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Mécanisme à baguer de friction, constitué pa un arore et au moine une bagua de roulement entourent delui-ci et destiné à transformer an mouvement de rotation un in mouvement de poussés ou réciproquement.-
L'invention concerne un mécanisme à baguée de friction, constitué par un arbre et au moine une bague de roulement entourant celui-ci, destiné à la transformation de mouvements de rotation en mouvements de poussée et réciproquement, Elle a trait, de préference à un mécanisme à bagues de friction, dans lequel un srune et au moins une Dague,
entourant celui-ci excentriquement et montée dans un palier à billes de forme annulaire de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de celui-ci et simultanément autour de son axe propre, sont accouplée l'un avec l'autre nar friction et peuvent exécuter, en
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.f@lf:@1;f' :#-) .i:n,%,1G fes-ml par l'axe de l'arbre et l'axe 4e #< la )@gl1, r.
M?'3)aMRte de roulement l'un sur l'autre, le :' lo ae 1. ,,"D ,':l,:;'Bo'tric8S hélicoïdales, en transmettant des @xZor1, ''tJ natation et de poussée, en particulier pour la ti'li1n1,;" ien de mouvements de rotation en mouvements de poussée @f nversement, Un tel mécanisme est décrit, par exemple, dans la brevet allemand 1,057,411
Comme dans ces mécanismes, des efforts considé râbles doivent parfois être transmis entre les surfaces associées l'une à l'autre par friction, on doit admettre un degré d'usure relativement élevé.
Au cours des recherches qui ont conduit à l'in vection lacest avéré que l'usure ne dépend pas en général . uniquement du dagré de dureté ou des propriétés géométriques des surfaces associées l'une à l'autre par friction, mais
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qu'elle cet due gale#ent, dans une mesure considérable, @as .U"f:"H 7' - -; \ ''': :;,IWS existant entre les propriétés des rnrïacss -%5-ki>.-¯-, sinti qui aux tolérances à maintenir de ee frit, 4ation donc pour but de réduire l'usure dans b '!i''''>Ç'r.''''1''r:: f friction cités plus haut, tout en veillant autant que possible à créer des conditions optima- les.
Il "sut tenir coirote en particulier que l'arbre de frîotîon 1f.1':>'Dr.'tHvlr; ,c partie la plus importante du mécanisme '.: et dn:e-:1;).:."'" o'-- ¯' ;, :.?1"te usure dû bagues de frottement e1, à est e!f0q IVirbre mle est uni d'une protection contre ugux 9 P;"1'->')J:"/a en IJoeéquence.
==u-,-'-rt :;t '1 f'VnUon le problème est résolu par 8)6pe?-' 2C 06Jon EtliYnte la fuXÏ6t'B de rou- lement de la ou des Raques est plue dure que la surface de l'arbre, l'ovalisation de la ou des bagues due à la différence entre les diamètres des surfaces de roulement des
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bagues et ou à l'écartement des centres des surfaces de roulement extérieure (palier à billes) et intérieure.
(arbre) est inférieure à 0,0035 ou mieuxinférieure à
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OoOO25# et la déviation dU 31 1& esûwtJ-*-*. u. surface de roulement des be8!dIU p;,-'-- 19 paâ-iLOEi de symétrie, est inférieur t 6#6 5- c- '-l-v 1ntérbm" à 0,2 1: du diamètre 1iltéria do la Mg'1.
J roulemee-t, Il doit sembler r8dox1 eur6acQ # l'arbre, qat est en soi plue coût- r & preieXg doive être plus tendre que lu Lur0 CJeuro' d tPU'16- ment des bagues qui sont associées à l'arbre par frictin Ceci est dù à ce que la surface de roulement des baguns en raison de sa superficie totale inferieure comparés
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celle de l'arbre, est plus f01"te"t'le'!; @1i61te" Ses tâ.- ditions concernant l'ovaliTô& 6'6 l&'.ie da re... des siirfsces de roulement <3fesri 1,,',.GI1! T,:L ',,'{f@r1't 6t6 exécutées convexes, de la NM.".?..' ->... #...:#>, .E'Vfh'1t à protger les deux surfaces de roulement , sais rv-gnt tout la surface de roulement plus tendre de l'arbre.
