FR3139870A1 - TRANSMISSION ASSEMBLY FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE MECHANICAL REDUCER - Google Patents
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Abstract
Ensemble de transmission pour un réducteur mécanique (6) de turbomachine (1) d’aéronef, cet ensemble comportant : - un porte-satellites (10), - des corps de palier (10b) comportant chacun deux parois tubulaires coaxiales, respectivement externe (20a) et interne (20b), qui sont reliées entre elles par un voile (20c), et qui sont fixés au porte-satellites (10), et - des satellites (8) montés autour des parois tubulaires externes (20a) des corps de palier (10b), et aptes à tourner autour des seconds axes (Y) vis-à-vis des corps de palier (20b), caractérisé en ce que les voiles (20c) des corps de palier (10b) sont situés dans un premier plan (H1) perpendiculaire au premier axe (X) qui est à distance axiale d’un second plan (H2) perpendiculaire au premier axe (X) et passant par les milieux des parois tubulaires externes (20a). Figure pour l'abrégé : Figure 4Transmission assembly for a mechanical reduction gear (6) of an aircraft turbomachine (1), this assembly comprising: - a planet carrier (10), - bearing bodies (10b) each comprising two coaxial tubular walls, respectively external ( 20a) and internal (20b), which are connected together by a veil (20c), and which are fixed to the planet carrier (10), and - satellites (8) mounted around the external tubular walls (20a) of the bodies bearing (10b), and capable of rotating around the second axes (Y) with respect to the bearing bodies (20b), characterized in that the sails (20c) of the bearing bodies (10b) are located in a first plane (H1) perpendicular to the first axis (X) which is at an axial distance from a second plane (H2) perpendicular to the first axis (X) and passing through the middles of the external tubular walls (20a). Figure for abstract: Figure 4
Description
La présente invention concerne un ensemble de transmission pour un réducteur mécanique de turbomachine d’aéronef.The present invention relates to a transmission assembly for a mechanical gearbox of an aircraft turbomachine.
L’état de l’art comprend notamment les documents FR-B1-3 066 792, FR-B1-3 071 023, FR-B1-3 098 562 et FR-B1-3 101 129.The state of the art includes in particular documents FR-B1-3 066 792, FR-B1-3 071 023, FR-B1-3 098 562 and FR-B1-3 101 129.
Le rôle d’un réducteur mécanique est de modifier le rapport de vitesse et de couple entre l’axe d’entrée et l’axe de sortie d’un système mécanique.The role of a mechanical gearbox is to modify the speed and torque ratio between the input axis and the output axis of a mechanical system.
Les nouvelles générations de turbomachines à double flux, notamment celles ayant un haut taux de dilution, comportent un réducteur mécanique pour entraîner l’arbre d’une soufflante (aussi appelé « fan »). De manière usuelle, le réducteur a pour but de transformer la vitesse de rotation dite rapide de l’arbre d’une turbine de puissance en une vitesse de rotation plus lente pour l’arbre entraînant la soufflante.New generations of dual-flow turbomachines, particularly those with a high dilution ratio, include a mechanical reduction gear to drive the shaft of a fan (also called a “fan”). Usually, the purpose of the reduction gear is to transform the so-called fast rotation speed of the shaft of a power turbine into a slower rotation speed for the shaft driving the fan.
Un tel réducteur comprend un pignon central, appelé solaire, une couronne et des pignons appelés satellites, qui sont en prise entre le solaire et la couronne. Les satellites sont maintenus par un châssis appelé porte-satellites. Le solaire, la couronne et le porte-satellites sont des planétaires car leurs axes de révolution coïncident avec l’axe longitudinal X de la turbomachine. Les satellites ont chacun un axe de révolution différents équirépartis sur le même diamètre de fonctionnement autour de l’axe des planétaires. Ces axes sont parallèles à l’axe longitudinal X.Such a reduction gear includes a central pinion, called a solar, a crown and pinions called satellites, which are engaged between the solar and the crown. The satellites are held by a frame called a satellite carrier. The solar, the crown and the satellite carrier are planetary because their axes of revolution coincide with the longitudinal axis X of the turbomachine. The satellites each have a different axis of revolution equally distributed over the same operating diameter around the axis of the planetary gears. These axes are parallel to the longitudinal axis X.
Il existe plusieurs architectures de réducteur. Dans l’état de l’art des turbomachines à double flux, les réducteurs sont de type planétaire ou épicycloïdal. Il existe dans d’autres applications similaires, des architectures dites différentielles ou « compound ».There are several reducer architectures. In the state of the art of double-flow turbomachines, the reduction gears are of the planetary or epicyclic type. In other similar applications, there are so-called differential or “compound” architectures.
- Sur un réducteur planétaire, le porte-satellites est fixe et la couronne constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le sens inverse du solaire.- On a planetary gearbox, the planet carrier is fixed and the crown constitutes the output shaft of the device which rotates in the opposite direction to the solar.
- Sur un réducteur épicycloïdal, la couronne est fixe et le porte-satellites constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le même sens que le solaire.- On an epicyclic gearbox, the ring gear is fixed and the planet carrier constitutes the output shaft of the device which rotates in the same direction as the solar.
- Sur un réducteur différentiel, aucun élément n’est fixé en rotation. La couronne tourne dans le sens contraire du solaire et du porte-satellites.- On a differential gearbox, no element is fixed in rotation. The crown rotates in the opposite direction of the solar and the satellite carrier.
Les réducteurs peuvent être composés d’un ou plusieurs étages d’engrènement. Cet engrènement est assuré de différentes façons comme par contact, par friction ou encore par champs magnétique. Il existe plusieurs types d’engrènement par contact comme avec des dentures droites, hélicoïdales ou en chevron.Reducers can be made up of one or more meshing stages. This meshing is ensured in different ways such as by contact, by friction or even by magnetic fields. There are several types of contact meshing such as straight, helical or chevron teeth.
