FR3029255B1

FR3029255B1 - Roue dentee

Info

Publication number: FR3029255B1
Application number: FR1561458A
Authority: FR
Inventors: Bernd Dautermann; Michael Elbs; Armin Deschler
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 2014-11-29
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2019-08-02
Anticipated expiration: 2035-11-27
Also published as: US10520073B2; US20160186851A1; DE102014017755B4; DE102014017755A1; FR3029255A1

Abstract

Roue dentée (10) avec un corps de base en forme de disque ou cylindrique (11), dans laquelle le corps de base (11) radialement à l'intérieur, comprend un évidement (12) pour le passage d'un arbre (25), dans laquelle le corps de base (11) comprend des dents (13, 14) radialement à l'extérieur, réparties sur la circonférence de ce dernier, et dans laquelle au moins d'un côté du corps de base (11), un élément d'amortissement en forme de disque (17) est raccordé, de manière amovible, à ce dernier de sorte qu'un mouvement relatif provoqué par des charges agissant sur la roue dentée pendant le fonctionnement, est possible entre le corps de base (11) et l'élément d'amortissement (17) respectif.

Description

ROUE DENTEE L'invention concerne une roue dentée avec un corps de base en forme de disque ou cylindrique, dans laquelle le corps de base radialement interne comprend un évidement pour le passage d'un arbre, et dans laquelle le corps de base comprend des dents radialement externes, réparties sur la circonférence de ce dernier.

Les roues dentées, par exemple dans les boîtes de vitesses, transmettent des forces ou des couples pendant le fonctionnement. En particulier, à cause des fluctuations de rigidité dans les mises en prise de dent, on peut assister à un développement de bruits lors du processus qui peut être perçu comme étant gênant. D'après l'art antérieur, on connaît une multiplicité de roues dentées afin de réduire le développement de bruit.

Par conséquent, le document DE 1 808 162 U décrit une roue dentée amortissant les vibrations, dans laquelle on amortit les vibrations et donc on réduit le développement de bruit par une couche élastique positionnée dans la direction radiale entre un coussinet en acier radialement interne et un rebord denté en acier radialement externe, par exemple une couche en plastique. De telles roues dentées ne sont cependant pas appropriées pour transmettre des couples élevés.

Une autre roue dentée fonctionnant avec un faible bruit est connue d'après le document DE 87 10 903 U. Avec cette roue dentée, on propose une partie de moyeu radialement interne réalisée à partir de thermoplastique à résistance mécanique élevée, cependant avec un faible facteur d'amortissement, et une partie de rebord denté radialement externe réalisée avec un thermoplastique ayant un facteur d'amortissement élevé mais une résistance mécanique plus faible. Une telle roue dentée n'est pas non plus appropriée pour transmettre des couples élevés.

Il existe, par conséquent, un besoin pour une roue dentée, en particulier pour des applications de boîtes de vitesses, qui tend vers un développement moins important de bruit, tout en étant toujours capable de transmettre des couples élevés. A partir de cela, l'objet de l'invention consiste à créer un nouveau type de roue dentée.

Cet objet est résolu par une roue dentée du type précité, caractérisée en ce que au moins d'un côté du corps de base, un élément d'amortissement en forme de disque est raccordé de manière amovible à ce dernier, de sorte qu'un mouvement relatif provoqué par des charges dynamiques agissant sur la roue dentée pendant le fonctionnement est possible entre le corps de base et l'élément d'amortissement respectif.

Selon l'invention, un élément d'amortissement en forme de disque est raccordé de manière amovible au corps de base, au moins d'un côté de ce dernier, de sorte qu'un mouvement relatif occasionné par des charges dynamiques agissant sur la roue dentée pendant le fonctionnement, est possible entre le corps de base et l'élément d'amortissement respectif.

