FR2993657A1 - Dispositif de mesure d'un couple transmis par un arbre de transmission de puissance avec prise en compte des variations de temperature - Google Patents

Dispositif de mesure d'un couple transmis par un arbre de transmission de puissance avec prise en compte des variations de temperature Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (10) de mesure de couple d'un arbre de transmission de puissance (11), comprenant un arbre de référence (12) monté coaxialement audit arbre de puissance et ayant une extrémité libre (12b) à laquelle est liée une première série de repères angulaires tandis qu'une deuxième série de repères angulaires est montée solidaire dudit arbre de puissance au voisinage de ladite extrémité libre, un capteur (14) étant apte à fournir un signal représentatif d'une variation angulaire entre lesdites première et deuxième séries de repères angulaires, caractérisé en ce que ladite première série de repères angulaires comporte une première denture axiale (121) et ladite deuxième série de repères angulaires comporte une deuxième denture axiale (131) conjuguée à ladite première denture axiale (121) et disposée en regard de celle-ci pour venir axialement en engagement avec elle, de sorte à former un accouplement du type crabot.

Description

Dispositif de mesure d'un couple transmis par un arbre de transmission de puissance avec prise en compte des variations de température L'invention concerne de façon générale les dispositifs pour mesurer le couple transmis par un arbre de transmission de puissance, tel que par exemple l'arbre d'un moteur, notamment d'un moteur à turbine d'un hélicoptère. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de mesure du couple transmis par un arbre de transmission de puissance apte à transmettre un couple de rotation autour d'un axe de l'arbre de transmission de puissance, ledit dispositif comprenant un arbre de référence disposé coaxialement audit arbre de transmission et ayant une première extrémité fixée au niveau d'une première extrémité dudit arbre de transmission de puissance et une seconde extrémité libre à laquelle est liée au moins une première série de repères angulaires tandis qu'au moins une deuxième série de repères angulaires est montée solidaire dudit arbre de transmission de puissance au voisinage de ladite seconde extrémité libre, un capteur disposé en regard desdites première et deuxième séries de repères angulaires étant apte à fournir un signal représentatif d'au moins une variation angulaire entre lesdites première et deuxième séries de repères angulaires, ledit signal étant destiné à être transmis à un organe de calcul apte à déterminer le couple transmis par l'arbre de transmission de puissance à partir du signal fourni par le capteur. Un tel dispositif de mesure de couple, qui se base sur une mesure de la déformation en torsion de l'arbre, qui est fonction du couple transmis, est bien connu de l'homme du métier, notamment par l'exemple qu'en donne le document de brevet WO 2009/141261. Selon l'enseignement de ce document, les séries de repères angulaires sont constituées par des séries de dents portées sur la circonférence de première et seconde roues concentriques, de type roues phoniques, montées solidaires respectivement de la seconde extrémité libre de l'arbre de référence et de l'arbre de puissance. Ce document propose une configuration particulière des roues phoniques utilisées, qui permet, à l'aide d'un unique capteur, de déterminer la déformation angulaire de l'arbre ainsi que la température de l'arbre pour ensuite en déduire le couple réellement transmis par l'arbre de puissance.
En effet, la rigidité en torsion de l'arbre de puissance est liée à la valeur du module de Young du matériau constituant l'arbre, et la valeur de ce module est fonction de la température. Autrement dit, il est nécessaire de prendre en compte la température de l'arbre de puissance dans le calcul du couple.