Les réducteurs peuvent être composés d’un ou plusieurs étages d’engrènement. Cet engrènement est assuré de différentes façons comme par contact, par friction ou encore par champs magnétique.Reducers can be made up of one or more meshing stages. This meshing is ensured in different ways such as by contact, by friction or even by magnetic fields.
Un satellite peut comprendre un ou deux étages d’engrènement. Dans la présente demande, on entend par « étage » ou « denture », une série de dents d’engrènement avec une série de dents complémentaires. Une denture peut être interne ou externe. Un satellite à simple étage comprend une denture qui peut être droite, hélicoïdale ou en chevron et dont les dents sont situées sur un même diamètre. Cette denture coopère à la fois avec le solaire et la couronne.A satellite can include one or two meshing stages. In the present application, the term “stage” or “teeth” means a series of meshing teeth with a series of complementary teeth. A tooth can be internal or external. A single-stage satellite comprises teeth which can be straight, helical or chevron-shaped and whose teeth are located on the same diameter. This toothing cooperates with both the solar and the crown.
Un satellite à double étage comprend deux dentures ou deux séries de dents qui sont situées sur des diamètres différents. Une première denture coopère avec le solaire et une seconde denture coopère avec la couronne.A double-stage satellite comprises two teeth or two sets of teeth which are located on different diameters. A first tooth cooperates with the solar and a second tooth cooperates with the crown.
Il existe deux technologies de porte-satellites, les porte-satellites monoblocs et les portes-satellites qui comportent une cage et un porte-cage reliés ensemble par des liaisons souples.There are two planet carrier technologies, one-piece planet carriers and planet carriers which feature a cage and a cage carrier connected together by flexible links.
Les satellites sont guidés en rotation par des paliers qui sont formés ou portés par des corps de palier fixés au porte-satellites. Les paliers peuvent être des paliers lisses ou hydrodynamiques, des paliers à roulement, etc.The satellites are guided in rotation by bearings which are formed or carried by bearing bodies fixed to the planet carrier. The bearings can be plain or hydrodynamic bearings, rolling bearings, etc.
Une des problématiques d’un réducteur de ce type concerne la transmission des efforts en fonctionnement et le risque de désalignements des satellites.One of the problems with a gearbox of this type concerns the transmission of forces during operation and the risk of misalignment of the satellites.
Ces désalignements diminuent la durée de vie du réducteur car ils créent des surcharges non-souhaitées sur les dentures et sur les paliers des satellites. Pour diminuer ces désalignements, plusieurs solutions existent telles que l’utilisation d’un porte-satellites sous forme de cage et porte-cage plutôt que sous forme monobloc, l’utilisation d’une couronne flottante, etc.These misalignments reduce the lifespan of the gearbox because they create unwanted overloads on the teeth and on the satellite bearings. To reduce these misalignments, several solutions exist such as the use of a planet carrier in the form of a cage and cage carrier rather than in a single piece, the use of a floating ring gear, etc.
Dans un porte-satellites, les efforts appliqués sur les satellites sont transmis par les corps de palier au porte-satellites. La configuration du porte-satellites ne permet pas d’assurer une reprise de ces efforts de manière centrée par ces efforts, à cause de la présence de la couronne. L’équilibrage des efforts doit donc être réalisé par la géométrie du porte-satellites ou des corps de palier. Cependant, le porte-satellites est une pièce complexe avec peu d’espaces disponibles pour prévoir cette géométrie particulière.In a planet carrier, the forces applied to the planet carriers are transmitted by the bearing bodies to the planet carrier. The configuration of the planet carrier does not ensure a resumption of these forces in a centered manner by these forces, because of the presence of the crown. The balancing of forces must therefore be achieved by the geometry of the planet carrier or the bearing bodies. However, the planet carrier is a complex part with few spaces available to accommodate this particular geometry.
L’invention apporte une solution à ce problème de manière simple, efficace et économique.The invention provides a solution to this problem in a simple, effective and economical manner.
L’invention concerne un ensemble de transmission pour un réducteur mécanique de turbomachine d’aéronef, cet ensemble comportant :The invention relates to a transmission assembly for a mechanical gearbox of an aircraft turbomachine, this assembly comprising:
- un porte-satellites qui s’étend autour d’un premier axe,- a satellite carrier which extends around a first axis,
- des corps de palier répartis autour du premier axe et définissant des seconds axes parallèles au premier axe, chaque corps de palier comportant deux parois tubulaires coaxiales, respectivement externe et interne, qui s’étendent au moins en partie l’une autour de l’autre et qui sont reliées entre elles par un voile, les corps de palier étant fixés à ladite première paroi par l’intermédiaire de leurs parois tubulaires internes, et- bearing bodies distributed around the first axis and defining second axes parallel to the first axis, each bearing body comprising two coaxial tubular walls, respectively external and internal, which extend at least in part around the other and which are connected together by a web, the bearing bodies being fixed to said first wall via their internal tubular walls, and
- des satellites montés autour des parois tubulaires externes des corps de palier, et aptes à tourner autour des seconds axes vis-à-vis des corps de palier,- satellites mounted around the external tubular walls of the bearing bodies, and able to rotate around the second axes with respect to the bearing bodies,
caractérisé en ce que les voiles des corps de palier sont situés dans un premier plan perpendiculaire au premier axe qui est à distance axiale d’un second plan perpendiculaire au premier axe et passant par les milieux des parois tubulaires externes.characterized in that the sails of the bearing bodies are located in a first plane perpendicular to the first axis which is at an axial distance from a second plane perpendicular to the first axis and passing through the middles of the external tubular walls.
