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La présente invention concerne un mécanisme de transmission de puis- sance comprenant la combinaison d'une courroie souple et de roue+dentées droites dans laquelle les roues dentées présentent des dents présentant des faces en développante, qui engrènent avec des dents délia courroie sans qu'il se produise d'arc-boutemento
Il se produit un arc-boutement lorsque des parties des dents de la courroie et des roues dentées sont écartées par leur action mutuelle du trajet que ces parties suivraient autrement au cours de l'engrènement des dents Un tel écart peut être dû à une déformation des dents, si elles sont déformables ou à une accélération ou un ralentissement exercé par les dents, les unes sur les autres.
La déformation des dents diminue la durée de vie des dents, et l'accélé- ration ou le ralentissement provoque des vibrations nuisibles dans:le mécanisme et une transmission irrégulière du mouvement, ainsi qu'une diminution de la durée de vie du mécanisme.
La présente invention se propose notamment - d'augmenter la durée de vie du mécanisme de transmission de puissan- ce ; - de diminuer les vibrations du mécanisme, et de transmettre une puissance régulière et uniforme à toutes vitesseso
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention res- sortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé dans lequel : - La figure 1 est une vue en élévation de la combinaison suivant la présente invention d'une courroie et de deux roues dentées présentant des dents r engrenant avec les dents de la courroie;
et - La figure 2 est une vue latérale à plus grande échelle d'une partie de la courroie et d'une roue dentée, représentée sur la figure 1, et représentant une partie de la courroie pendant le processus d'engrènement avec une dent d'en- grenage.
La présente invention est décrite ici en se référant à la combinaison d'une courroie souple présentant des dents élastiques déformables du type décrit par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 205070852 du 16 Mai 1950, et à des roues dentées présentant des dents rigides, mais on peut avoir recours à des cour- roies telles que des courroies métalliques présentant des dents non déformables dans une telle combinaison.
Comme représenté sur le dessin, le mécanisme de transmission de puissance comprend une courroie souple 10 présentant des dents 11 qui sont reçues dans les rainures 12 comprises entre les dents 13 des roues dentées 14 et 15 au- tour desquelles la courroie s'enroule. Une ou les deux roues dentées 14 et 15 peu- vent être munies d'un rebord de guidage'16, comme représenté sur la roue dentée 15 pour retenir la courroie sur les roues dentées.
En se référant à la figure 2, la courroie 10 présente un élément porteur de charge 17, qui peut consister en une série d'ondulations de brins con- tinus souples, présentant un faible degré de tension interne, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis susmentionnéo Les dents en caoutchouc élastique 11 adhè- rent à l'élément 17 et peuvent ou peuvent ne pas être recouvertes d'un revêtement résistant à l'usure 190 Au cas où on a recours à un revêtement, il peut consister en du "Nylon" ou autre tissu imprégné de caoutchouc. Une couche supérieure 20 de caoutchouc est appliquée à la surface supérieure des ondulations plates des brins formant l'élément porteur de charge 17.
La ligne primitive des dents 11 de la courroie se trouve sur l'axe neutre de la courroie 10 qui est situé au centre de l'épaisseur de l'élément por- teur de charge 17. Ce centre est indiqué ici en tant qu'axe neutre ou ligne pri- mitive 21 de la .courroie.
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Afin que les dents de courroie puissent engrener avec les dents des roues dentées sans qu'il se produise d'arc-boutement, la ligne primitive 21 de la courroie 10 doit coïncider avec le cercle primitif 22 des roues dentées, là où la courroie passe autour des roues dentées, et tout pas choisi pour les dents doit diviser exactement la longueur descirconférences de la ligne primitive de la courroie, et le cercle primitif des roues dentéeso
On a constaté que même, si les conditions ci-dessus sont remplies, il se produit un arc-boutement entre les dents de la courroie et les dents des roues dentées, à moins que les faces des dents des roues dentées soient correcte- ment conformées pour permettre aux dents 11 de la courroie de pénétrer librement dans les rainures 12 cômprises entre les dents 13 des roues dentées,
bien que les rainures 12 puissent avoir la même forme et être plus grandes que les dents 11 de la courroie.
Suivant la présente invention, l'arc-boutement des dents de la courroie et des roues dentées est éliminé en rendant les faces des dents de la courroie plates, et en munissant les dents des roues dentées de faces en développante dérivées d'un cercle de base pour une telle roue dentée, présentent des tangen- tes coupant le cercle primitif, et formant avec une tangente au cercle primitif au point d'intersection un angle qui est égal à tout angle de pression choisi des dents de courroie.
Pour la fabrication du mécanisme de transmission de puissance, on dé- termine d'abord de préférence la construction de la courroie 10, et on détermine la construction des roues dentées de façon qu'elles coopèrent avec la construc- tion de la courroie. Pour tracer la courroie 10, le pas P des dents 11 de la courroie est tracé suivant la ligne primitive 21 de la courroie, et est indiqué par la distance comprise entre les centres 23 des dents de courroieo Les dimen- sions des dents 11 sont tracées symétriquement à partir du centre 23, de sorte que l'angle de pression choisi A (qui peut être compris entre 14 et 320) est compris entre les faces 24 des dents, et une perpendiculaire 25 tombant de la ligne primitive 21, et passant par le point d'intersection de la face 24 et de la ligne de couronne 26 des dents de la courroie.