Dans le cas de la roue dentée selon l'invention, un élément d'amortissement en forme de disque est raccordé de manière amovible au corps de base, au moins d'un côté du corps de base, c'est-à-dire axialement à côté de ce dernier. Ici, le raccordement amovible entre l'élément d'amortissement respectif et le corps de base, en raison des forces opérationnelles ou des couples opérationnels, permet un mouvement relatif entre le corps de base et l'élément d'amortissement respectif. Pour cette raison, les vibrations de la roue dentée provoquées en particulier, par exemple, par les fluctuations de rigidité dans la mise en prise de dent, en particulier pendant des charges alternées, peuvent être réduites et, grâce à cela, les développements de bruit contrecarrés. L'invention est appropriée, en particulier, pour les roues dentées des boîtes de vitesses qui transmettent des couples élevés.

Selon un autre développement avantageux de l'invention, le ou chaque élément d'amortissement est raccordé de manière amovible au corps de base de sorte que le mouvement relatif entre le corps de base et l'élément d'amortissement respectif, provoqué par les charges agissant sur la roue dentée pendant le fonctionnement, s'étend de la plage sub-micrométrique à la plage micrométrique et est dirigé dans la direction circonférentielle et/ou dans la direction radiale. Un mouvement relatif entre l'élément d'amortissement respectif et le corps de base de la roue dentée dans la direction circonférentielle et/ou dans la direction radiale de la plage sub-micrométrique à la plage micrométrique permet un amortissement de vibrations particulièrement avantageux et la réduction des développements de bruit sur la roue dentée.

Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'élément d'amortissement respectif est raccordé de manière amovible au corps de base, par des vis, de préférence de sorte que des premières vis raccordent l'élément d'amortissement respectif au corps de base radialement vers l'intérieur, de manière adjacente à l'évidement pour l'arbre, et de sorte que des secondes vis raccordent l'élément d'amortissement respectif au corps de base radialement vers l'extérieur, de manière adjacente aux dents. Le raccordement de l'élément d'amortissement respectif au corps de base de la roue dentée via des vis est particulièrement simple et par conséquent préféré.

Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'élément d'amortissement respectif est raccordé directement de manière amovible au corps de base de sorte que suite aux mouvements relatifs provoqués par les charges agissant sur la roue dentée pendant le fonctionnement, entre l'élément d'amortissement respectif et le corps de base, on assiste à la formation d'une friction entre l'élément d'amortissement respectif et le corps de base, c'est-à-dire entre les faces d'extrémités attenantes de l'élément d'amortissement respectif et du corps de base. Cette configuration est particulièrement avantageuse pour amortir efficacement les vibrations et réduire les développements de bruit.

Des modes de réalisation exemplaires de l'invention sont expliqués de manière plus détaillée en référence aux dessins, sans y être limité, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une roue dentée selon l'invention ; et - la figure 2 est une coupe prise à travers la roue dentée de la figure 1 à titre d'extrait. L'invention concerne une roue dentée apte à transmettre des couples, en particulier une roue dentée d'une boîte de vitesses, qui sert à transmettre des couples élevés, comme par exemple une boîte de vitesses pour un broyeur vertical ou un entraînement d'extrudeuse.

Dans la partie suivante, l'invention est décrite en référence à une roue dentée 10 représentée sur les figures 1 et 2.

La roue dentée 10 représentée sur les figures 1 et 2 a un corps de base 11 en forme de disque ou cylindrique, le corps de base 11 comprenant un évidement 12 radialement interne, pour le passage d'un arbre 25. Typiquement, le corps de base 11 de la roue dentée 10 est assemblé par frettage sur l'arbre 25.

Le corps de base 11 de la roue dentée 10, radialement réparti sur l'extérieur sur la circonférence de ces dents, c'est-à-dire dans le mode de réalisation exemplaire représenté les premières dents 13 et les secondes dents 14, qui dans chaque cas fournissent des rebords dentés de manière hélicoïdale 15 et 16, respectivement.