Aussi, conformément à ce document, chaque roue phonique comporte une première et une seconde série de dents distincte, présentant une configuration où les dents des premières séries de dents respectives des première et seconde roues sont parallèles entre elles, tandis que les dents des secondes séries de dents respectives des première et seconde roues présentent des surfaces parallèles inclinées par rapport à l'axe des arbres, et les roues phoniques sont arrangées de telle sorte que les dents de la première roue phonique alternent angulairement avec les dents de la seconde roue phonique. Lors de la rotation de l'arbre de puissance, le capteur disposé en regard des dents des deux roues phoniques permet de déterminer une première variation d'écart angulaire entre les dents appartenant aux premières séries de dents respectives des première et seconde roues phoniques, ainsi qu'une seconde variation d'écart angulaire entre les dents appartenant aux secondes séries de dents respectives des première et seconde roues phoniques. A partir de ces première et seconde variations d'écart angulaire, on peut déterminer la variation angulaire résultant uniquement de la déformation en torsion d'une part, et la température, d'autre part. Cependant, l'obtention de ces deux informations nécessaires au calcul du couple, repose sur une configuration particulièrement complexe des roues phoniques concentriques fixées respectivement sur l'arbre de transmission et sur l'extrémité libre de l'arbre de référence. La réalisation de ces pièces mécaniques s'avère être compliquée et implique en conséquence un usinage coûteux. Au surplus, les repères angulaires des roues phoniques, constitués par des dents qui s'étendent radialement vers l'extérieur, imposent un encombrement non négligeable, qui peut être contraignant selon la conception du moteur. Aussi, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de mesure du couple fourni par un moteur à turbine notamment, qui soit exempt de l'une au moins des limitations précédemment évoquées, c'est-à-dire qui soit capable de fournir une mesure de couple qui prenne en compte les variations de température de l'arbre dans le calcul de couple avec un seul capteur, en assurant néanmoins une réalisation mécanique beaucoup moins coûteuse des pièces intervenant dans la mesure en réduisant leur nombre, leur encombrement, ainsi que les contraintes d'usinage de ces pièces.
A cette fin, le dispositif de de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que ladite première série de repères angulaires comporte une première denture axiale s'étendant du côté de ladite seconde extrémité libre selon au moins une portion de la circonférence de ladite seconde extrémité libre et ladite deuxième série de repères angulaires comporte une deuxième denture axiale, qui est conjuguée à ladite première denture axiale et qui est disposée en regard de ladite première denture axiale sur un manchon accouplé audit arbre de transmission de puissance pour venir axialement en engagement avec ladite première denture axiale, de sorte à former un accouplement du type crabot présentant un jeux angulaire prédéterminé entre lesdites première et deuxième dentures axiales lorsque ledit arbre de transmission est au repos. Grâce à cet agencement, il est possible d'augmenter le nombre de dents utiles sans augmenter notablement le coût de réalisation, et ainsi de pouvoir effectuer des mesures à plus basse vitesse comparativement à la réalisation de l'art antérieur exposée plus haut. Avantageusement, ledit signal fourni par ledit capteur comporte au moins une première information représentative de la variation d'un premier jeu angulaire correspondant à une première distance séparant les faces d'une dent de ladite première denture axiale et d'une dent de ladite deuxième denture axiale consécutives, orientées en vis-à-vis l'une de l'autre selon un premier angle d'inclinaison par rapport audit axe de l'arbre de transmission, et une deuxième information représentative de la variation d'un deuxième jeu angulaire correspondant à une deuxième distance séparant les faces d'une dent de ladite première denture axiale et d'une dent de ladite deuxième denture axiale consécutives, orientées en vis-à-vis l'une de l'autre selon un deuxième angle d'inclinaison par rapport audit axe de l'arbre de transmission, opposé audit premier angle d'inclinaison. De manière avantageuse : - ledit organe de calcul est adapté à déterminer la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance à partir de la différence entre ledit premier jeu angulaire et ledit deuxième jeu angulaire ; - ledit organe de calcul est adapté à déterminer la température de l'arbre de transmission de puissance à partir de la somme entre ledit premier jeu angulaire et ledit deuxième jeu angulaire ; - ledit organe de calcul est adapté à déterminer la vitesse de rotation de l'arbre de transmission de puissance à partir de la fréquence du signal représentatif des variations desdits premier et deuxième jeux angulaires.
