utilisée soit préimprégnée de résine o le ruban o la

mèche peut être imprégnée de résine lors de l'opération d'enrou-

lement selon des procédés connus tels que le passage du ruban

dans un réservoir contenant une solution de résine avant l'en-

roulement. Un autre procédé est un procédé de moulage par trans-

fert de résine, selon lequel la résine est injectée dans le moule pour s'incorporer ainsi à la structure des fibres. Il est préféré pour la mise en oeuvre de l'invention d'utiliser un

ruban ou une mèche préimprégnée de résine.

Les structures de transmission de couple conformes à l'in-

vention sont fabriquées à l'aide d'un mandrin et d'un appareil d'enroulement de filaments automatique disponible dans le

commerce. Le mandrin comprend un revêtement extérieur en caout-

chouc de silicone et un anneau de support intérieur se composant de sections ou de segments métalliques amovibles. On place le mandrin dans un support sur l'appareil d'enroulement et on utilise un modèle d'enroulement préprogrammé pour enrouler le ruban ou mèche de fibres autour du mandrin afin d'obtenir une ouche de fibres d'épaisseur appropriée ayant une orientation appropriée des fibres. Bien que l'on puisse utiliser la plupart des modèles d'enroulement aptes à réaliser une couche symétrique et régulière de fibres d'une orientation sensiblement radiale i pour la mise en oeuvre de l'invention, il est préféré d'utiliser En modèle d'enroulement progressif à onze circuits. La figure 4

Montre un modèle d'enroulement de base à onze circuits pour réa-

liser la structure d'entraînement de couple. L'angle entre chaque ruban 55 est d'environ 33,2308 . Une fois les onze circuits terminés, le modèle s'avance automatiquement d'environ ,5385 . Après l'enroulement d'un total de 65 circuits, le nodêle est achevé et on a enroulé sur le mandrin 50 une couche sl-ructurelle de fibres. Le ruban ou mèche 55 est enroulée sur le mandrin 50 essentiellement ou sensiblement tangentiellement au

trou central de la structure.

Les structures composites qui comprennent des matrices de résine/fibres imprégnées de résine et enroulées de filaments semblent avoir la résistance nécessaire à des applications aux transmissions de couple ou aux accouplements de haute puissance

et de vitesse angulaire élevée pour rattraper un défaut d'ali-

gnement d'arbres ou comme articulation d'arbres ainsi que des applications d'inclinaison. De manière typique, une transmission de couple pour moyeu de rotor ou accouplement de force motrice comprendra au moins un diaphragme sensiblement plat doté d'une jante, un moyen de fixation centrale et un moyen de fixation de jinte ainsi que des anneaux de renforcement. Les structures composites sont en général enroulées radialement à l'aide de

fibres imprégnées de résine sur un mandrin de sorte que l'orien-

tation des fibres est sensiblement radiale à la périphérie et

tangentielle par rapport à un trou central du disque. Un problè-

me que pose une structure enroulée composite ayant une section formant diaphragme plat est que la section formant diaphragme a tendance à s'écarter du mode uniplanaire désiré. Ce problème

peut être attribué à un coefficent de dilatation thermique dif-

férentiel entre les fibres synthétiques et la résine. Un autre problème associé à une telle structure concerne le gauchissement

de la structure sous un effort de torsion. On sait que le gau-

chissement diminue la résistance à la fatigue et la capacité d'accepter des efforts de torsion tout en contribuant à une

instabilité dynamique.

Plus précisément, les composites unidirectionnels présentent

deux coefficients principaux de dilatation thermique, le coeffi-

cient de dilatation longitudinale L suivant la direction dans laquelle les fibres s'étendent et le coefficient d'expansion transversal t suivant la direction transversale des fibres. Pour un matériau composite, le coefficient longitudinal L est en général bien inférieur au coefficient transversal t parce que

les fibres, qui présentent ordinairement un coefficient infé-

rieur à celui de la matrice de résine, ont tendance à imposer

une contrainte mécanique aux matériaux de la matrice de résine.

En ce qui concerne la transmission de couple par diaphragme enroulé de filaments, le mélange des angles des fibres dans la partie composite enroulée change de manière significative depuis la région centrale en direction du rayon extérieur de la section formant diaphragme. La région centrale comprend un mélange d'angles élevés de fibres qui changent pour devenir de manière prédominante une orientation radiale au niveau de la jante. Par conséquent, dans la portion centrale, la dilatation thermique est dominée par les fibres (présentant un faible coefficient de dilatation), alors que dans la zone de la jante, la matrice de résine est dominante (présentant un coefficient de dilatation

élevé) selon la direction tangentielle.