En particulier, l'observation des conditions indiquées assure une charge permanenta surfaite du. mécs nisme de friction, c'est-à-dire une plus langue durée de via, pour un fonctionnement d'une sécurité constante,
Suivant une autre caractéristique de l'invention, des conditions optimales résultent du fait que la dureté Rockwell de la surface de roulement des bagues dépasse
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de 2,' au moins celle de la surface a le4rbre.
De prit'- rence, la dureté Rockwell de la aur! - roulement des bcgues doit se situer entre 59 et 65e ---51 S la 4urt' Boekteli de la surface de l'arbre de'l1!' tre 66& maximum de 55 environ! la dureté Roekwell dï- f : 'fS.è6 le 1 'Sl"brfil) dans le cas de charges réduites, paat . 't. i?:>OOl'E' moindré
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et doit atteint , pogr les chargea fortes, ;5 environ.
Comme matière pour la fabrication de l'arbre, s'indiquent particulièrement les aciers alliés au chrome, tels qu'ils sont connue, par exemple, dans le commerce sous le nom de " Sllberstahl ", car cette matière possède une résistance à l'usure suffisante vis-à-vis des sollicitations alternatives élevées se manifestant aux points de contact,
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c'est-à-dire contre l'action de matage on de refoulement.
la condition indiquée au sujet de l'ovalisation ou de la non-uniformité de l'épaisseur de la cagne de rou- lement permet d'éviter l'apparition de pointes de tension dues aux charges ou de ramener celles-ci à une valeur admis- aible. Les tolérances telles qu'elles sont données pourles paliers à roulement du commerce, à savoir 0,025 à 0,035mm
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v1ron, ne suffisent pas pour le bot poursuivi ici. La Yoldrenoe doit plutôt ttre d'un ordre de grandeur inférieur, si le métal ne doit pas être détruit prématurément ou si le mécanisme doit marcher sans trop de bruit.
Il serait toute- fois extrêmement onéreux de eonetruire les bagues de roule- ment qui revêtent la forme de paliers à roulements, avec la précision exigée suivent l'invention, si toutes les pièces,
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les bill,. et les oçgop de roulement devaient être fabri- QU4'8 agrément pqiat t,...;1é.B..
Suivant une forme particulière dry 1-1déo . la , boa* de .tinvoitïqgo on obtient une "'(1;UI de roalQ1errt })l'I... sentant les to14..Q'1 extêea sa 6* qui concerne .àve.ila.. tion en prenant un palier à le4t' du commerce exempt de jeu, de la qualité 02 suivant les normes DUT et en transfor- mant la surface de la bague in,x..u,6r oantéa, à partir de sa forme cylindrique originale pour lui donner l'aspect d'une surface de ozaunt bolf!iée fit cintrée; la bague est entraînée en rotation et tcurc, par conséquent, autour de ,
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son axe naturel pendant que ne tol'- la surface de roulement.
Il est possible d'obtenir de cette awniere la grande précision de roulement circulaire d'environ 0,003 avec une dépense relativement réduite. l'idée à la base de l'invention sers expliquée
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de façon plus détaillé à l'aide du dessin annexé, où eont représentées quelques, tormes d'exécution du mécanisme à baguée de friction suivant l'invention;
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la figure 7. représente art mécanisme dé poussé par frottement à baguées d4 roulement, dans une forme d'exé- ol1tioQ'connUe un principe et vue en élévation, en plan et en coupe radiale, la. figure 2 représente une coupe axiale et une coupe radiale à travers une bague de roulement et l'arbre passant dans celle-ci;
la figure 3 montre doux coupes axiales à travers le mécanisme, en position de marche vers la droite et en position de marche vers la gauche.
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Dans la figure ., sont représentées une vue us perspective et une coupe axiale d'une bague de r0I11.mn avec l'arbre passent dans celle-ci, dans une position dotera minée avec contact en deux points, la figure 5 montre le mécanisme dans une applica- tion donnée à titre d'exemple,
La figure I représente la construction, connue.en soi d'un mécanisme à bague de friction, dans lequel la posi- tion angulaire des diverses bagues par rapport à l'arbre, qui est désignée par + est -0, détermine la vitesse relati ve, agissant vers la droite ou vers la gauche, de la bague et .'de l'arbre, désignée dans le dessin par + Vr et - Vr les flèches marquées P et p/2 indiquent comment la pression se répartit entre les bagues de l'arbre.