L’invention propose ainsi de compenser le désalignement du porte-satellites par le désalignement des corps de palier des satellites. Pour cela, les voiles de liaison des parois tubulaires des corps de palier ne sont pas alignés avec les milieux des parois tubulaires externes de ces corps, et ne sont ainsi pas alignés avec les milieux des satellites. Cette configuration permet de privilégier la déformation des corps de palier dans un sens qui est opposé au sens de déformation généralement rencontré, de façon à contrebalancer cette déformation habituelle et à réduire voire empêcher les désalignements résultants des dentures des satellites.The invention thus proposes to compensate for the misalignment of the satellite carrier by the misalignment of the bearing bodies of the satellites. For this, the connecting webs of the tubular walls of the bearing bodies are not aligned with the middles of the external tubular walls of these bodies, and are thus not aligned with the middles of the satellites. This configuration makes it possible to favor the deformation of the bearing bodies in a direction which is opposite to the direction of deformation generally encountered, so as to counterbalance this usual deformation and to reduce or even prevent the resulting misalignments of the teeth of the satellites.
La solution proposée ci-dessous est compatible d’un réducteur simple étage ou à plusieurs étages. Elle est compatible d’un réducteur dit épicycloïdal, planétaire ou différentiel. Elle est également compatible de dentures droites, hélicoïdales ou en chevron. Elle est compatible de tout type de porte-satellites, et en particulier d’un porte-satellites monobloc. Elle est en outre compatible de tout type de palier, qu’il soit composé d’éléments roulants, d’un palier hydrodynamique, etc.The solution proposed below is compatible with a single-stage or multi-stage reducer. It is compatible with a so-called epicyclic, planetary or differential gearbox. It is also compatible with straight, helical or chevron teeth. It is compatible with any type of planet carrier, and in particular with a one-piece planet carrier. It is also compatible with any type of bearing, whether composed of rolling elements, a hydrodynamic bearing, etc.
L’ensemble selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres :
- la paroi tubulaire interne de chacun des corps de palier comprend une unique extrémité longitudinale de fixation au porte-satellites, et en particulier à une première paroi du porte-satellites ;
- l’extrémité longitudinale de la paroi tubulaire interne est engagée dans un logement du porte-satellites, et en particulier de la première paroi, et/ou est appliquée axialement contre le porte-satellites, et en particulier la première paroi, et est fixée au porte-satellites, et en particulier à cette première paroi, par des vis ou des systèmes vis-écrou ;
- l’extrémité longitudinale de la paroi tubulaire interne comprend une bride annulaire de fixation au porte-satellites et en particulier à la première paroi ;
- la paroi tubulaire externe de chacun des corps de palier définit un espace interne, l’extrémité longitudinale de la paroi tubulaire interne qui est fixée au porte-satellites, et en particulier à la première paroi, étant située à l’extérieur de cet espace, et l’extrémité longitudinale opposée de cette paroi tubulaire interne étant située à l’intérieur de cet espace ;
- l’extrémité longitudinale de la paroi tubulaire interne, qui est opposée à celle fixée au porte-satellites, et en particulier à la première paroi, est située dans ledit premier plan ;
- le porte-satellites comprend une première et une seconde paroi annulaire parallèles entre elles à la première paroi et à distance axiale l’une de l’autre, les corps de palier s’étendant entre ces première et seconde parois, et la paroi tubulaire interne de chacun des corps de palier comprenant deux extrémités longitudinales opposées de fixation respectivement à ces première et seconde paroi ;
- les parois tubulaires interne et externe et le voile de chacun des corps de palier sont formés d’une seule pièce ;
- la paroi tubulaire externe et le voile de chacun des corps de palier sont formés d’une seule pièce, le voile étant fixé sur la paroi tubulaire interne du corps de palier ;
- les voiles des corps de palier sont situés à distance axiale des extrémités longitudinales des parois tubulaires externes des corps de palier ;
- le voile de chacun des corps de palier a une étendue angulaire autour du second axe du corps de palier, qui est inférieure à 250°, et de préférence inférieure à 200° ;
- les corps de palier sont positionnés autour du premier axe de sorte que leurs voiles soient tous orientés de la même façon et du côté d’un corps de palier adjacent ;
- le voile de chacun des corps de palier présente en section transversale deux surfaces incurvées dont les concavités sont opposées l’une à l’autre ;
- la paroi tubulaire interne de chacun des corps de palier comprend une surface externe tronconique dont une extrémité de plus grand diamètre est située du côté de ladite première paroi ;
- the internal tubular wall of each of the bearing bodies comprises a single longitudinal end for attachment to the planet carrier, and in particular to a first wall of the planet carrier;
- the longitudinal end of the internal tubular wall is engaged in a housing of the planet carrier, and in particular of the first wall, and/or is applied axially against the planet carrier, and in particular the first wall, and is fixed to the satellite carrier, and in particular to this first wall, by screws or screw-nut systems;
- the longitudinal end of the internal tubular wall comprises an annular flange for fixing to the planet carrier and in particular to the first wall;
- the external tubular wall of each of the bearing bodies defines an internal space, the longitudinal end of the internal tubular wall which is fixed to the planet carrier, and in particular to the first wall, being located outside this space, and the opposite longitudinal end of this internal tubular wall being located inside this space;
- the longitudinal end of the internal tubular wall, which is opposite to that fixed to the planet carrier, and in particular to the first wall, is located in said first plane;
- the planet carrier comprises a first and a second annular wall mutually parallel to the first wall and at an axial distance from one another, the bearing bodies extending between these first and second walls, and the internal tubular wall each of the bearing bodies comprising two opposite longitudinal ends for fixing respectively to these first and second walls;
- the internal and external tubular walls and the wall of each of the bearing bodies are formed in one piece;
- the outer tubular wall and the wall of each of the bearing bodies are formed in one piece, the wall being fixed on the internal tubular wall of the bearing body;
- the sails of the bearing bodies are located at an axial distance from the longitudinal ends of the external tubular walls of the bearing bodies;
- the web of each of the bearing bodies has an angular extent around the second axis of the bearing body, which is less than 250°, and preferably less than 200°;
- the bearing bodies are positioned around the first axis so that their sails are all oriented in the same way and on the side of an adjacent bearing body;
- the web of each of the bearing bodies has in cross section two curved surfaces whose concavities are opposite each other;
- the internal tubular wall of each of the bearing bodies comprises a frustoconical external surface of which one end of larger diameter is located on the side of said first wall;
-- la surface tronconique de la paroi tubulaire interne a une longueur le long du second axe, qui représente au moins 50% d’une longueur maximale de cette paroi tubulaire interne ;-- the frustoconical surface of the internal tubular wall has a length along the second axis, which represents at least 50% of a maximum length of this internal tubular wall;
-- la paroi tubulaire externe de chacun des corps de palier comprend des extrémités longitudinales amincies ;-- the outer tubular wall of each of the bearing bodies comprises thinned longitudinal ends;
-- la paroi tubulaire interne de chacun des corps de palier comprend deux extrémités longitudinales opposées ayant des diamètres externes différents.-- the internal tubular wall of each of the bearing bodies comprises two opposite longitudinal ends having different external diameters.
