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MECANISME DE TRANSMISSION COMPORTANT DES PIGNONS CONIQUES.
Lettre rectificative jointe le 4.12.54, pour valoir comme de droit : Page 2 lignes 49 et 50, lire : "dans un sens se rapprochant de son.." au lieu de "dans un sens s'écartant de son..".
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Cette invention est relative à un mécanisme de transmission du type comportant des pignons coniques en prise et dont les dents ont une for- me telle que lorsqu'un couple est transmis dans une direction par le méca- nisme d'un pignon à l'autre dans un sens de rotation, la réaction entre les dents en prire des pignons produit une poussée résultante axiale tendant à déplacer un des pignons (appelé ci-après pour la facilité le pignon coni- que) vers son centre de cône.
Les pignons coniques à denture hélicoïdale ayant ces caracté- ristiques sont connus en soi.
Dans un mécanisme de transmission du type précité et suivant la présente invention, les pignons coniques ou les pièces qui en font partie sont pourvus de surfaces de poussée qui sont aménagées de manière à entrer en contact l'une avec l'autre sur ou près de la ligne de contact commune des cônes primitifs des deux pignons et servent ainsi à limiter le déplacement du pignon conique vers son centre de cône, dans ces conditions, pour maintenir les dents correctement en prise.
Le sens de la poussée résultante axiale sur les engrenages dépend aussi du fait que l'hélice de la denture est à gauche ou à droite par rapport au sens de rotation des pignons et par rapport au sens de transmission du couple, c'est-à-dire suivant que le pignon est l'organe menant ou l'or- gane mené. Si les caractéristiques de la denture sont telles que la poussée sur le pignon se fait vers son centre de cône dans n'importe quelles conditions, le sens de la poussée résultante est inversé si un des facteurs est inversé.
Si la forme des dents des pignons est donc telle que lorsqu'un couple est transmis dans une direction et dans un sens de rotation, la poussée résultante axiale sur le pignon est dirigée vers son centre de cône, la poussée sur le pignon est de sens inverse si le couple est transmis en sens inverse avec le même sens de rotation.
Un but de l'invention est de fournir un mécanisme de transmission perfectionné léger et compact qui est particulièrement applicable là où le couple doit être transmis uniquement ou principalement dans un sens et, suivant une caractéristique préférée de l'invention, le pignon conique est supporté extérieurement par des moyens par exemple des paliers, susceptibles de résister uniquement à une poussée axiale appréciable, s'il y en a, dirigée dans un sens s'écartant du centre de cône du pignon.
L'invention est particulièrement applicable au mécanisme de transmission auxiliaire accouplé à une machine motrice, par exemple à un moteur d'avion du type à turbine à gaz, où le poids doit être réduit à un minimum et en pareil cas, les pignons coniques peuvent constituer eux-mômes au moins une partie d'un train réducteur entre l'appareil auxiliaire et la machine motrice.
Les surfaces de poussée sur les pignons sont de préférence tronconiques et elles peuvent être disposées de manière à entrer en contact directement l'une avec l'autre et rouler l'une sur l'autre.
Toutefois, dans une forme préférée de construction, une des surfaces de poussée, qui fait partie intégrante de son pignon conique associée se trouve à l'intérieur du cône primitif du pignon tandis que l'autre surface de poussée est formée sur une partie'séparée de l'autre pignon et se trouve à l'extérieur du cône primitif de ce pignon.
En pareil cas, la surface de poussée qui se trouve à l'intérieur du cône primitif de son pignon associé, se trouve de préférence sur ou à l'intérieur du cane des racines du pignon.
L'invention peut être mise à exécution de différentes façons, mais on en décrira ci-dessous à titre d'exemple une forme particulière appliquée au mécanisme de transmission entre les appareils auxiliaires et l'arbre du
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turbo-compresseur d'un moteur d'avion à turbine à gaz, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe partielle d'une partie du moteur, montrant l'extrémité antérieure du compresseur et la transmission entre l'arbre du turbo-compresseur et un moteur électrique de démarrage, et une pompe à huile, et la figure 2 est une coupe à plus grande échelle des pignons coniques à denture hélicoïdale compris dans la transmission entre l'arbre du turbo-compresseur et le moteur électrique de démarrage.