On peut voir, d'après la figure 2, comment une
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..ir ., ';#? lî#fsst au sommet de la convexité de la 13I"'t':?(!G hl. ">,,1;;Ft de la bague peut influencer le mécha- nis,Kt±')" Lr o;.<r;,lgJ"t peut avoir, en ooupe normale ou oblique, la òrme .rc de cercle ou d1 ellipse, suivant la cons- trao'4,e4on, charge dans le procédé de fabrication décrit préct demi # te , ju en raison de l'usure qui se manifeste au cours de l'utilisation Il est important, dans tous les cas, en vue d'un bon fonctionnement, que les courbures soient symétriques par rapport au sommet qui est défini par le cer- cle de roulement minimum et que le sommet de la convexité de ' la surface de roulement se trouve dans le plan de pivotement ;
de la bagu de roulement ou ne s'écarte que peu de celui-ci. - La déviâtes hors du plan de symétrie est représentée dans la figura 2 Dans ce cas, les efforts s'exerçant au point de contact ont une réaction préjudiciable sur la position
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des Pagglel nçr 'pa ; à l'srbre (angle de pivotement) car *sO for ' " --Irc? bornant un couple.
Un couple nuisible ?#* se gc'"") ra-"s fîor@"i'?r0 dû ai fait que l'axe de pivote- ment ne ----?- #: pas p la contre du cercle de roulement mialmume Pcsw3 JgÉjîiBte#eat de la bague sur l'arbre, il faut donc bâ .a pr.aoription de tolérance appropriées, telles qu'elles ont été données précédemment pour la posi- tion de symétrie de la crête de la convexité de la bague de roulement-, Zo- #"#ta8 raploie plusieurs bagues, par exemple ttole CB r-t-T, axes doivent, pour la même raison, âtre l'un z, l'autre et passer par l'axe de l'arbre. up Conger 4volud ei-dessus de l'apparition de ' @,s0 ?"r3 otztre l'égalisation de la surface *9 @a5r.r# n-5 ci Si3fKî(5n avoîr encore d'autres causes; en va*: e<f< <$ 1a.V3'-'QÎ.o Ï9 #Sié3faaB à observer en l'occurrence sont également celles qui ont été exposées plus haut.
Un roule- ment non complètement rond de la bague de roulement sur l'ar-
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bre peut, par exemple, être da à l'arbre même, en partie- lier par suite des flexions de celui-ci. Cette influence peut être éliminée dans une large mesure en soutenant 19u bre, non deux fois, maie plusieurs fois5 s'est-à-dire de as nière 8tquemant 1ndétQrmiv tkk Í0dl : 4. a ol jï&u <ûL suspension est donné à la iiô 1 ce -,Date dw@iJ@000 L titre d'exemple, trois 11i -* de l'arbre.
Dans les méC8l1'tïiSm6 dettes Supports? de puû-u efforts de poussée, les P42168 Poe ,5 *Ment sont eôbi-siieié-" râbles et il se produit ilJj, !J..[jJi,J!.1,,;; '.-ta - 'j[portu1t' ainsi qu'un echauffement pré judï;,? c qi ovulto de son eSt-é8 avoir une influence sur les tolérances admises. Des p oeteu par frottement de ce genre, telles qu'elles se sont &év4t<òc au cours des recherches qui ont @O!21 1inent,'ss #@ dues surtout à ce que les pr ±Sïûs&5 ¯e rag fitk '2 é± les bagues de l'arbre !!fi',::túi; rßti ¯.t!:i val4t!J'. 1('¯L', - est nécessaire 'P@lU' '.U a¯;-.t .c ,- ,- t-3rt8 as ü,s¯,¯w. 1= xima prévues pour ce mhi, '-- tont paoo #*#¯ ift4u 'ft'i" ga lag iaifiit .o. i9 "01"'" de "8e va il.
D'autre part, en pert:f.oul1.;,!' par exemple dans la marthe à vide, on doit toujours compter tourne perte le came travail, de frottement que dans la marche à '<t\R charge.