-- le porte-satellites est monobloc ou est du type cage et porte-cage ;-- the satellite carrier is in one piece or is of the cage and cage carrier type;
-- la paroi tubulaire externe de chacun des corps de palier a une surface cylindrique externe configurée pour former un palier lisse de guidage du satellite correspondant ;-- the external tubular wall of each of the bearing bodies has an external cylindrical surface configured to form a smooth bearing for guiding the corresponding satellite;
-- la paroi tubulaire externe de chacun des corps de palier a une surface cylindrique externe configurée pour former une ou plusieurs pistes de roulement pour des éléments roulants de guidage du satellite correspondant ;-- the external tubular wall of each of the bearing bodies has an external cylindrical surface configured to form one or more rolling tracks for guiding rolling elements of the corresponding satellite;
-- la paroi tubulaire interne a une longueur le long du second axe, qui est inférieure à celle de la paroi tubulaire externe ;-- the internal tubular wall has a length along the second axis, which is less than that of the external tubular wall;
-- le voile a une longueur ou épaisseur axiale qui représente moins de 50% d’une longueur maximale de la paroi tubulaire externe ;-- the web has an axial length or thickness which represents less than 50% of a maximum length of the external tubular wall;
-- le porte-satellites comporte au moins une première paroi annulaire.-- the satellite carrier comprises at least a first annular wall.
La présente invention concerne également un réducteur mécanique de turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un ensemble selon l’une des revendications précédentes, un solaire monté dans le porte-satellites et engrené avec les satellites, et une couronne montée autour du porte-satellites et engrenée avec les satellites.The present invention also relates to a mechanical reduction gear for a turbomachine, in particular an aircraft, comprising an assembly according to one of the preceding claims, a solar mounted in the satellite carrier and meshed with the satellites, and a ring gear mounted around the carrier. satellites and meshed with the satellites.
L’invention concerne en outre une turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant au moins un ensemble ou un réducteur tel que décrit ci-dessus.The invention further relates to a turbomachine, in particular for an aircraft, comprising at least one assembly or a reduction gear as described above.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages will emerge from the following description of a non-limiting embodiment of the invention with reference to the appended drawings in which:
La
La soufflante S est entraînée par un arbre de soufflante 4 qui est entrainé en rotation avec l’arbre BP 3 au moyen d’un réducteur 6. Ce réducteur 6 est généralement de type planétaire ou épicycloïdal.The fan S is driven by a fan shaft 4 which is rotated with the BP shaft 3 by means of a reduction gear 6. This reduction gear 6 is generally of the planetary or epicyclic type.
Bien que la description qui suit concerne un réducteur du type planétaire ou épicycloïdal, elle s’applique également à un différentiel mécanique dans lequel les trois composants, que sont le porte-satellites, la couronne et le solaire, sont mobiles en rotation, la vitesse de rotation de l’un de ces composants dépendant notamment de la différence de vitesses des deux autres composants.Although the following description concerns a planetary or epicyclic type reducer, it also applies to a mechanical differential in which the three components, which are the planet carrier, the crown and the solar, are movable in rotation, the speed rotation of one of these components depending in particular on the difference in speed of the two other components.
Le réducteur 6 est positionné dans la partie amont de la turbomachine. Une structure fixe comportant schématiquement, ici, une partie amont 5a et une partie aval 5b qui compose le carter moteur ou stator 5 est agencée de manière à former une enceinte E entourant le réducteur 6. Cette enceinte E est ici fermée en amont par des joints au niveau d’un palier permettant la traversée de l’arbre de soufflante 4, et en aval par des joints au niveau de la traversée de l’arbre BP 3.The reduction gear 6 is positioned in the upstream part of the turbomachine. A fixed structure comprising schematically, here, an upstream part 5a and a downstream part 5b which makes up the motor casing or stator 5 is arranged so as to form an enclosure E surrounding the reduction gear 6. This enclosure E is here closed upstream by seals at the level of a bearing allowing the crossing of the fan shaft 4, and downstream by joints at the level of the crossing of the BP shaft 3.