Il en resulte que, lorsque la partie subit un changement de température de n'importe quelle nature, la portion centrale du

diaphragme se dilate ou se contracte à une vitesse bien infé-

rieure à celle du rayon extérieur ou de la section formant

jante. Une telle structure enroulée de fibres composites, lors-

qu'elle est refroidie à la température ambiante par suite d'un durcissement typique effectué à température élevée, se rétrécira dans des proportions irrégulières. En outre, la structure,

pendant son utilisation, sera soumise à des changements de tem-

pérature dus à son environnement, changements qui risquent d'aggraver le problème. Le rayon extérieur ou la zone formant jante se rétrécit à une vitesse bien supérieure à celle de la portion centrale du diaphragme en raison des variations des angles des fibres. Il en résulte que la portion centrale de la partie formant diaphragme se trouve placée en compression avec la tendance résultante à se gondoler ou bomber pour sortir du mode uniplanaire désiré. Il s'agit là d'un phénomène typique des

diaphragmes composites enroulés. Il est par conséquent souhaita-

ble de pouvoir ajuster l'orientation des fibres d'une structure

composite pour équilibrer les propriétés de contrainte thermi-

ques de la structure.

Du fait qu'une telle structure enroulée de fibres utilisée comme transmission de couple ou comme accouplement de puissance doit agir comme fléchisseur en plus de son rôle de transmission

de couple, il est critique d'éliminer ou de minimiser ce bombe- ment. Ce bombement est indésirable pour plusieurs raisons. Tout d'abord la

capacité de transmission de couple d'une structure

est fonction, dans une grande mesure, de la raidure de la struc-

ture. Une structure qui manifeste ce bombement possède une

moindre raideur en torsion. Deuxièmement, l'importance du bombe-

ment est fonction de la température. Les variations de tempéra-

ture rencontrées en général par une transmission de couplé pour hélicoptère ou un accouplement de puissance (- 53,9 C jusqu'à plus de 66 C) entraîneront des variations indésirables de la

raideur en torsion par suite des fluctuations de la températu-

re. Enfin, le bombement ou déplacement de la section formant diaphragme a pour conséquence des caractéristiques élastiques non linéaires en mode d'inclinaison. On peut observer que,

lorsque la transmission de couple ou l'accouplement est en posi-

tion, ce bombement provoque un gondolement et un brusque bombe-

ment de manière hautement non linéaire. Il en résulte une fati-

gue accélérée de la structure et une défaillance ultérieure. Ce comportement est également indésirable en ce qui concerne un

rotor d'hélicoptère parce qu'il porterait atteinte aux caracté-

ristiques de commande.

Outre que le bombement contribue au gauchissement, on croit que le bombement peut être attribué à la conception inhérente d'une structure de transmission de couple souple enroulée de filaments dans laquelle on sacrifie un certain degré de raideur

en torsion pour permettre la flexion de la structure de trans-

mission de couple. On observe que le gauchissement se manifeste dans une structure de transmission de couple souple sous forme d'une déformation ondulatoire ou d'une série de déformations ondulatoires se propageant vers l'extérieur depuis le centre de

la structure à la manière de rayons.

Le renforcement de jante est incorporé à la structure de transmission de couple conforme à la présente invention pour supprimer ce phénomène de bombement. Le renforcement de jante est un enroulement circonférentiel de fibres (ruban ou mèche)

posées selon un modèle à plusieurs circuits jusqu'à l'enroule-

ment d'une couche entière de fibres. Il est préférable d'utili-

ser des fibres telles que les fibres de polyaramide ou de gra-

phite présentant un coefficient de dilatation thermique L très faible ou même négatif pour réaliser le renforcement de jante afin d'équilibrer les propriétés thermiques de la structure. Le renforcement de jante peut être enroulé avant d'enrouler la

couche initiale de la structure sur le mandrin ou après l'enrou-

lement de la couche ou des couches initiales. L'enroulement de

renforcement circonférentiel de jante est illustré sur les figu-

res 3, 5 et 6. La figure 5 montre un modèle en retrait à trois circuits selon lequel la jante est enveloppée autour du mandrin d'un ruban de fibres 60 selon un modèle répétitif à des inter- valles quelque peu inférieurs à 120 pour produire une couche circonférentielle et la figure 6 montre un modèle en retrait à quatre circuits selon lequel la jante est enveloppée autour du mandrin 50 d'un ruban de fibres 65 selon un modèle répétitif à des intervalles quelque peu inférieurs à 90 pour produire une couche circonférentielle. Un mode d'enroulement facultatif est illustré sur la figure 7 selon lequel les fibres de renforcement sont enroulées autour du mandrin 50 selon un angle par rapport à et le long de son rayon entre le trou central et la jante extérieure; la fibre 55 et la fibre 65 sont montrées à

des fins de comparaison.