De préférence, les dents de l'une au moins desdites première et deuxième dentures axiales comportent au moins une lumière de largeur constante considérée selon la direction orthoradiale dudit arbre de transmission de puissance. Avantageusement, ladite première denture axiale est pratiquée sur au moins une partie du profil d'une section transversale de ladite extrémité libre dudit arbre de référence. Selon une variante de réalisation, ledit arbre de référence est monté à l'intérieur dudit arbre de transmission de puissance. Avantageusement, ledit arbre de transmission de puissance et ledit arbre de référence sont réalisés en des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents. L'invention concerne également un moteur à turbine comportant un dispositif de mesure de couple selon la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de mesure conforme à l'invention ; - la Figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ; - les Figures 3a, 3b et 3c sont des vues de détail de la Figure 2, illustrant plus précisément l'accouplement à crabot entre l'arbre de référence et le manchon solidaire de l'arbre de transmission de puissance, dans différentes configurations de variation de jeu angulaire résultant de la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance et de la dilatation longitudinale de l'arbre de transmission de puissance relativement à l'arbre de référence ; - la Figure 4 illustre un exemple de signaux de mesure générés par le capteur, dans le cas particulier d'utilisation d'un capteur magnétique de type détecteur de proximité inductif basse fréquence ou capteur à courant de Foucault ; - la Figure 5 illustre un mode de réalisation particulier des dentures axiales, destiné à compenser les dérives du capteur (distance par rapport aux dentures et caractéristiques électriques).
Le dispositif de mesure de couple 10 selon l'invention, tel qu'illustré à la figure 1, comporte un arbre de transmission de puissance 11, de préférence creux, destiné à transmettre un couple de rotation autour de son axe X. L'arbre 11 est par exemple, mais non exclusivement, un arbre utilisé pour transmettre la puissance d'un moteur à turbine d'hélicoptère.
Le dispositif de mesure de couple 10 comporte en outre un arbre de référence 12, qui s'étend coaxialement à l'arbre de transmission de puissance 11. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1, l'arbre de référence 12 est disposé coaxialement à l'arbre de transmission de puissance 11, à l'extérieur de celui-ci. Plus précisément, l'arbre de référence 12 est fixé par sa première extrémité 12a au niveau d'une première extrémité 11a de l'arbre de transmission de puissance 11, tandis qu'une seconde extrémité 12b de l'arbre de référence, opposée à sa première extrémité 12a, est libre. Avantageusement, l'arbre de référence 12 est réalisé en un matériau ayant un coefficient de dilatation linéaire notablement différent de celui de l'arbre de transmission de puissance 11. En variante, non illustrée, l'arbre de référence peut s'étendre coaxialement à l'arbre de transmission de puissance, à l'intérieur de celui-ci, auquel il est fixé par sa première extrémité voisine de la première extrémité de l'arbre de transmission de puissance, tandis que sa seconde extrémité est libre.
Par ailleurs, un manchon 13 est monté solidaire d'une seconde extrémité 11 b de l'arbre de transmission de puissance 11, sensiblement au voisinage de la seconde extrémité libre 12b de l'arbre de référence 12. Plus précisément, comme illustré à la figure 2, la seconde extrémité libre 12b de l'arbre de référence 12 porte une première denture axiale 121. Cette première denture axiale 121 est composée de dents 121a, qui s'étendent parallèlement à l'axe X et qui sont disposées sur au moins une portion de la circonférence de la seconde extrémité libre 12b de l'arbre de référence 12, par exemple sur toute sa circonférence. Cette première denture axiale 121 peut par exemple être taillée dans le pourtour de la seconde extrémité libre 122 de l'arbre de référence 12, et constituer ainsi le profil d'une section transversale de l'extrémité libre 12b de l'arbre de référence 12. Une deuxième denture axiale 131 composée de dents 131a, qui s'étendent parallèlement à l'axe X, est réalisée au niveau du manchon 13, et présente une forme conjuguée de celle de la première denture axiale 121. Cette deuxième denture axiale 131 portée par le manchon 13 est disposée en regard de la première denture axiale 121 ménagée au niveau de la seconde extrémité libre 12b de l'arbre de référence 12 et est prévue pour venir engrener axialement avec la première denture axiale 121.