La
L’ensemble des satellites 8 est maintenus par un porte-satellites 10. Chaque satellite 8 tourne autour de son propre axe Y, et engrène avec la couronne 9.All of the satellites 8 are held by a satellite carrier 10. Each satellite 8 rotates around its own axis Y, and meshes with the crown 9.
En sortie nous avons :
- dans une configuration épicycloïdale, l’ensemble des satellites 8 entraine en rotation le porte-satellite 10 autour de l’axe X de la turbomachine. La couronne est fixée au carter moteur ou stator 5 via un porte-couronne 12 et le porte-satellites 10 est fixé à l’arbre de soufflante 4.
- dans une configuration planétaire, l’ensemble des satellites 8 est maintenu par un porte-satellites 10 qui est fixé au carter moteur ou stator 5. Chaque satellite entraine la couronne qui est rapportée à l’arbre de soufflante 4 via un porte-couronne 12.
- in an epicyclic configuration, all of the satellites 8 rotate the planet carrier 10 around the axis X of the turbomachine. The ring gear is fixed to the motor casing or stator 5 via a ring gear holder 12 and the planet carrier 10 is fixed to the fan shaft 4.
- in a planetary configuration, all of the satellites 8 are held by a planet carrier 10 which is fixed to the motor casing or stator 5. Each satellite drives the ring gear which is attached to the fan shaft 4 via a ring gear carrier 12 .
Chaque satellite 8 est monté libre en rotation à l’aide d’un palier 11, par exemple de type roulement ou palier lisse hydrodynamique. Dans le cas d’un palier lisse, le palier 11 comprend un corps de palier 10b et les corps de palier 10b des différents paliers lisses sont positionnés les uns par rapport aux autres et sont portés par des parois 10a1, 10a2 du porte-satellites 10.Each satellite 8 is mounted to rotate freely using a bearing 11, for example of the rolling or hydrodynamic plain bearing type. In the case of a plain bearing, the bearing 11 comprises a bearing body 10b and the bearing bodies 10b of the different plain bearings are positioned relative to each other and are carried by walls 10a1, 10a2 of the planet carrier 10 .
Les parois 10a1, 10a2 ont une forme annulaire et sont perpendiculaires à l’axe X. Elles sont à distance axiale l’une de l’autre et reçoivent entre elles les paliers 11, les satellites 8 et le solaire 7.The walls 10a1, 10a2 have an annular shape and are perpendicular to the axis
Il existe un nombre de paliers 11 égal au nombre de satellites 8. Pour des raisons de fonctionnement, de montage, de fabrication, de contrôle, de réparation ou de rechange, les paliers 11 (et en particulier les corps de palier 10b) et les parois 10a1, 10a2 peuvent être séparés en plusieurs pièces.There is a number of bearings 11 equal to the number of satellites 8. For reasons of operation, assembly, manufacturing, control, repair or replacement, the bearings 11 (and in particular the bearing bodies 10b) and the walls 10a1, 10a2 can be separated into several pieces.
Pour les mêmes raisons citées précédemment, la denture 8d d’un réducteur peut être séparée en plusieurs hélices présentant chacun un plan médian P. Dans notre exemple, nous détaillons le fonctionnement d’un réducteur à plusieurs hélices avec une couronne séparée en deux demi-couronnes :
- une demi-couronne amont 9a constituée d’une jante 9aa et d’une demi-bride de fixation 9ab. Sur la jante 9aa se trouve l’hélice amont de la denture du réducteur. Cette hélice amont engrène avec celle du satellite 8 qui engrène avec celle du solaire 7.
- une demi-couronne aval 9b constituée d’une jante 9ba et d’une demi-bride de fixation 9bb. Sur la jante 9ba se trouve l’hélice aval de la denture du réducteur. Cette hélice aval engrène avec celle du satellite 8 qui engrène avec celle du solaire 7.
- an upstream half-crown 9a consisting of a rim 9aa and a half-fixing flange 9ab. On rim 9aa is the propeller upstream of the gearbox teeth. This upstream propeller meshes with that of satellite 8 which meshes with that of solar 7.
- a downstream half-crown 9b consisting of a rim 9ba and a half-fixing flange 9bb. On rim 9ba is the downstream propeller of the gearbox teeth. This downstream propeller meshes with that of satellite 8 which meshes with that of solar 7.
Si les largeurs d’hélice varient entre le solaire 7, les satellites 8 et la couronne 9 à cause des recouvrements de denture, elles sont toutes centrées sur un plan médian P pour les hélices amont et sur un autre plan médian P pour les hélices aval.If the propeller widths vary between the solar 7, the satellites 8 and the crown 9 because of the tooth overlaps, they are all centered on a median plane P for the upstream propellers and on another median plane P for the downstream propellers .
La demi-bride de fixation 9ab de la couronne amont 9a et la demi-bride de fixation 9bb de la couronne aval 9b forment la bride de fixation 9c de la couronne. La couronne 9 est fixée à un porte-couronne en assemblant la bride de fixation 9c de la couronne et la bride de fixation 12a du porte-couronne à l’aide d’un montage boulonné par exemple.The half-fixing flange 9ab of the upstream crown 9a and the half-fixing flange 9bb of the downstream crown 9b form the fixing flange 9c of the crown. The crown 9 is fixed to a crown holder by assembling the fixing flange 9c of the crown and the fixing flange 12a of the crown holder using a bolted assembly for example.
Les flèches de la
La
Le corps de palier 10b comprend deux parois tubulaires 20a, 20b coaxiales qui s’étendent l’une autour de l’autre et qui sont reliées entre elles par un voile annulaire 20c.The bearing body 10b comprises two coaxial tubular walls 20a, 20b which extend one around the other and which are interconnected by an annular web 20c.