Suivant une autre forme de ',de en oeuvre de lgîdêe à la nase de l'invention, on peut réduire les causes agissant défavorablement sur les surfaces de roulement en construisant le mécanisme, suivant la figure 3 par exemple, en vue d'un ré- glage automatique. Ce réglage automatique est obtenu du fait que dans la disposition de trois , prévue dans l'eze#pl une des deux Dagues extérieures ppi-civ un jeu réduit pay rapport à l'arbre, de sorte que c:l1.", ¯l' ne paut pivoter .i" rapport aux trois bagues qua dl!.1!.:t '::. trèq a1ble$ C @i peut être provoqué, soit par l':
.,HË . gl14li'.étriqusb flo1i5j)@1±' des pressions de serrere quelque rj - ..²J8ntc des divrE8
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bagues par rapport à l'arbre obtenues, par exemple,au moyen. de suspensions élastique des bagues de roulement dans un Châssis commun. malgré cela, la commande commune des diverses bagues doit naturellement donner autant que possible toujours un angle précis lors de leur pivotement;
ce résultat peut être atteint, par exemple, par l'assemblage des supports rotatifs des bagues au moyen d'articulations sans jeu, ou de roues dentées, ou deautres accouplements de forme,
En vue de la commande automatique, le point d'ab- sorption des efforts de poussée provoqué dans les bagues de rou lement par l'axe en rotation se situe dans une position excen- trique de la disposition des bagues. suivent la figure 3, ce point se trouve à une extrémité, désignée par la flèche, d'une monture appliquée latéralement à la disposition des baguée de roulement Les longues floches dessinées radislement à l'arbre indiquent les pressions de serrage exercées par les bagues sur l'arbre.Dans la dis ositin représentée, à gauche et se déplaçant'.
de la gauche vers la droite, la bague de roulement de droite h'exeee en géméral amsune srrmanion de sarrage ou n'exarsse au'une pression réduite, car la monture 'appliquée à la disposition des bagues de roulement agit comma bras de levier et pivote vers le gauche, dans le sens indique par la flèche, sous l'effort provo- quant le transport fers a droite. et suivant la combinaison d'ac tion et de réaction en présence la disposition de bagues de .roulement tournant en outre dans'le sens voulu pourvue la bague
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de étroite qo couler, par rapport à Marbre, les pe8BiOn. de etr- rage entre la bague ,ental-e et la -t'oevb .xt1"iu..te unrrtent , 0;, même temps que ofjaeeôtt.'la ,8tan;
c ,e du. point s}aQ,rbn1i l'effort. de pomes6eà l'ambre, par rapporté distance a eéparatit ]-tan . $ de l'autre les dl ux bagues voisinas. pogr une très grande excen- tr1c1t dn poinen quentiort il se prektnit un blocage automati- que. Si <:\'autre1!"art la ch1.1!B6 est feible on effectivement nulle, Comme dans le cV4 de la marrie à vide, il s'exerce des pressions de arrara; n3rm.ree. 1\d{-peÚiiari;ment de l'excentricité. A 1"1 i/
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L. choix du rapport .nt... l' 'XC'Q1(,:i t' t .tJi distance a séparant deux bague yo:s.,11i'. p r t donc d'4"!t nir la réglage automatiqua désiré at ivantuallamant un blOC' automatique <a dea positions déterninéao du mfcan1..e.
La t. d blocage aat atteint. lorsqua la rapport a : 2e at 1.,.rieur au coef- fichent de frottement entre la bague et l'arbre, ce qui d'après le mode d'exécution se produit pour des valeurs du rapporte: a comprises entre 5 et 8
Lorsque le séné de la pousmie cet inversée, comme re- présenté à la droite de la figure 3, la bague centrale, avec l'autre bague extérieure se trouvant maintenant à droite, remplit la même fonction, tandis que la bague intérieure, se trouvant maintenant à gauche, a tendance à se déplacer par rapport à l'ar bre.
Dans de nombreux cas, on peut utiliser l'exécution la plus simple représentée du réglage automatique mais, quaard en pratique la monture/devient trop longue et l'ensemble dr mécamia me trop encombrant, on peut également prévoir des pièces de me canisme transmettant l'effort, qui doivent être cheises et dis posées de(manière que les bagues soient pressé contre l'arbre avec un effort de poussée multiplié par 5 et par 8 A cet effet on peut utiliser, par exemple, des leviers rotatifs avec le rap port de bras désiré ou des pièces en forme de coin, agissant com me des plans inclinés.
Ces dispositions peuvent aussi bien agir dans la même mesure pour un ou les deux sens du mouvement* On peut également obtenir des effets correspondant avec des mécanismes comportent quatre bagues ou plus.