Comme montré à la figure 3a, une fois que la première denture axiale 121 de l'extrémité libre 12b de l'arbre de référence 12 est engagée dans la deuxième denture axiale 131 correspondante du manchon 13 monté solidaire de l'arbre de puissance 11, l'engrènement de ces deux dentures axiales 121 et 131 est tel qu'il présente un jeu angulaire J prédéterminé lorsque l'arbre de transmission de puissance 11 est au repos, c'est-à-dire lorsqu'il ne transmet pas de couple, correspondant à la distance maximale, ou angle maximal autour de l'axe X de l'arbre de puissance 11, pouvant séparer les faces d'une dent 121a de la première denture axiale 121 et d'une dent 131a de la deuxième denture axiale 131 consécutives, ces faces étant celles qui sont orientées en vis-à-vis l'une de l'autre. Un unique capteur 14 est disposé sensiblement au droit des dents 121a et 131a respectivement des première et deuxième dentures axiales 121 et 131, à proximité immédiate, afin de pouvoir mesurer l'évolution de ce jeu angulaire J entre les dentures axiales 121 et 131, lors de la rotation de l'arbre de transmission de puissance 11. Le signal fourni par le capteur 14 est transmis à un organe de calcul 15 destiné à déterminer notamment la valeur du couple transmis par l'arbre de puissance en prenant en compte les variations de la température de l'arbre de transmission de puissance dans le calcul du couple. 2 99365 7 7 En effet, lorsque l'arbre de transmission de puissance 11 transmet un couple, il subit une déformation en torsion, qui dépend de l'intensité du couple transmis d'une part, et de la température de l'arbre de transmission de puissance, d'autre part. En effet, la rigidité en torsion de l'arbre est liée à la 5 valeur du module de Young du matériau constituant l'arbre, et la valeur de ce module est fonction de la température. Il s'ensuit que, lors d'une transmission de couple par l'arbre de puissance 11, le jeu angulaire J entre les première et deuxième dentures axiales 121 et 131 varie et la mesure de cette variation est apte à fournir une image du couple appliqué comme il sera expliqué plus en 10 détail par la suite. A cet égard, les figures 3b et 3c illustrent les variations du jeu entre les première et deuxième dentures axiales 121 et 131, respectivement dues à la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance, à température ambiante, et à la dilatation thermique longitudinale de l'arbre de transmission 15 de puissance relativement à l'arbre de référence, l'arbre de puissance étant considéré au repos. Ainsi, en référence à la figure 3b, lors d'une transmission de couple par l'arbre de transmission de puissance 11, les dents 131a de la deuxième denture axiale 131 liée au manchon 13 solidaire de l'arbre 11, ont tendance à 20 se déplacer relativement aux dents 121a de la première denture axiale 121 de l'arbre de référence. Plus particulièrement, la position relative des première et deuxième dentures axiales 121 et 131 résultant de la déformation en torsion de l'arbre 11 est telle qu'un premier jeu angulaire J1, qui correspond à la distance séparant les faces de deux dents consécutives, respectivement de la première 25 et deuxième denture axiale 121 et 131, orientées en vis-à-vis l'une de l'autre selon un premier angle d'inclinaison par rapport à l'axe X de l'arbre de transmission 11, diminue par rapport au jeu angulaire J existant au repos, tandis qu'un deuxième jeu angulaire J2, qui correspond à la distance séparant les faces de deux dents consécutives, respectivement de la première et 30 deuxième denture axiale 121 et 131, orientées en vis-à-vis l'une de l'autre selon un deuxième angle d'inclinaison opposé au premier angle d'inclinaison considéré, augmente par rapport au jeu angulaire J existant au repos. La figure 3c illustre la variation du jeu angulaire entre les deux dentures axiales 121 et 131, due à la dilatation thermique longitudinale différentielle, lorsqu'aucun couple n'est transmis par l'arbre de transmission de puissance 11. En effet, suivant l'exemple de la figure 3c, sous l'action de la température, l'arbre de transmission de puissance s'est axialement éloigné de l'arbre de référence en raison du phénomène de dilatation thermique de l'arbre de transmission de puissance par rapport à l'arbre de référence, dû aux coefficients de dilatation respectifs des arbres et à l'augmentation de la température. Cette dilatation thermique différentielle se traduit par une variation du jeu angulaire entre les deux dentures axiales 121 et 131, laquelle variation est représentative de la