La paroi tubulaire interne 20b a ses deux extrémités axiales 20b1, 20b2 qui sont fixées aux parois 10a1, 10a2 du porte-satellites 10 et qui sont ouvertes pour définir la bouche d’alimentation 13d précitée, afin de recevoir de l’huile apportée par le distributeur (non représenté). La paroi interne 20b définit ainsi la cavité 10c de réception de l’huile de lubrification.The internal tubular wall 20b has its two axial ends 20b1, 20b2 which are fixed to the walls 10a1, 10a2 of the planet carrier 10 and which are open to define the aforementioned supply mouth 13d, in order to receive oil supplied by the distributor (not shown). The internal wall 20b thus defines the cavity 10c for receiving the lubricating oil.
La paroi tubulaire externe 20a a une longueur ou dimension axiale mesurée le long de l’axe Y, qui est proche de celle de la paroi 20b. La paroi 20a comprend une surface cylindrique externe 20aa qui est configurée pour délimiter avec une surface cylindrique interne 8a du palier 8 un espace annulaire de réception d’huile et de formation d’un film d’huile en vue de la formation du palier hydrodynamique.The outer tubular wall 20a has a length or axial dimension measured along the Y axis, which is close to that of the wall 20b. The wall 20a comprises an external cylindrical surface 20aa which is configured to delimit with an internal cylindrical surface 8a of the bearing 8 an annular space for receiving oil and forming an oil film with a view to forming the hydrodynamic bearing.
Le voile 20c a une longueur ou épaisseur axiale plus petite mesurée de la même façon, si bien que les extrémités axiales des parois 20a, 20b délimitent entre elles des rainures annulaires 21a, 21b. Cette configuration permet de conférer une certaine souplesse au corps de palier 10b, au niveau de chacune de ses extrémités axiales.The web 20c has a smaller axial length or thickness measured in the same way, so that the axial ends of the walls 20a, 20b delimit between them annular grooves 21a, 21b. This configuration makes it possible to give a certain flexibility to the bearing body 10b, at each of its axial ends.
Le corps de palier 10b comprend des orifices 10d de passage d’huile de lubrification depuis la cavité 10c jusqu’à la périphérie externe du support 10b, et en particulier jusqu’à la surface 20aa. Dans l’exemple représenté, ces orifices 10d sont formés dans la paroi interne 20b, l’âme 20c et enfin la paroi externe 20a.The bearing body 10b comprises orifices 10d for the passage of lubricating oil from the cavity 10c to the external periphery of the support 10b, and in particular to the surface 20aa. In the example shown, these orifices 10d are formed in the internal wall 20b, the core 20c and finally the external wall 20a.
La cavité 10c est alimentée en huile en continu en fonctionnement. Cette huile pénètre dans la cavité 10c puis est acheminée par les orifices 10d jusqu’à la surface 20aa. Les forces centrifuges appliquées au porte-satellites et aux corps 10b en fonctionnement suffisent à assurer cette circulation d’huile.Cavity 10c is supplied with oil continuously during operation. This oil enters the cavity 10c then is conveyed through the orifices 10d to the surface 20aa. The centrifugal forces applied to the planet carrier and to the bodies 10b in operation are sufficient to ensure this oil circulation.
La
L’invention concerne un ensemble comportant un porte-satellites 10 et des satellites 8 qui sont montés sur des corps de palier 10b fixés au porte-satellites.The invention relates to an assembly comprising a planet carrier 10 and satellites 8 which are mounted on bearing bodies 10b fixed to the planet carrier.
La
Le porte-satellites 10 peut être monobloc ou du type cage et porte-cage. Ces deux types de porte-satellites ne seront pas décrits dans le détail car ils sont bien connus de l’homme du métier.The satellite carrier 10 can be in one piece or of the cage and cage carrier type. These two types of satellite carriers will not be described in detail because they are well known to those skilled in the art.
Le porte-satellites 10 de l’ensemble selon l’invention peut comprendre une seule paroi annulaire, appelée première paroi 10a1. Cette paroi 10a1 s’étend autour de l’axe X et a une orientation radiale par rapport à cet axe X, comme c’est le cas à la
En variante, le porte-satellites 10 pourrait comprendre deux parois annulaires, appelées respectivement première et seconde parois 10a1, 10a2. Ces parois 10a1, 10a2 seraient parallèles et à distance l’une de l’autre et définiraient entre elles un espace de logement du solaire 7, des satellites 8 et des paliers 11 de ces derniers.Alternatively, the planet carrier 10 could comprise two annular walls, called respectively first and second walls 10a1, 10a2. These walls 10a1, 10a2 would be parallel and at a distance from each other and would define between them a space for housing the solar 7, the satellites 8 and the bearings 11 of the latter.
Les satellites 8 sont par exemple du type de ceux représentés à la
Les corps de palier 10b sont répartis autour de l’axe X, appelé premier axe, et définissent les axes Y, appelés seconds axes.The bearing bodies 10b are distributed around the X axis, called the first axis, and define the Y axes, called second axes.
Chaque corps de palier 10b comporte deux parois tubulaires coaxiales, respectivement externe 20a et interne 20b, qui s’étendent au moins en partie l’une autour de l’autre et qui sont reliées entre elles par un voile annulaire 20c.Each bearing body 10b comprises two coaxial tubular walls, respectively external 20a and internal 20b, which extend at least partly around each other and which are connected together by an annular web 20c.
Dans le mode de réalisation de la
Dans l’exemple représenté, la paroi tubulaire externe 20a comprend une surface cylindrique externe 20aa lisse destinée à former le film d’huile de guidage en rotation du satellite 8. Les extrémités longitudinales opposées de la paroi externe 20a sont amincies.In the example shown, the outer tubular wall 20a comprises a smooth outer cylindrical surface 20aa intended to form the oil film guiding the rotation of the satellite 8. The opposite longitudinal ends of the outer wall 20a are thinned.