Dans cet exemple, le moteur d'avion comprend un compresseur à courant axial 1 monté coaxialement avec une turbine d'échappement (non représentée) et accouplé pour tourner avec elle sur un arbre commun 2 qui s'étend vers l'avant en 3 et qui est accouplé à une hélice d'avion par l' intermédiaire d'un train réducteur (non représenté). Le train réducteur est du type épicycloïdal et il comporte un manchon 4 relié au plateau tournant du train et est ainsi entraîné à une vitesse légèrement moindre que celle de l'arbre 3. L'air est admis au compresseur 1 par un conduit annulaire 5 entourant le train réducteur.
L'ensemble du rotor du turbo-compresseur est soumis à des poussées axiales substantielles produites par le courant de gaz qui le traverse et il comporte un piston équilibreur à fluide et des butées (non représentées) susceptibles de résister à toute poussée résultante dans un sens comme dans l'autre. L'extrémité antérieure de l'arbre 2 du compresseur traverse un palier multiple comportant un chemin de roulement à billes 6 susceptible de résister au moins à une poussée axiale limitée et un chemin de roulement à rouleau 7 supporté par une partie 8 de l'enveloppe du moteur et elle est clavetée sur l'extrémité postérieure d'un arbre tubulaire 9 relié à l'arbre d'entrée 3 du train réducteur.
Un moteur électrique de démarrage 10 est monté dans l'enveloppe du moteur près du compresseur 1 avec son axe parallèle à l'axe du compresseur, mais écarté de celui-ci. L'arbre 11 du démarreur est relié par un accouplement à crabots à sens unique 12 à un arbre secondaire avant arrière 13 supporté par des paliers 14 montés sur l'enveloppe, et un pignon conique à denture droite 15, monté en un point intermédiaire sur cet arbre secondaire 13, est en prise avec un pignon conique semblable 16 monté à l'extrémité extérieure d'un arbre secondaire transversal 17 porté par des paliers 18 et 19 avec son extrémité intérieure adjacente à l'extrémité antérieure de l'arbre 2 du compresseur.
Un pignon conique à denture hélicoïdale 20 (appelé ci-après le pigncn hélicoïdal) à l'extrémité intérieure de cet arbre secondaire transversal 17, engrène avec un second pignon conique à denture hélicoïdale 21 monté à l'extrémité antérieure de l'arbre 2 du compresseur entre le palier multiple 6, 7 et l'arbre de transmission tubulaire 9, le pignon hélicoïdal 20 ayant un nombre de dents supérieur à celui du second pignon conique à denture hélicoïdale 21 ce qui produit une réduction entre le démarreur 10 et l'arbre 2 du compresseur.
Les dents des pignons coniques à denture hélicoïdale 20 et 21 sont formées de manière que lorsqu'un couple est transmis du démarreur 10 à l'arbre 2 du compresseur, avec l'arbre du compresseur tournant dans le sens normal de rotation, la poussée résultante axiale sur le pignon hélicoïdal 20 provoquée par la réaction de la denture s'exerce dans un sens s'écartant de son centre de cône, c'est-à-dire s'écartant de l'arbre 2 du compresseur.
Chacun des pignons coniques à denture hélicoïdale 20 et 21 fait corps ou est relié à un élément 22,23 ayant une surface de poussée tronconique comme la figure 2 le montre le mieux, les centres de cône de ces surfaces de poussée coïncidant ou presque avec le centre de cône primitif commun des deux pignons coniques. Ces surfaces tronconiques sont aménagées de manière à être en contact l'une avec lautre approximativement sur la ligne de contact commun 25 des cônes primitifs des pignons lorsque les dents des pignons sont correctement en prise et elles agissent ainsi pour maintenir les
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pignons en prise correcte et pour empêcher le déplacement vers l'intérieur du pignon conique en sens axial vers son centre de cône.
Il serait souhaitable de pouvoir usiner les deux éléments 22 et 23 en une pièce avec les pignons eux-mmes, mais si la surface de l'élé- ment considéré se trouve à l'extérieur du cône primitif du pignon conique associé, des difficultés évidentes se présentent pour usiner le creux d'en- grenage conique à l'intérieur du cône primitif. Dans l'exemple préféré re- présenté, la difficulté est surmontée en s'arrangeant pour que la surface conique de l'élément 22 se trouve légèrement à l'intérieur du cône primitif du pignon conique 20 et approximativement sur le cône du cercle des racines 40 du pignon, ce qui facilite l'usinage des dents du pignon.