La raison pour laquelle on renforce la section formant dia-

p ragine de la structure de transmission de couple à l'aide d'anneaux de renforcement est d'augmenter la raideur en torsion Lout en même temps minimisant un accroissement de la raideur en flexion de la structure du diaphragme. Cela est critique en ce que la raideur accrue en torsion est nécessaire sans une raideur accrue en flexion pour permettre h la structure de transmission de couple flexible de fonctionner correctement. Les anneaux de ] renforcement peuvent être enroulés séparément sur un mandrin u,rticulier, comme le montre la figure 11, ou peuvent être eiroulés dans la section formant diaphragme elle-même. Les seaux peuvent être rendus solidaires des surfaces supérieure uu inférieure du diaphragme ou peuvent être enroulés de manière imbriquée dans la section formant diaphragme de la structure de transmission de couple comme le montrent les figures 10a, 10b, c. Il est possible de prévoir des anneaux de renforcement selon une combinaison quelconque, par exemple sur les surfaces

supérieure et inférieure, sur la surface supérieure et interca-

) lée avec le diaphragme, etc. Les anneaux de renforcement sont enroulés à l'aide d'un ruban ou mèche relativement étroite. Le ruban ou la mèche aura une largeur comprise en général entre 1,27 mm environ et 12,7 mm environ. Le ruban ou la mèche aura une épaisseur comprise entre ï 0,0762 mm environ et 0,3048 mm environ, de préférence entre 0,1524 mm environ et 0,3048 mm environ. Les fibres utilisées pour enrouler les anneaux de renforcement seront constituées des

mêmes fibres précitées que l'on utilise pour enrouler la struc-

ture et la section de jante de renforcement. On peut envisager ) qu'au moins un anneau sera utilisé pour renforcer une section

formant diaphragme pour améliorer la raideur en torsion. Toute-

fois, on utilise de préférence plusieurs anneaux. Les anneaux Auront divers diamètres et diverses largeurs en fonction de la concentration d'effort au point particulier de la structure de transmission de couple. En outre, les anneaux auront des épais- seurs différentes, fonction également de la concentration

d'effort en un point particulier à partir du centre de la struc-

ture de transmission de couple. On peut envisager un co-durcis-

sement des anneaux et de la structure de transmission de couple selon un mode préféré. Toutefois il est également possible de durcir les anneaux de renforcement et la structure de transmis- sion de couple séparément et de rendre ensuite les anneaux de renforcement solidaires de la structure de transmission de couple durcie par collage, etc. Comme on l'a mentionné ci-dessus, les figures 9, 10a, 10b et 10c montrent divers modes de réalisation des structures de

transmission de couple conformes à la présente invention présen-

tant des anneaux de renforcement. La coupe transversale d'un

anneau de renforcement peut avoir une variété de forme géométri-

que en fonction des concentrations d'efforts en un point parti-

culier. Les configurations géométriques différentes sont obte-

nues en modifiant la largeur de la mèche à mesure que l'anneau est enroulé. Par exemple, des sections transversales peuvent être réalisées qui sont d'une configuration rectangulaire, carrée, triangulaire ou circulaire. Les anneaux de renforcement sont enroulés sous une tension suffisante à l'aide d'un appareil d'enroulement de filaments classiques sur un mandrin comme le mandrin de la figure 11. On peut en outre envisager d'enrouler les anneaux directement sur le mandrin que l'on utilise pour l'enroulement de la structure de transmission de couple. Les anneaux, bien que circulaires de préférence, peuvent présenter d'autres configurations, par exemple elliptiques, triangulaires,

carrées, rectangulaires.

Il est très important d'enrouler les fibres sous une tension

* suffisante afin de réaliser les structures résistant au gauchis-

sement et non bombantes de la présente invention. De manière typique, la tension d'enroulement sera comprise entre ,307 kg/cm2 environ et 703,07 kg/cm2 environ et de préférence

d'environ 351,53 kg/cm2.

Le nombre de couches de la structure, le nombre de couches de renforcement de la jante et les dimensions et le nombre

d'anneaux de renforcement que comprend une structure de trans-

mission de couple particulière quelconque seront fonction des

dimensions de la structure, de la charge, de la vitesse angulai-

re et du degré d'inclinaison ou d'articulation lors de l'incli-

naison. De préférence, on prévoit plus d'une couche de structu-

re, au moins une couche de renforcement des jantes et au moins un anneau de renforcement. Les couches de renforcement de jante

et les couches de structure ainsi que les anneaux de renforce-

ment peuvent être enroulés selon n'importe quel ordre ou combi-

naison. Dans un exemple d'un mode de réalisation particulier, des couches de renforcement de la jante résultante 10 sont intercalées éventuellement avec les couches de structure 12 comme le montre la figure 3. Une fois l'enroulement terminé, un renforcement de tissu supplémentaire 11 peut être appliqué sur

la surface extérieure de la structure pour renforcer la structu-

re en vue de son montage comme le montre la figure 3.

Le tissu comprendra en général des fibres de verre, de Kevlar ou des fibres de graphite tissées. Un tissu préféré est un tissu tissé de la marque Kevlar 49 d'une épaisseur d'environ 0,3048 mm. Le tissu est de préférence préimprégné de résine,

bien que le tissu puisse être imprégné de résine lors du traite-

ment comme on l'a déjà mentionné à propos des fibres.