La paroi externe 20a définit un espace interne E.The external wall 20a defines an internal space E.
Le voile 20c présente en section transversale deux surfaces incurvées 20c1, 20c2 dont les concavités sont opposées l’une à l’autre.The web 20c has in cross section two curved surfaces 20c1, 20c2 whose concavities are opposite each other.
Le voile 20c a une longueur minimale L2 ou épaisseur minimale, mesurée le long de l’axe Y, qui représente moins de 50%, et de préférence moins de 30%, de la longueur L1 de la paroi externe 20a mesurée le long du même axe.The web 20c has a minimum length L2 or minimum thickness, measured along the axis Y, which represents less than 50%, and preferably less than 30%, of the length L1 of the external wall 20a measured along the same axis.
Comme cela est visible à la
La paroi tubulaire interne 20b comprend une unique extrémité longitudinale 20b1 de fixation à la première paroi 10a1 du porte-satellites 10. Le corps de palier 10b est donc fixé en porte-à-faux sur le porte-satellites 10.The internal tubular wall 20b comprises a single longitudinal end 20b1 for attachment to the first wall 10a1 of the planet carrier 10. The bearing body 10b is therefore fixed cantilevered on the planet carrier 10.
La paroi interne 20b est en partie logée à l’intérieur de la paroi externe 20a et donc dans l’espace E. Son extrémité longitudinale 20b1 de fixation à la paroi 10a1 du porte satellites 10 est située à l’extérieur de l’espace E et comprend une surface cylindrique externe 20ba qui est par exemple configurée pour être logée dans un logement 10ab de forme complémentaire de la première paroi 10a1.The internal wall 20b is partly housed inside the external wall 20a and therefore in the space E. Its longitudinal end 20b1 for fixing to the wall 10a1 of the satellite carrier 10 is located outside the space E. and comprises an external cylindrical surface 20ba which is for example configured to be housed in a housing 10ab of complementary shape to the first wall 10a1.
Le reste de la paroi interne 20b comprend une surface tronconique externe 20bb dont le côté de plus grand diamètre est situé du côté de l’extrémité 20b1, et dont le côté de plus petit diamètre est situé du côté du voile 20c et est relié à ce voile 20c.The rest of the internal wall 20b comprises an external frustoconical surface 20bb whose side of larger diameter is located on the side of the end 20b1, and whose side of smaller diameter is located on the side of the web 20c and is connected to this sail 20c.
La paroi interne 20b a une longueur L3 inférieure ou égale à celle L1 de la paroi externe 20a.The internal wall 20b has a length L3 less than or equal to that L1 of the external wall 20a.
Le corps de palier 10b peut comprendre un ou plusieurs orifices ou conduits internes 23 de passage d’huile de lubrification, en particulier jusqu’à la surface 20aa.The bearing body 10b may comprise one or more orifices or internal conduits 23 for the passage of lubricating oil, in particular up to the surface 20aa.
Les figures 6 et 7 montrent un mode de réalisation d’un ensemble selon l’invention.Figures 6 and 7 show an embodiment of an assembly according to the invention.
Dans cet exemple de réalisation, le porte-satellites 10 est du type cage et porte-cage.In this exemplary embodiment, the planet carrier 10 is of the cage and cage carrier type.
Par ailleurs, dans cet exemple, la paroi tubulaire externe 20a de chaque corps de palier 10b définit des chemins ou pistes 20cc de roulement pour des éléments roulants tels que des rouleaux. Les paliers de guidage des satellites sont donc des paliers à roulement.Furthermore, in this example, the outer tubular wall 20a of each bearing body 10b defines rolling paths or tracks 20cc for rolling elements such as rollers. The satellite guide bearings are therefore rolling bearings.
Le voile 20c comprend des conduits 23 de passage d’huile de lubrification.The veil 20c includes conduits 23 for lubricating oil passage.
Les figures 8a et suivantes montrent des variantes de réalisation de l’invention.Figures 8a and following show alternative embodiments of the invention.
Dans les figures 8a et 8b, chacun des corps de palier 10b est formé d’une seule pièce.In Figures 8a and 8b, each of the bearing bodies 10b is formed in one piece.
On constate à la figure 8a que l’extrémité 20b1 de la paroi interne 20b est engagée dans le logement 10ab de la première paroi 10a1 du porte-satellites 10. La surface cylindrique externe 20ba de cette extrémité 20b1 est entourée par une surface cylindrique interne du logement 10ab. L’extrémité 20b1 de la paroi interne 20b comprend en outre une surface d’extrémité 20dd qui est perpendiculaire à l’axe Y et qui est appliquée contre un fond du logement 10ab.We see in Figure 8a that the end 20b1 of the internal wall 20b is engaged in the housing 10ab of the first wall 10a1 of the planet carrier 10. The external cylindrical surface 20ba of this end 20b1 is surrounded by an internal cylindrical surface of the housing 10ab. The end 20b1 of the internal wall 20b further comprises an end surface 20dd which is perpendicular to the axis Y and which is applied against a bottom of the housing 10ab.
Cette surface d’extrémité 20dd comprend des orifices 24 qui sont alignés avec des orifices 25 de la première paroi 10a1 pour le montage d’éléments de fixation du type vis ou systèmes vis-écrou (non représentés).This end surface 20dd comprises orifices 24 which are aligned with orifices 25 of the first wall 10a1 for mounting fastening elements of the screw type or screw-nut systems (not shown).