température. Selon l'exemple illustré à la figure 3c, sous l'action d'une température élevée, les jeux J1 et J2, tels que définis précédemment en référence à la figure 3b, varient dans le sens d'une augmentation par rapport au jeu J existant au repos et à température ambiante. Autrement dit, la variation respective des deux jeux angulaires J1 et J2, qui correspondent respectivement au jeu entre deux dents consécutives des première et deuxième dentures axiales pris entre deux faces orientées en vis-à- vis l'une de l'autre selon des angles d'inclinaison respectifs opposés, est constituée par la variation de jeu résultant de la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance, ainsi que par la variation de jeu due à la dilatation longitudinale. En d'autres termes, la modification du jeu angulaire entre les deux dentures axiales due à la température s'ajoute à la variation du jeu angulaire due à la déformation en torsion de l'arbre résultant de la transmission du couple. Le fonctionnement du dispositif de mesure va maintenant être donné en référence à l'utilisation d'un capteur magnétique, par exemple un capteur inductif ou un capteur à courant de Foucault, pour mesurer les jeux J1 et J2 entre les deux dentures axiales 121 et 131. Toutefois, d'autres types de capteur peuvent être utilisés, sans pour autant sortir du champ de la présente invention, tels que des capteurs magnétiques (à variation de reluctance, à effet Hall, magnétorésistance etc....), des capteurs optiques ou des capteurs capacitifs. Ainsi, lors de la rotation de l'arbre de puissance, le capteur magnétique 14 mesure les jeux, en particulier les jeux J1 et J2, entre deux dents consécutives appartenant respectivement à la première denture axiale 121 et à la deuxième denture axiale 131. Comme illustré à la figure 4, le signal S généré par le capteur magnétique 14, représentatif de la variation de jeu entre les deux dentures axiales, constitue donc un train de signaux, où de manière schématique, chaque créneau correspond au jeu entre les deux dentures axiales et où la largeur des créneaux est fonction du jeu entre elles. Ces informations sont transmises à l'organe de calcul 15, qui est programmé de telle manière à être apte à reconnaître à quel jeu J1 ou J2 est associé chacun des créneaux du signal. Le train de signaux transmis par le capteur 14 permet donc de mesurer les jeux angulaires J1 et J2, ces jeux pouvant être déterminés à partir de la durée des créneaux respectifs.
Comme expliqué plus haut, chacun des deux jeux angulaires mesurés J1 et J2 contient une information relative à la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance et une information relative à la température. Comme les faces orientées en vis-à-vis l'une de l'autre de deux dents consécutives respectivement de la première et de la deuxième denture axiale, entre lesquelles est mesuré le premier jeu angulaire J1 d'une part, et le deuxième jeu angulaire J2, d'autre part, présentent des angles d'inclinaison opposées, la différence entre les deux jeux angulaires J1 et J2 mesurés fournit la variation de jeu angulaire résultant uniquement de la déformation en torsion de l'arbre, tandis que la somme des deux jeux angulaires J1 et J2 mesurés permet de déterminer la variation de jeu angulaire résultant de l'écartement axial entre l'arbre de transmission de puissance et l'arbre de référence due à la dilatation thermique. Cette dernière variation est alors utilisée pour mesurer la température de l'arbre de transmission de puissance. Avantageusement, en faisant varier la pente des dents respectives des première et deuxième dentures axiales 121 et 131, il est possible de régler la sensibilité de la mesure de la température. En outre, les dents respectives des dentures axiales 121 et 131 peuvent présenter un profil asymétrique. Par ailleurs, la sensibilité de la mesure de la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance est fonction de la longueur de l'arbre.
La température d'une part, et la variation de jeu due à la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance, d'autre part, sont alors utilisées par l'organe de calcul 15, qui est apte à calculer la valeur du couple effectivement transmis par l'arbre de transmission de puissance, par exemple à partir d'un abaque préenregistré.
2 99365 7 10 Par ailleurs, la fréquence du signal S représentatif des variations de jeux angulaire entre les deux dentures axiales 121 et 131 peut être utilisée par l'organe de calcul 15 pour déterminer la vitesse de rotation de l'arbre de transmission de puissance.