Le mandrin segmentaire enveloppé de fibres et de la matrice de résine est ensuite soumis à un durcissement dans une machine à mouler sous une chaleur et une pression suffisante et pour une période de temps suffisamment lente pour durcir -la matrice de

résine et pour donner à la structure la forme désirée. Après re-

froidissement, la portion arrière de la structure peut être enlevée pour réaliser un moyen de montage de jante pour qu'il reste un rebord de montage si elle doit être utilisée dans une

transmission du couple du moyeu d'hélicoptère. Lorsqu'on l'uti-

lise comme accouplement de transmission de couple, le côté arrière ne sera pas coupé pour réaliser un rebord et les deux

côtés de la structure résultante seront semblables ou identi-

ques. Le mandrin métallique segmentaire est démonté et retiré et on retir le revêtement de caoutchouc. La structure peut ensuite être percée autour des moyens de fixation centrale tels qu'un moyeu central ou des moyeux centraux et/ou autour des rebords de la jante ou n'importe o sur la structure pour recevoir des

attaches ou organes. Par perçage, on désigne tout procédé d'en-

lèvement de matériaux tels que perçage, poinçonnage, brûlage, etc. En outre, on peut réaliser les trous lors de l'enroulement de la structure en plaçant des saillies sur la surface du mandrin. De manière typique, le cycle de durcissement mis en oeuvre pour les structures est un cycle par étape selon lequel la température est portée par étape d'environ 2 par minute à 1770C. On maintient la structure à 177 C pendant environ 2 heures et puis on la laisse refroidir à raison de 2 par

minute jusqu'à la température ambiante. On peut également effec-

tuer le durcissement à une température d'environ 1210C. La pression appliquée sur la pièce pendant le cycle de durcissement est en général comprise entre 3,1513-21,0927 kg/cm2 environ et de préférence d'environ 5, 2730 kg/cm2. L'appareil moulé pouvant être utilisé pour durcir et mouler les structures conformes à la

présente invention est typique des machines à mouler par appli-

cation de chaleur et de pression connues dans la technique et

comprend une cavité chauffée conformée aux surfaces de la struc-

ture et un moyen d'application de pression.

La fraction en volume des fibres de la structure moulée après refroidissement sera comprise entre 55 % environ et 65 %

environ en volume.

La distribution d'épaisseurs de la structure enroulée et moulée est suffisante pour assurer une contrainte acceptablement uniforme sensiblement dans la pièce entière. En général, l'épaisseur de la structure est la plus élevée au voisinage du moyen de fixation centrale moins élevée dans le diaphragme et

plus élevée dans la jante.

Un mode de réalisation de la structure de transmission de couple de la présente invention utilisable comme assemblage de moyeux d'hélicoptère est illustré sur la figure 1. La structure comprend une section formant diaphragme 8 pourvue d'une jante 2 et d'un rebord orienté vers l'intérieur 3. La structure est percée d'un trou central 4 destiné à recevoir un arbre. La structure comprend des trous 6 destines à recevoir des tiges de commande et des trous 5 permettant de fixer la structure sur un arbre. La structure comprend des trous 7 percés dans le rebord 3

en vue de sa fixation. La structure comprend un anneau de ren-

forcement 15 solidaire du diaphragme. La couche de structure 12 est représentée constituée d'une couche de renforcement 10 et d'un renforcement de tissu 11. Les anneaux de renforcement 15 et 16 sont représentés solidaires des

surfaces supérieure et inférieure du diaphragme 8.

1U L'utilisation de la structure comme diaphragme de transmis-

sion de couple pour le rotor d'un avion à aile rotative tel qu'un hélicoptère est représentée sur es figures 2a et 2b. Le

connecteur d'arbre de rotor 24 est relié au diaphragme de trans-

mission de couple 21 qui l'entraîne en rotation. Le diaphragme de transmission de couple 21 est rendu solidaire de la pale de rotor 22 par un dispositif de serrage 30. La pale de rotor 22

est solidaire d'un profilé souple 31 et d'un tube de transmis-

sion de couple 29. Le pas des pales est commandé par une tige de poussée 32 agissant sur un bras de réglage de pas 33 pour faire tourner le tube 29. Le profilé souple 31 se tort pour permettre un changement de pas des pales lors du fonctionnement normal du rotor. Un roulement à carton 23 permet au moyeu de rotor de s'incliner autour de l'arbre de rotor 24 en fonction des divers angles de pas d'hélice appliqués à l'hélice 22. Le carter 22 protège le rotor et assure un profil aérodynamique. On voit sur les figures 2a et 2b que le diaphragme de transmission de couple 21 réunit l'arbre et l'hélice pour transmettre du couple à l'hélice, alors que le moyeu de rotor 25 et le roulement à cardan 23 retiennent l'hélice vis-à-vis de la force centrifuge et permettent au moyeu de s'incliner. A mesure que le moyeu 25

s'incline, la transmission de couple 21 doit également s'incli-

ner. La butée d'inclinaison 26 commande le degré maximal d'in-

clinaison. La transmission de couple 21 comporte les anneaux de

renforcement 36, 37 et 38.