Dans la variante de la figure 8b, l’extrémité 20b1 de la paroi interne 20b est appliquée axialement contre la première paroi 10a1 et comprend une bride annulaire radialement externe 26 (vis-à-vis de l’axe Y) qui est serrée contre cette première paroi 10a1 par l’intermédiaire d’éléments de fixation du type vis ou systèmes vis-écrou (non représentés).In the variant of Figure 8b, the end 20b1 of the internal wall 20b is applied axially against the first wall 10a1 and comprises a radially external annular flange 26 (vis-à-vis the axis Y) which is tightened against this first wall 10a1 via fixing elements of the screw type or screw-nut systems (not shown).
Dans les figures 9a et 9b, chacun des corps de palier 10b est formé de deux pièces. La paroi tubulaire externe 20a et le voile 20c de chaque corps de palier 10b sont formés d’une seule pièce, et la paroi interne 20b forme une autre pièce. Le voile 20c est fixé à l’extrémité 20b2 de la paroi interne 20b qui est opposée à son extrémité 20b1 de fixation à la première paroi 10a1. Pour cela, le voile 20c comprend une bride annulaire radialement interne 27 (vis-à-vis de l’axe Y) qui est serrée contre cette extrémité 20b2 par l’intermédiaire d’éléments de fixation du type vis ou systèmes vis-écrou (non représentés).In Figures 9a and 9b, each of the bearing bodies 10b is formed of two parts. The outer tubular wall 20a and the web 20c of each bearing body 10b are formed in one piece, and the inner wall 20b forms another piece. The web 20c is fixed to the end 20b2 of the internal wall 20b which is opposite its end 20b1 for fixing to the first wall 10a1. For this, the web 20c comprises a radially internal annular flange 27 (vis-à-vis the axis Y) which is tightened against this end 20b2 by means of fixing elements of the screw type or screw-nut systems ( not shown).
Dans les figures 10a et 10b, ce sont les deux extrémités longitudinales 20b1, 20b2 de la paroi interne 20b de chaque corps de palier 10b qui sont fixées au porte-satellites 10, et en particulier aux première et seconde parois 10a1, 10a2 précitées.In Figures 10a and 10b, it is the two longitudinal ends 20b1, 20b2 of the internal wall 20b of each bearing body 10b which are fixed to the planet carrier 10, and in particular to the first and second walls 10a1, 10a2 mentioned above.
La paroi interne 20b a une longueur L3 qui est ici supérieure à celle L1 de la paroi externe 20a. Les deux extrémités 20b1, 20b2 de la paroi interne 20b sont ici situées à l’extérieur de l’espace E et comportent chacune une surface cylindrique externe 20ba, destinée par exemple à être engagée dans un logement 10ab de la première ou de la seconde paroi 10a1, 10a2.The internal wall 20b has a length L3 which is here greater than that L1 of the external wall 20a. The two ends 20b1, 20b2 of the internal wall 20b are here located outside the space E and each comprise an external cylindrical surface 20ba, intended for example to be engaged in a housing 10ab of the first or second wall 10a1, 10a2.
L’extrémité longitudinale de la paroi interne 20b située du côté du voile 20c a ici un diamètre D1 qui est plus petit que le diamètre D2 de l’extrémité longitudinale opposée de la paroi 20b. Entre ces deux extrémités, la paroi interne 20b présente une surface tronconique 20bb.The longitudinal end of the internal wall 20b located on the side of the wall 20c has here a diameter D1 which is smaller than the diameter D2 of the opposite longitudinal end of the wall 20b. Between these two ends, the internal wall 20b has a frustoconical surface 20bb.
Les gains apportés par l’invention sont notamment :The gains brought by the invention are in particular:
- une réduction de la masse du réducteur du fait de la réduction de la taille du porte-satellites,- a reduction in the mass of the gearbox due to the reduction in the size of the planet carrier,
- une diminution du désalignement des satellites,- a reduction in satellite misalignment,
- etc.- etc.
Claims (16)
- un porte-satellites (10) qui s’étend autour d’un premier axe (X),
- des corps de palier (10b) répartis autour du premier axe (X) et définissant des seconds axes (Y) parallèles au premier axe (X), chaque corps de palier (10b) comportant deux parois tubulaires coaxiales, respectivement externe (20a) et interne (20b), qui s’étendent au moins en partie l’une autour de l’autre et qui sont reliées entre elles par un voile (20c), les corps de palier (20b) étant fixés à ladite première paroi (10a1) par l’intermédiaire de leurs parois tubulaires internes (20b), et
- des satellites (8) montés autour des parois tubulaires externes (20a) des corps de palier (10b), et aptes à tourner autour des seconds axes (Y) vis-à-vis des corps de palier (20b),
caractérisé en ce que les voiles (20c) des corps de palier (10b) sont situés dans un premier plan (H1) perpendiculaire au premier axe (X) qui est à distance axiale d’un second plan (H2) perpendiculaire au premier axe (X) et passant par les milieux des parois tubulaires externes (20a).Transmission assembly for a mechanical reduction gear (6) of an aircraft turbomachine (1), this assembly comprising:
- a satellite carrier (10) which extends around a first axis (X),
- bearing bodies (10b) distributed around the first axis (X) and defining second axes (Y) parallel to the first axis (X), each bearing body (10b) comprising two coaxial tubular walls, respectively external (20a) and internal (20b), which extend at least partly around each other and which are connected together by a web (20c), the bearing bodies (20b) being fixed to said first wall (10a1 ) via their internal tubular walls (20b), and
- satellites (8) mounted around the external tubular walls (20a) of the bearing bodies (10b), and capable of rotating around the second axes (Y) with respect to the bearing bodies (20b),
characterized in that the webs (20c) of the bearing bodies (10b) are located in a first plane (H1) perpendicular to the first axis (X) which is at an axial distance from a second plane (H2) perpendicular to the first axis ( X) and passing through the middles of the external tubular walls (20a).
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Legal Events
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