La surface conique de l'élément 23 doit en conséquence se trouver en dehors du cône primitif de son pignon conique associé 21 et par conséquente, afin de faciliter l'usinage des dents de ce pignon, l'élément 23 est formé séparément et est claveté sur l'arbre 2 et il est calé dans une position fixe par un collier de blocage 24.
Il est clair que puisque les surfaces coopérantes des éléments 22 et 23 ne se trouvent pas sur les cônes primitifs des pignons coniques, le contact entre les surfaces tronconiques des éléments n'est pas d'un type à roulement parfait et il se produit un certain glissement. Toutefois, ce glissement n'est pas grand puisque le contact entre les surfaces se fait sur une zone très limitée et espacée de manière appréciable du cône primitif central commun aux pignons et en outre seulement légèrement déplacée de la ligne de contact 25 du cône primitif commun. En fait, le léger glissement peut offrir un avantage en favorisant la lubrification des surfaces.
Il est clair aussi qu'en faisant les deux éléments 22 et 23 séparément de leurs pignons respectifs ou par des opérations d'usinage spéciales on peut s'arranger pour que les surfaces coniques de ces éléments se touchent l'une l'autre si on le désire exactement sur la ligne de contact 25 du cône primitif commun de manière à éliminer le glissement entre lessurfaces et fournir un contact de roulement parfait.
L'arbre secondaire transversal 17 traverse la conduite annulaire de prise d'air 5 et il est supporté à ses extrémités intérieure et extérieure par des ensembles de paliers 18 et 19 comportant respectivement deux chemins de roulement à rouleaux et un chemin de roulement à rouleaux combiné avec un chemin de roulement à billes. Ces roulements sont incapables de résister à une poussée axiale appréciable vers l'arbre 2 du compresseur et seulement à une poussée axiale limitée dans le sens opposé et les roulements et leurs supports peuvent donc être de construction relativement légère puisque la poussée vers l'intérieur est encaissée par les surfaces de poussées tronconiques des éléments 22 et 23.
Des pignons coniques à. denture hélicoïdale 30 et 31 avec des éléments 32 et 33 pourvus de surfaces de poussée tronconiques conformes à l'invention sont aussi prévus dans la transmission à une pompe à huile du type à engrenages 34 entraînée par l'arbre du turbo-compresseur. Dans ce cas, la transmission comprend un arbre secondaire transversal 35 pourvu d'un pignon conique 36 à son extrémité intérieure en prise avec un pignon conique correspondant 37 accouplé à l'extrémité postérieure du manchon 4 faisant partie du train d'engrenages réducteurs principal.
Mais la forme des dents du pignon conique est telle que le pignon conique 31 est sollicité par la réaction des dents vers son centre de cône lorsque la transmission du couple se fait de l'arbre principal 2 du turbo-compresseur vers la pompe à huile ce qui est le sens normal de la commande, par opposition à. la disposition ci-dessus où le sens de transmission du couple est du démarreur 10 vers l'arbre 2 du turbocompresseur. Il est aussi à remarquer que dans ce cas, les éléments tronco- niques 32 et 33 sont montés sur les côtés des pignons respectifs 30 et 3µ. opposés aux centres de cônes primitifs des pignons.
L'invention fournit un moyen particulièrement commode d'assurer @
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que les dents de pignons coniques qui s'engrènent soient correctement en prise puisqu'il n'est pas nécessaire de maintenir les arbres des deux pignons axialement et pourvu qu'un arbre soit maintenu en place, l'autre arbre se place automatiquement de lui-même lorsqu'un couple est transmis.
REVENDICATIONS.
1. Mécanisme de transmission comprenant deux pignons coniques à denture hélicoïdale en prise et dont les dents ont une forme telle qu'un couple transmis dans une direction par le mécanisme d'un pignon à l'autre dans un sens de rotation produit une poussée résultante axiale tendant à déplacer un des pignons coniques (appelé ci-après pour la facilité le pignon conique) vers son centre de cône;, caractérisé en ce que les pignons coniques ou des parties qui leur sont reliées, sont pourvus de surfaces de poussée aménagées de manière à être en contact l'une avec l'autre sur ou près de la ligne de contact commune des cônes primitifs des deux pignons et limitant ainsi le déplacement du pignon conique vers son centre de cône dans ces conditions pour maintenir les dents correctement en prise.