Un mode de réalisation de la présente invention utilisable comme accouplement de puissance (par exemple l'arbre de sortie d'une transmission destinée à entraîner l'arbre d'une machine ou l'arbre de sortie d'un moteur électrique commandant une pompe

centrifuge) est représenté sur la figure 8 et la figure 9.

La structure 40 est constituée d'un disque creux présentant un premier côté sensiblement plat 41 et un second côté sensible- ment plat parallèle 42. Une jante 43 réunit en une seule pièce le côté plat 41 et le côté plat 42. Le côté plat 41 est percé d'un trou central 43a destiné à recevoir un premier arbre. Le côté plat 42 est percé d'un trou central 44 destiné à recevoir un second arbre. Le côté plat 41 présente une section formant diaphragme sensiblement plat 45 s'étendant entre le moyeu 46 et la jante 43. Le côté plat 42 comprend de manière analogue une section formant diaphragme 47 s'étendant depuis le moyeu 48

jusqu'à la jante 43. Les moyeux 46 et 48 peuvent être éventuel-

lement percés de trous 49 en vue de leur fixation. Un anneau de renforcement 52 est solidaire du côté sensiblement plat 41 et un anneau de renforcement 53 est solidaire du côté sensiblement

plat 42.

La structure 40 peut comprendre éventuellement une jante 43 s'étendant longitudinalement et présentant une forme cylindrique ou cônique. Pour ce faire il suffit de changer la forme du mandrin. L'intercalage éventuel des fibres de renforcement avec les fibres enroulées tangentiellement dans la jante de la structure est représenté sur la figure 3. On voit que le diaphragme ou les

couches de structure 12 sont intercalées avec des fibres de ren-

forcement de jante 10. On peut également utiliser un renforce-

ment en tissu 11 comme représenté.

La figure 10a montre le diaphragme 8 comprenant des anneaux de renforcement 36a et 38a fixés sur la surface intérieure; les anneaux de renforcement 36a et 38a sont montrés comme étant solidaires des surfaces inférieure et supérieure du diaphragme 8 de la figure 10c. La figure 10b montre les anneaux 36a et 38a intercalés avec le diaphragme 8. Une bobine d'enroulement 80

permettant d'enrouler un anneau de renforcement 98 est représen-

tée sur la figure 11. La bobine 80 comprend un arbre rotatif 86, une première pièce latérale démontable 88, une seconde pièce latérale démontable 90 et un élément intérieur 94. Il suffit de

démonter la bobine 80 pour retirer l'anneau 98.

Les structures de transmission de couple conformes à la pré-

sente invention peuvent être percées de trous ou d'orifices

destinés à recevoir des systèmes d'attache, des tiges de comman-

de, etc. Les trous peuvent être réalisés par des procédés connus tels que perçage, poinçonnage, brûlage, etc. Les trous peuvent être également réalisés lors de l'enroulement en prévoyant des saillies sur la surface du mandrin autour desquelles la fibre est enroulée pour donner des zones de la structure exempte de fibres. Les structures de transmission de couple de la présente invention trouvent des applications d'accouplement d'un arbre angulairement rotatif transmettant un couple élevé à grande vitesse avec un second arbre, élément ou éléments ou assemblage angulairement rotatif pour entraîner en rotation cet arbre, l'élément ou les éléments, ou l'assemblage. Un arbre peut avoir son axe longitudinal central faussé ou articulé jusqu'à 10 par

rapport à l'axe longitudinal central de l'autre arbre ou assem-

blage. Lorsqu'on l'utilise comme accouplement, plutôt que comme

transmission de couple pour un assemblage de rotor d'hélicoptè-

re, la structure de transmission de couple sera adaptée à rece-

voir un arbre par les côtés avant et arrière. Le procédé de fabrication sera analogue ' celui décrit précédemment, sauf que la face arrière ne sera pas découpée pour réaliser un rebord, mais sera enroulée et durcie pour réaliser une section formant moyeu percé d'un trou central destiné à recevoir un arbre, de sorte que la structure soit solidaire d'un arbre de chaque côté pour fonctionner comme accouplement de transmission de couple

flexible et chaque côté comporte une section formant moyeu tra-

versé par un trou.

Exemple

Une structure de transmission de couple de fibres enroulées à une échelle d'environ 1/6 utilisable comme moyeu d'hélicoptère

composite a été réalisée par enroulement de fibres de polyamari-

de de la marque Keviar 29 autour d'un mandrin. Le mandrin se compose d'un anneau métallique segmentaire démontable intérieur

et un revêtement extérieur en caoutchouc de silicone.