On rappelle ici que l'invention n'est pas limitée à de telles doubles roues à denture hélicoïdale. L'invention peut, au lieu de cela, être utilisée également avec des roues à denture hélicoïdale simple ou avec des roues à denture droite.

Selon les termes de l'invention, un élément d'amortissement en forme de disque 17 est raccordé de manière amovible au corps de base 11 de la roue dentée 10, sur au moins un côté de ce dernier. Dans le mode de réalisation exemplaire de la double roue à denture hélicoïdale 10 des figures 1 et 2, un élément d'amortissement en forme de disque 17 est raccordé de manière amovible au corps de base 11 sur chacun des deux côtés de ce dernier, de sorte qu'en raison des forces opérationnelles et des couples opérationnels ou des fluctuations de rigidité dans la mise en prise de dent, un mouvement relatif entre le corps de base 11 et l'élément d'amortissement 17 respectif est possible.

Ce mouvement relatif entre le corps de base 11 et l'élément d'amortissement 17 respectif a lieu dans ce cas de la plage sub-micrométrique à la plage micrométrique, en particulier entre 0,01 pm et 10 pm.

Les éléments d'amortissement 17 représentés sur les figures 1 et 2 sont raccordés de manière amovible au corps de base 11 par des vis 18, 19 chacun d’un côté de ce dernier, notamment par des premières vis radialement internes 18 qui raccordent l'élément d'amortissement 17 respectif au corps de base 11, radialement vers l'intérieur, adjacentes à l'évidement 12 du corps de base 11 pour l'arbre 25, et par des secondes vis radialement externes 19 qui raccordent de manière amovible l'élément d'amortissement 17 respectif au corps de base 11, radialement vers l'extérieur, adjacentes aux dents 13, 14 du corps de base 11. A la fois les premières vis 18 et les secondes vis 19 sont, dans ce mode de réalisation non limité, observées dans la direction circonférentielle, réparties régulièrement sur l'élément d'amortissement 17 respectif et forment des anneaux 20, 21 de vis 18,19.

Comme déjà expliqué ci-dessus, les raccordements via les vis 18, 19 permettent un mouvement relatif pendant le fonctionnement entre l'élément d'amortissement 17 respectif et le corps de base 11 de la roue dentée 10.

Les vis 18, 19 raccordent l'élément d'amortissement 17 respectif directement de manière amovible au corps de base 11, de sorte que pendant le mouvement relatif entre les éléments d'amortissement 17 respectif et le corps de base 11 provoqué par les charges ou vibrations opérationnelles de la roue dentée 10, on assiste à la formation d'une friction entre l'élément d'amortissement 17 respectif et le corps de base 11 qui contrecarre les vibrations, réduisant ainsi les développements de bruit.

Par conséquent, les faces d'extrémité 22, 23 attenantes du corps de base 11 et de l'élément d'amortissement 17 respectif frottent l'une contre l'autre pendant le fonctionnement, en raison du mouvement relatif de ces dernières. L'élément d'amortissement 17 respectif de la roue dentée 10, tout comme le corps de base 11 de la roue dentée 10, comprend un évidement 24 pour le passage de l'arbre 25.

Un diamètre interne de l'évidement 24 dans l'élément d'amortissement 17 respectif en forme de disque, correspond dans ce cas à un diamètre interne de l'évidement 12 dans le corps de base 11 de la roue dentée 10, respectivement à un diamètre externe de l'arbre 25.

Dans le mode de réalisation exemplaire représenté sur les figures 1 et 2, la roue dentée 10 s'appuie contre un épaulement de l’arbre 25 attenant à l'extrémité de face gauche du corps de base 11, ce qui explique pourquoi l'élément d'amortissement en forme de disque 17 positionné sur ce côté du corps de base 11 a un évidement 24 pour le passage d'arbre avec un diamètre légèrement plus grand, qui est adapté à l'épaulement de l'arbre 25. L'élément d'amortissement en forme de disque 17 respectif a une épaisseur axiale qui est inférieure à l'épaisseur axiale du corps de base 11.