Pour ce faire,-où détermine d'abord la ligne de couronne 26 en la traçant parallèlement à la ligne primitive 21 et à une distance de la ligne primitive qui est égale à la saillie 27 de la dent 11 de la courroie au delà de la ligne d'engrènement. La moitié de la largeur 28 de la dent 11 est alors tracée le long de la ligne de couronne 26 de chaque côté de l'axe 23 pour établir les angles 29 de la dent de courroie (la distance comprise entre ces angles étant la largeur des dents de courroie), avant qu'ils soient arrondis suivant un rayon approprié comme représenté par des traits pleins.
Les faces 24 des dents de courroie et les lignes perpendiculaires 25 coupent la ligne de couronne 26 aux angles 29. Le contour angulaire de la dent 11 de courroie est délimité par les lignes 26,24 et 210
La roue dentée 14 est maintenant construite de façon à coopérer avec la courroie 10 en traçant d'abord le cercle primitif 22 de la roue dentée de façon que la ligne primitive 21 de la courroie forme une tangente par rapport au cercle 22. Le pas des dents 13 de roue dentée doit être le même que le pas P des dents de courroie, et ce pas est tracé sur le cercle primitif 22 entre les centres de pas 30 des rainures 12 comprises entre les dents 13.
La saillie 27 au-delà de la ligne d'engrènement, des dents de courroie est égale à la saillie au-delà de la ligne d'engrènement 31 des dents de roue dentée, cette dernière étar tracée le long du rayon 32 de la roue dentée vers l'intérieur à partir du point 30 de pas d'une rainure 12 de roue dentée pour former un point 33 sur le cercle de racine 34 de la roue dentée 14. Dans ces conditions, on doit noter que les dents de la courroie forment toutes une saillie au-delà de la ligne dU engrènement, et que les dents associées des roues dentées, forment toutes des creux au-dessous de la circonférence primitive. Une tangente 35 par rapport au cercle de racine 34 est tracée en passant par le point 33.
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Maintenant,le.,profil angulaire de la dent 11 de courroie est tracé dans la rainure 12 de roué dentée de la même façon que la dent apparaîtrait si elle engrenait entièrement entre deux dents 13 de roue dentée. Pour ce faire, le rayon de la roue dentée devient l'axe de la dent de courroie, et la tangente 34 devient la ligne de couronne de cette dent. Une moitié de la largeur 28 de la dent 11 de courroie est tracée le long de la tangente 35 à partir du point 33 pour établir l'angle 29 de la dent 11.
Une ligne 36 est alors tracée en pas- sant par le point 29 sous un angle A, jusqu'à une perpendiculaire 37 à la tangen- te 34 pour représenter la face 24 de la dent de courroieo Une ligne 38 est tracée en passant par le point primitif 30 au centre de la rainure 12 de roue dentée, de sorte que l'angle de pression A soit compris entre la ligne 38 et une tangente 39 du cercle primitif 22 au point primitif* 30. La ligne 38 est perpendiculaire à la ligne 36, et forme une tangente au cercle de base 40 qui est concentrique au cercle primitif 22.
Le cercle de base 40 peut être également déterminé en calculant son diamètre qui est égal au diamètre du cercle primitif multiplié par le cosinus de l'angle expression A. Après avoir déterminé son diamètre, on peut tracer le cercle de base concentriquement au cercle primitif 22. Dans un tel cas, une tan- gente au cercle de base ainsi tracé et passant par le point primitif 30 coïncide avec la ligne 380
La ligne 38 coupe la ligne 36 (représentant la face d'une dent de courroie) au point 41, qui établit un point de la face en développante de la dent 13 de roue dentéeo Le profil de la face en développante 42 de la dent de roue dentée, est formé en traçant le trajet du point 41 à condition qu'il se trou- ve sur un élément souple tel qu'un cordon fixé au cercle de base 40 au point de tangence de la ligne 38 par rapport au cercle,
et le cordon est enroulé dans le sens sinistrorsum sous tension autour du cercle 40 jusqu'à ce que le trajet 43 du point 41 coupe le cercle de racine 340
La face en développante 44 de l'autre côté de la dent 13 est déter- minée de la même façon que la face 42,excepté qu'après avoir déterminé l'emplace- ment du point 45 correspondant au point 41, la face en développante 42 est déter- minée en traçant le trajet du point 45 sur un élément souple 46 tangent au cercle de base 40 lorsqu'il est enroulé dans le sens dextrorsum autour du cercle. Les faces opposées de toutes les dents de roue dentée peuvent être déterminées de la même façon.
Comme représenté et décrit ici, on ne prévoit aucun jeu dans les rainures 12 des dents de roue dentée pour les dents 11 de courroie, mais on doit prévoir un jeu approprié pour compenser les inexactitudes de fabrication.
Après avoir dessiné un mécanisme de transmission à courroie et roue dentée tel que décrit ici, les techniciens peuvent fabriquer la courroie et la roue dentée par des procédés bien connus de moulage et de taillage d'engrenages.
Ce système de transmission à courroie et roue dentée fonctionne le mieux lorsque le diamètre du cercle primitif de la roue dentée dépasse un cer- tain minimum qui est atteint lorsque le diamètre primitif de toute roue dentée diminue jusqu'à un point où le produit du diamètre primitif par le cosinus de l'angle de pression A, est supérieur au diamètre du cercle de racine de la roue dentée. Lorsque le diamètre primitif tombe au-dessous de ce minimum, la dent de la roue dentée est taillée par en dessous pour éviter un arc-boutement, ce qui a pour résultat une diminution de la résistance des dents de roue dentée, et de la durée de vie des dents de courroie.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, et est susceptible de recevoir diverses variantes ren- trant dans le cadre et l'esprit de l'invention.