On a enroulé initialement une seule couche d'une largeur de 13,97 mm d'une mèche de marque Kevlar 29 autour de la jante du mandrin selon un modèle en retrait à sept circuits pour réaliser le renforcement de jante. Ensuite, on a enroulé une seule couche de ruban autour du mandrin selon un modèle à onze circuits pour

réaliser la structure. Le ruban est un ruban de fibres de poly-

aramide de la marque Kevlar 29 d'une épaisseur d'environ 0,1524 mm. Le ruban avait une largeur de 12,7 mm et comprenait 9 mèches de fibres individuelles. La bande était imprégnée d'une matrice de résine époxyde de l'American Cyanamid (expérimental) n 1806 ayant une résistance élevée aux contraintes. Le ruban a été achetée à la société américaine Cyanamid Co., Wayne, NJ. La tension des fibres lors de l'enroulement a été réglée à environ 351,53 kg/cm2. Les anneaux de renforcement en fibres étaient fabriqués par la société dite Sikorsky Aircraft (Stratford,

CT). Les anneaux avaient des diamètres de 19,68 et de 13,33 cm.

La fibre était une mèche de fibres de graphite, préimprégnée de la matrice résine 5225 fabriquée par la société dite American Cyanamid Co. (Wayne, N.J.). La mèche avait une largeur de 1,4 mm et une épaisseur de 0, 1524 mm. Les anneaux ont été incorporés à la structure par post- durcissement avec un adhésif FM 300 commercialisé par la société dite American Cyanamid (Wayne, N.J.). On a ensuite enroulé un tissu tissé de polyaramide Kevlar 29 autour de la jante. Le tissu était préimprégné de la même matrice de résine. Le tissu avait une épaisseur de 0,2286 mm. On a placé le mandrin et la structure enroulée dans une machine à mouler et on a durci la structure par moulage sous une pression d'environ 5,2730 kg/cm2 selon un cycle de température par étape, la température étant portée à 176,67 C à raison d'environ 2 par minute, on l'a maintenue à 176,67 C pendant environ 2 heures, et

on refroidit à raison d'environ 2 par minute jusqu'à la tempé-

rature ambiante. On a percé la structure autour du moyeu central et du rebord pour recevoir des attaches. On a découpé la face arrière de la structure pour réaliser un rebord et on a enlevé le mandrin et le revêtement. La structure avait un rayon de

12,9032 cm et un trou intérieur central de 2,667 cm de diamè-

!e. La structure avait une épaisseur au niveau du moyeu d'envi-

-1,n 3,81 mm et une épaisseur au niveau la jante de 0,3048 mm. La

fofondeur hors tout de la structure était d'environ 20,32 mm.

On a monté la structure sur un appareil d'essai de l'assem-

blage simulé de moyeu d'hélicoptère à une échelle d'1/6e et on l'a fait tourné à une vitesse angulaire d'environ 1 500 t/mn (tours par minute) pendant environ 21 millions de cycles selon des angles allant jusqu'à 8 et aucune défaillance de structure n'a été observée. On n'a observé aucun bombemento On n'a observé

aucun gauchissement.

Les assemblages de transmission de couple composite confor-

i,-Sà la présente invention constituent un moyen permettant d'accoupler un arbre d'entraînement rotatif fournissant de la force motrice sous un couple élevé et à une vitesse angulaire élevée avec un second arbre ou assemblage mené, accouplement permettant une articulation d'environ 10 entre les arbres ou l'arbre et l'assemblage. Les ensembles de transmission de couple sont rdalisés à partir de fibres synthétiques enroulées et d'une matrice de résine. Les modèles d'enroulement à angles multiples

utilisés permettent de réaliser une orientation des fibres sen-

siblement radiales dans res sections périphériques d'une telle

structure. Les variations de température subies par ces structu-

rs dans une application typique ont pour conséquence des taux dtfférents de dilatation thermique, notamment au niveau de la

jante o la matrice époxyde domine dans la direction tangentiel-

le. Il en résulte un phénomène de bombement dans lequel le diaphragme normalement plat prend une forme concave ou convexe lorsqu'il est sans contrainte. Lorsqu'il est sous contrainte, le diaphragme gauchit, ce qui se traduit par des caractéristiques élastiques non linéaires et une défaillance prématurée. On a pu

constater conformément h la présente invention que, en incorpo-

rant des fibres de renforcement sensiblement tangentielles à la jante, ou éventuellement partout dans la structure, on élimine

le phénomène de bombement, assurant ainsi une structure thermi-

quement stable pouvant être utilisée comme transmission de

couple flexible à grande vitesse angulaire sous un couple élevé.

En outre, les impératifs de flexion d'une structure de transmission de couple flexible peuvent avoir pour conséquence le gauchissement de la structure sous des efforts de tension élevés, mais l'incorporation d'anneaux de renforcement de fibres

enroulées aux structures permet d'éliminer ou de réduire nota-

blement ce gauchissement, améliorant ainsi la durée de-vie, la

résistance h la fatigue et la stabilité dynamique.

Bien que l'on vient de décrit et de représenter l'invention par rapport à des modes de réalisation détaillés, il va de soi que des modifications peuvent y être apportées sans pour autant

sortir du cadre de l'invention.