Le diamètre externe de l'élément d'amortissement en forme de disque 17 respectif est plus petit que le diamètre externe du corps de base 11, de sorte que les dents 13, 14 sont accessibles sans interférences pour une mise en prise avec des dents d'une roue dentée attenante.

De préférence, le corps de base 11 de la roue dentée 10 et l'élément d'amortissement 11 respectif sont produits avec des matériaux similaires ayant des duretés similaires, de préférence à la fois le corps de base 11 ainsi que le ou chaque élément d'amortissement 17 sont produits en acier.

Par conséquent, l'objet de la présente invention est de proposer une roue dentée d'une boîte de vitesses 10, dans laquelle cette dernière comprend un corps de base 11 portant des dents 13, 14, dans laquelle au moins d'un côté du corps de base 11, un élément d'amortissement en forme de disque 17 est raccordé de manière amovible à ce dernier, c'est-à-dire de sorte que les charges opérationnelles qui, pendant le fonctionnement, agissent sur la roue dentée 10, déclenchent un mouvement relatif entre l'élément d'amortissement 17 respectif et le corps de base 11 qui s'étend en particulier de la plage sub-micrométrique à la plage micrométrique et s'étend de préférence dans la direction circonférentielle et/ou la direction radiale. Ici, l'élément d'amortissement 17 respectif est directement raccordé au corps de base 11 de la roue dentée 10 de sorte qu'entre les faces d'extrémité attenantes 22, 23 de l'élément d'amortissement 17 et du corps de base 11, on assiste à la formation d'une friction. Pour cette raison, les vibrations indésirables et les développements de bruit indésirables peuvent être directement contrecarrés efficacement sur la roue dentée 10.

Claims

R EVE NDICATIONS

1 .Roue dentée (10) destinée à une boîte de vitesse et susceptible de transmettre des couples élevés comprenant un corps de base en forme de disque ou cylindrique (11) fixé solidairement en rotation à un arbre rotatif (25) passant au travers d’un perçage traversant médian (12) de celui-ci et comportant deux faces d’extrémité (22) ainsi qu’une face périphérique munie d’une denture hélicoïdale ou droite (13, 14), caractérisée en ce que Se corps de base (11) est pris en sandwich entre deux disques d’amortissement antibruit (17) montés sur l’arbre rotatif (25) et comportant chacun un perçage (24) de passage de cet arbre ainsi qu’une face d’extrémité interne (23) s’appliquant contre une face d’extrémité associée (22) du corps de base (11), et chacun des disques d’amortissement antibruit (17) est fixé de manière amovible au corps de base (11) au moyen de deux ensembles de vis de fixation (18, 19) respectivement réparties régulièrement et formant deux anneaux, à savoir un anneau interne (20) proche de l’arbre rotatif et un anneau externe (21) proche de la face périphérique dentée du corps de base (11) de sorte que des charges dynamiques agissant sur Sa roue dentée (10) lors de la rotation de l’arbre rotatif (25) provoquent la formation d’une friction entre la face d’extrémité interne (23) des disques d’amortissement antibruit (17) et la face d’extrémité (22) correspondante du corps de base (11), entraînant un mouvement relatif ayant une amplitude située dans Sa plage de 0,01 pm à 10 pm et dirigé dans la direction circonférentielle et/ou dans Sa direction radiale entre ces éléments, de nature à contrecarrer Ses vibrations et à réduire ainsi Se développement de bruit.
2 .Roue dentée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement en forme de disque (17) respectif a une épaisseur qui est plus faible que l’épaisseur du corps de base (11).
3 .Roue dentée selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement en forme de disque (17) respectif a un diamètre externe qui est plus faible que le diamètre externe du corps de base (11).