5 Les caractéristiques électriques du capteur (variation de seuil de détection, sensibilité), de même que ses positions axiale et radiale, relativement aux dentures axiales, sont des causes possibles de dérive des mesures. En particulier, on constate qu'une évolution du seuil de détection ou un changement de la sensibilité du capteur n'entraîne pas de modification de la 10 mesure de la déformation en torsion, mais a cependant un effet sur la mesure de la dilatation différentielle. En effet, si le seuil de détection évolue ou si la sensibilité du capteur change, la position du point de détection varie d'une valeur A. Alors, les jeux angulaires mesurés deviennent : J'1=J1+23, et J'242+23' de sorte que la mesure de la dilatation différentielle, qui découle de 15 la somme des jeux angulaires mesurés comme expliqué précédemment, est modifiée en conséquence. Par contre, si la position axiale du capteur change, les mesures des jeux ne sont pas modifiées et ni la mesure de la déformation en torsion, ni la mesure de la dilation différentielle ne sont alors modifiées. On constate donc 20 qu'il est seulement nécessaire de compenser la variation de mesure de la dilatation différentielle en fonction des variations du seuil de détection ou de la sensibilité du capteur. La compensation de l'influence de la variation du seuil de détection ou celle de la sensibilité du capteur sur la mesure de la dilatation différentielle, 25 peut être réalisée au moyen de lumières pratiquées au niveau des dents d'au moins une des deux dentures axiales et ayant la particularité de présenter une largeur R constante selon la direction orthoradiale de l'arbre de puissance. En pratique, la réalisation de telles lumières au niveau d'une seule denture axiale et suffisante et, suivant le mode de réalisation illustré à la figure 5, les dents 30 131a de la deuxième denture axiale 131 comportent chacune au moins une telle lumière 132 de largeur R constante considérée selon la direction orthoradiale de l'arbre de transmission de puissance, destinée à permettre de compenser les dérives en température du capteur de proximité 14. Dans ces conditions, la mesure de la largeur R d'une lumière 132 à l'aide du capteur 14 varie de la même manière que celle des jeux angulaires J1 et J2, en fonction de l'évolution du seuil de détection ou du changement de sensibilité du capteur 14, de telle sorte que la largeur R mesurée devient : R'=R+2A. Aussi, à partir des valeurs mesurées de jeux angulaires et de largeur de lumière, en réalisant la mesure J1+J2-2R, on obtient avantageusement une mesure fonction de la dilatation différentielle, qui est indépendante de la variation du seuil de détection et de celle de la sensibilité du capteur.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de mesure du couple transmis par un arbre de transmission de puissance (11) apte à transmettre un couple de rotation autour d'un axe (X) de l'arbre de transmission de puissance (11), ledit dispositif (10) comprenant un arbre de référence (12) disposé coaxialement audit arbre de transmission de puissance (11) et ayant une première extrémité (12a) fixée au niveau d'une première extrémité (11a) dudit arbre de transmission de puissance (11) et une seconde extrémité libre (12b) à laquelle est liée au moins une première série de repères angulaires tandis qu'au moins une deuxième série de repères angulaires est montée solidaire dudit arbre de transmission de puissance (11) au voisinage de ladite seconde extrémité libre (12b), un capteur (14) disposé en regard desdites première et deuxième séries de repères angulaires étant apte à fournir un signal (S) représentatif d'au moins une variation angulaire entre lesdites première et deuxième séries de repères angulaires, ledit signal (S) étant destiné à être transmis à un organe de calcul (15) apte à déterminer le couple transmis par l'arbre de transmission de puissance (11) à partir du signal fourni par le capteur (14), caractérisé en ce que ladite première série de repères angulaires comporte une première denture axiale (121) s'étendant du côté de ladite seconde extrémité libre (12b) selon au moins une portion de la circonférence de ladite seconde extrémité libre (12b), et ladite deuxième série de repères angulaires comporte une deuxième denture axiale (131) qui est conjuguée à ladite première denture axiale (121) et qui est disposée en regard de ladite première denture axiale (121) sur un manchon (13) monté solidaire dudit arbre de transmission de puissance (12) pour venir axialement en engagement avec ladite première denture axiale (121), de sorte à former un accouplement du type crabot présentant un jeu angulaire (J) prédéterminé entre lesdites première (121) et deuxième (131) dentures axiales lorsque ledit arbre de transmission de puissance (11) est au repos.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal (S) fourni par ledit capteur (14) comporte au moins une première information représentative de la variation d'un premier jeu angulaire (J1) correspondant à une première distance séparant les faces d'une dent (121a) de ladite première denture axiale (121) et d'une dent (131a) de ladite deuxième denture axiale (131) consécutives, orientées en vis-à-vis l'une de l'autre selon un premier angle d'inclinaison par rapport audit axe (X) de l'arbre de transmission, et une deuxième information représentative de la variation d'un deuxième jeu angulaire (J2) correspondant à une deuxième distance séparant les faces 5 d'une dent (121a) de ladite première denture axiale (121) et d'une dent (131a) de ladite deuxième denture axiale (131) consécutives, orientées en vis-à-vis l'une de l'autre selon un deuxième angle d'inclinaison par rapport audit axe (X) de l'arbre de transmission, opposé audit premier angle d'inclinaison.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe 10 de calcul (15) est adapté à déterminer la déformation en torsion de l'arbre de transmission de puissance (11) à partir de la différence entre ledit premier jeu angulaire (J1) et ledit deuxième jeu angulaire (J2).