Claims (25)

REVENDICATIONS

1) Structure composite à matrice de résine renforcée de fibres adaptée notamment à être utilisée comme diaphragme de transmission de couple d'un moyeu d'un avion à aile rotative, comprenant un diaphragme circulaire comportant une jante, ladite

jante comprenant un moyen de fixation, ledit diaphragme compre-

nant au moins un anneau de renforcement et un moyen central de fixation sur le diaphragme, caractérisée en ce que la structure comprend une matrice de résine;

des fibres enroulées sous une tension suffisante sensible-

ment tangentiellement par rapport au moyen central de fixation selon un modèle à circuits multiples pour réaliser un diaphragme doté d'une jante et d'un moyen de fixation de jante;

des fibres de renforcement enroulées sous une tension suffi-

sante de manière sensiblement circonférentielle pour renforcer la section formant jante de ladite structure et au moins un anneau de renforcement réalisé h partir de fibres enroulées, le

centre dudit anneau étant concentrique par rapport au dia-

phragme, et en ce que la structure est durcie par moulage sous une chaleur et pression suffisantes pour que la section formant diaphragme de la structure reste essentiellement uniplanaire

lorsqu'elle est soumise à des efforts provoqués par des change-

ments de température, et la structure est résistante au gauchis-

sement sous des efforts de torsion.

2) Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres sont sélectionnées dans le groupe comprenant les

fibres de verre, les fibres de graphite, les fibres de poly-

aramide et des combinaisons de celles-ci.

3) Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que la structure enroulée est enveloppée d'un tissu synthétique

tissé imprégné de résine avant le durcissement.

4) Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tissu synthétique tissé comprend des fibres sélectionnées dans le groupe comprenant les fibres de verre, les fibres de graphite, les fibres de polyaramide et une combinaison de celles-ci. ) Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une pluralité de trous traversants percés radialement au-delà la périphérie extérieure du moyen

central de fixation en vue de recevoir des tiges et des atta-

ches. 6) Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres sont enroulées sous une tension d'environ

351,53 kg/cm2.

7) Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un trou traversant situé centralement destiné à

recevoir un arbre.

8) Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de fixation de jante comprend un rebord orienté

vers l'intérieur.

9) Procédé pour réaliser une structure composite de résine renforcée de fibres adaptée notamment à être utilisée comme diaphragme de transmission de couple d'un moyeu d'avion à aile rotative, procédé qui consiste à enrouler des fibres imprégnées

de résine sur un mandrin sous une tension suffisante tangentiel-

lement par rapport à un moyen de fixation centrale selon un modèle à circuit multiple pour réaliser un diaphragme doté d'une jante et d'un moyen de fixation de jante, à enrouler des fibres de renforcement imprégnées de résine de manière sensiblement circonférentielle sous une tension suffisante pour renforcer la

jante de la structure, caractérisée en ce que les fibres de ren-

forcement sont intercalées facultativement avec les fibres tan-

gentielles et à enrouler des fibres de renforcement imprégnées de résine de manière sensiblement circulaire pour réaliser au

moins un anneau de renforcement, l'anneau étant disposé concen-

triquement sur le diaphragme ou à l'intérieur du diaphragme, et en ce que la structure est durcie par moulage sous une chaleur et une pression suffisantes afin de réaliser une structure dans

laquelle le diaphragme reste essentiellement uniplanaire lors-

qu'il est soumis à des efforts provoqués par des changements de

température et en ce que la structure est résistante aux gau-

chissements sous des efforts de torsion.

) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la structure comprend en outre une pluralité de trous traversants p.:cts radialement au-delà de la périphérie extérieure du moyeu central de fixation pour recevoir des éléments et des attaches, et en ce que les trous sont élaborés par enroulement dans la structure lors du procédé d'enroulement ou sont introduits après le procédé de moulage ou par la mise en oeuvre d'une combinaison

de ces deux procédés.

11) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la totalité ou une partie de la structure est enveloppée d'un issu tissé de fibres imprégnées de résine après l'enroulement

ou avant le durcissement.

12) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fibres sont sélectionnées dans le groupe comprenant les

fibres de verre, les fibres de graphite, les fibres de poly-

ar-mide et une combinaison de celles-ci.

13) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la structure est sous une tension de fibres d'environ

351,53 kg/cm2.

14) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que

le diaphragme de la structure comprend en outre un trou traver-

sant percé centralement en vue de recevoir un arbre.

) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de fixation des jantes comprend un rebord orienté vers l'intérieur. 16) Structure composite à matrice de résine renforcée de fibres adaptée notamment à être utilisée comme accouplement de

transmission de couple flexible comprenant un disque creux pré-

sentant un premier côté de diaphragme sensiblement plat et un

second côté de diaphragme sensiblement plat, chaque côté de dia-

phragme comprenant un moyen central de fixation et chaque côté de diaphragme comprenant au moins un anneau de renforcement concentrique par rapport à l'axe central axial du disque, ledit disque ayant une jante périphérique réunissant entre eux les côtés de diaphragme, caractérisée en ce que la structure comprend: une matrice de résine;

des fibres, enroulées sous une tension suffisante sensible-

ment tangentiellement par rapport au moyen central de fixation selon un modèle à circuit multiple afin de réaliser le disque; des fibres enroulées sous une tension suffisante de manière

essentiellement circonférentielle pour renforcer la jante péri-

phérique de la structure; et des fibres enroulées sous une

tension suffisante de manière sensiblement circulaire pour réa-

liser des anneaux de renforcement sur ou dans les côtés de diaphragme et concentriquement par rapport à ceux-ci; la structure étant durcie par moulage sous une chaleur et une pression suffisantes de façon que les côtés de diaphragme de la structure restent essentiellement uniplanaires lorsqu'ils

sont soumis à des efforts provoqués par des changements de tem-

pérature et en ce que la structure est résistante aux gauchis-

sements sous des efforts de torsion.

17) La structure selon la revendication 1, 9 ou 16, caracté-

risée en ce que le moyen central de fixation comprend un moyeu

réalisé par moulage lors du procédé de durcissement.

18) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce que les fibres sont sélectionnées dans le groupe comprenant les

fibres de verre, les fibres de graphite, les fibres de polyara-

mide et une combinaison de celles-ci.

19) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'au moins une partie de la surface extérieure est enveloppée

d'un tissu de fibres tissé avant le durcissement.

) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce que le tissu de fibres comprend des fibres sélectionnées dans le groupe comprenant les fibres de verre, les fibres de graphite et

les fibres de polyaramide.

21) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une pluralité de trous traversants percés radialement au-delà de la périphérie extérieure du moyen

de fixation centrale pour recevoir des éléments et des attaches.

22) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce

que la tension est d'environ 351,53 kg/cm2.

23) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle est percée d'un trou central destiné à recevoir un arbre. 24) Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce que les anneaux de renforcement et les fibres de renforcement

des jantes sont intercalés facultativement avec les fibres tan-

gentielles. 25) Procédé pour réaliser une structure composite à matrice de résine renforcée de fibres adaptée notamment à être utilisée

comme accouplement de transmission de couple flexible, caracté-

risé en ce qu'il consiste à enrouler des fibres imprégnées de résine sur un mandrin sensiblement tangentiellement par rapport

à un moyen central de fixation sous une tension de fibres suffi-

sante et selon un modèle à circuit multiple pour réaliser un disque présentant un premier côté de diaphragme sensiblement plat doté d'un moyen de fixation centrale et un second côté de

diaphragme sensiblement plat doté d'un moyen de fixation cen-

tral, ledit disque comprenant une jante périphérique réunissant

entre eux les côtés de diaphragme, à enrouler des fibres impré-

gnées de la matrice de résine sous une tension. suffisante de manière sensiblement circonférentielle pour renforcer la jante de la structure, les fibres de renforcement étant intercalées facultativement avec les fibres tangentielles et à réaliser au moins un anneau de renforcement pour chaque côté de diaphragme

par enroulement de fibres imprégnées de résine de manière sensi-

blement circulaire, lesdits anneaux étant situés concentrique-

ment sur chaque côté de diaphragme ou intercalés facultativement avec les fibres tangentielles, la structure étant ensuite durcie par moulage sous une chaleur et une pression suffisante, afin de réaliser une structure dans laquelle les côtés de diaphragme de la structure restent essentiellement uniplanaire lorsqu'ils sont

soumis à des efforts provoqués par des changements de températu-

re, et la structure est résistante aux gauchissements sous des

efforts de torsion.

26) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que le moyen de fixation centrale comprend un moyeu et est réalisé

par moulage lors du procédé de durcissement.

27) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que les fibres sont sélectionnées dans le groupe comprenant les

fibres de verre, les fibres de graphite, les fibres de polyara-

mide et une combinaison de celles-ci.

28) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que au moins une partie de la surface extérieure de la structure est

enveloppée d'un tissu de fibres tissé avant le durcissement.

29) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que le tissu comprend des fibres sélectionnées dans le groupe comprenant les fibres de verre, les fibres de graphite, les

fibres de polyaramide et une combinaison de celles-ci.

30) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que

la structure comprend en outre une pluralité de trous traver-

sants percés radialement au-delà de la périphérie extérieure du moyen de fixation centrale pour recevoir des éléments et des attaches, et en ce que les trous sont élaborés par enroulement dans la structure lors du procédé d'enroulement ou sont introduits après le procédé de durcissement, ou en suivant une

combinaison de ces méthodes.

31) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que les fibres sont enroulées sous une tension d'environ

351,53 kg/cm2.

32) Structure selon la revendication 9, caractérisé en ce que la jante est prolongée longitudinalement pour réaliser un

cylindre creux.

33) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que la jante de la structure est prolongée longitudinalement pour

réaliser un cyclindre.