Les conditions indiquées ci-dessus, pour la protec- tion et le ménagement du mécanisme à bagues de roulement, ne se limitent pas aux mécanismes avec bagues dont la position de pi- votement,est variable par rapport à l'arbre, mais elles sont également valables quand les bagues, comme telles, sont fixes et
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q" lo'E 3 se <tiea suivant un angle d'inclinaison bien MBF'a&K/ v: :3, à l8axa de l'arbre. Dans un mécanisa de ce gaao. @3'' -i' gaan&s? la capacité de poussée en faisant tour- cor les *vv-"i a jusqu'à et qu'allas soient an contact avec l'arbra, non plus - seul point, mais en deux points symétriques l'un par rapp) " j " autre, non situés diamétralement par rapport à l'arbre ou à son axe.
Une telle disposition est représentée dans la figure 4 où les points de contact sont indiqués par les flèche! Le choix de l'angle de pivotement fixe de la bagne par rapport à l'arbre, c'est-à-dire de la distance séparant l'un de l'autre les deux feints de contact,permet d'adapter le mécanisme à un et,.
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fort néc5;rir au transport d'une charge. En outre, la pression de s.rr8g 0.nd également de la différence des diamètres entre l'arbre et 1& bague ou les arbres et les bagues.
Dans le cas ou la différence des diamètres est faible, les points de contact se
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trouver*' '#> :#"> ;A8$,&aee talle l'un de l'autre que l'arbre est ser- rd Ami - : olt, -="'i1I'1à::!: c'lP) un coin., de sorte qu'il se produit >3galm@?'" "> "Ç\ ,...;:'.til :rrG1$tiO'D un blocage automatique dans le cas Itmlto, -:"'7\ rZca.niii& de ce genre s'indique pour le transport de charges
Suivant la figure 5, il ne doit être équipé que de deux bagues,auxquelles sont fixées les charges à transporter, une porte coulissante \!\ne fenêtre coulissante, un rideau ou un élé-
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aent Q5i.:;;of ],r,\,f I par g:;t1Jmple. Les deux bagues sont disposées pa- ralll(!1Q0,!iÏl{(:.
JJV1@ A autre et se disposent par rapport à l'axe siM?"' ; c-n'-sia de picotement fixe, déterminé de telle manière q&3. 3s Î cst- Rfe deux points suivant la figure 4 et e1l 0 in s#ja? pression de serrage correspondante. Mim. @1)[iiIiZ1 ç("\"C. .; ûst,3 un blocage automatique peut se produire #v servir on t2in.s eiconstanc8 pour limiter l'importance du déplacoment. On restera toutefois en général à. l'intérieur j de ces limites, afin de ne pas exposer le mécanisme à des sol- licitations trop fortes. Dans cette forme d'exécution, avec posi- tion oblique fixe des bagues, un sens de rotation de l'arbre.
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correspond également à un sens de déplacement.
Pour inverser le. sens de celui-ci, par exemple pour ou1r @t.fermer alternatives ment une porte ou une fnStr@8 9 .e l!fig"vV eo#.and13 ,o 1 .. " doit tourner un* l018 vers la e:lt"w,''",tE.43 ne LV ï"eiy sy&4fO ij. (giïseSmj ce qui put s' 8 rpsÎ ..U l'i^.fi.> 1;;..;,tl.J.'-':,,:' 11;5ti\SaJ-.J""i.!o....:>- soir.
Le rapport du d1amèt de 1s J 2 celui de 1"; n'est toutefois pas important 1.m0 la. manière dvoq%440 b= l'exemple des figures 4 et 5 .>I..fu au GV\.,v :.[....."I0ilt., la d1s;t&..';<;0 '-' parant les points de contact S$ !b3nand par un contact des b,-, gués avec deux points de l'arbre, mais ce rapport est "-1li'I1.,, essentiel pour les arbres représentés dans las exemples pW'@v6ù où existait seulement un point de cost:l. e la balU0 afe 1 .h bre.
Plus faible est la dîffdtêneo e.r. -v iiamèifo d0 t>%\jso et,celui de l'arbre, me11b'<!!.±'l.!: a'b l u '-''':'':'>,. - ",81 au ftisit o ,..,¯. .¯ ot, par cons 'qU.88L' plus ;t/"': G e: 1.,: ,- v..,,,,:, a c b.4!?t;O ,-,,-¯-9l. '... '- - (, D'autre part, l'angle de p. o.cnt J..-t..5" ..::... '----C 7(,J et@ par ei3u., l'inclinaison maximum ou l'amplitude de réglage de la disposition des bagues par rapport à l'arbre diminua* Sa obtient les dimen- sions optimales quand l'arbre est envirss 10 à 2$ % plus petit qGo le diamètre de la bague de roulement