  4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit organe de calcul (15) est adapté à déterminer la 15 température de l'arbre de transmission de puissance (11) à partir de la somme entre ledit premier jeu angulaire (J1) et ledit deuxième jeu angulaire (J2).
  5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit organe de calcul (15) est adapté à déterminer la vitesse de rotation de l'arbre de transmission de puissance (11) à partir de la 20 fréquence du signal représentatif des variations desdits premier (J1) et deuxième (J2) jeux angulaires.
  6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dents (131a) de l'une au moins desdites première et deuxième dentures axiales comportent au moins une lumière (132) de largeur 25 (R) constante considérée selon la direction orthoradiale dudit arbre de transmission de puissance.
  7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première denture axiale (121) est pratiquée sur au moins une partie du profil d'une section transversale de ladite extrémité libre (12b) dudit arbre de référence (12).
  8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit arbre de référence (12) est monté à l'intérieur dudit arbre de transmission de puissance (11).
  9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit arbre de transmission de puissance (11) et ledit arbre de référence (12) sont réalisés en des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents.
  10. 10. Moteur à turbine comportant un dispositif (10) de mesure de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3046841A1 (fr) * 2016-01-20 2017-07-21 Turbomeca Couplemetre a torsion

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104568451A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 哈尔滨东安发动机(集团)有限公司 测扭装置
US20240192068A1 (en) * 2021-04-15 2024-06-13 Lord Corporation Torque measurement device and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2595821A1 (fr) * 1986-03-12 1987-09-18 Turbomeca Procede et dispositif pour mesurer le couple transmis par un arbre soumis a des variations de temperature
DE4026749A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-27 Edgar Beier Beruehrungsfreie messvorrichtung fuer drehmoment und/oder drehwinkel
DE10208606A1 (de) * 2002-02-27 2003-09-11 Zahnradfabrik Friedrichshafen Vorrichtung zur Messwerterfassung an umlaufenden Bauteilen
WO2009141261A1 (fr) * 2008-05-21 2009-11-26 Turbomeca Dispositif de mesure de couple transmis par un arbre de puissance

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817886A1 (de) * 1998-04-22 1999-10-28 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Erfassung des auf eine Welle wirkenden Drehmoments

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2595821A1 (fr) * 1986-03-12 1987-09-18 Turbomeca Procede et dispositif pour mesurer le couple transmis par un arbre soumis a des variations de temperature
DE4026749A1 (de) * 1990-08-24 1992-02-27 Edgar Beier Beruehrungsfreie messvorrichtung fuer drehmoment und/oder drehwinkel
DE10208606A1 (de) * 2002-02-27 2003-09-11 Zahnradfabrik Friedrichshafen Vorrichtung zur Messwerterfassung an umlaufenden Bauteilen
WO2009141261A1 (fr) * 2008-05-21 2009-11-26 Turbomeca Dispositif de mesure de couple transmis par un arbre de puissance

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3046841A1 (fr) * 2016-01-20 2017-07-21 Turbomeca Couplemetre a torsion
WO2017125671A1 (fr) * 2016-01-20 2017-07-27 Safran Helicopter Engines Couplemètre à torsion
CN108431370A (zh) * 2016-01-20 2018-08-21 赛峰直升机发动机公司 扭转力矩传感器
CN108431370B (zh) * 2016-01-20 2020-11-17 赛峰直升机发动机公司 扭转力矩传感器

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