Dispositif de transmission planétaire. La présente invention concerne un dis positif de transmission planétaire au moyen duquel on peut transmettre une gamme de vitesse allant de la valeur nulle à l'infini.
Le dispositif de transmission planétaire, que l'on peut construire en réducteur de vi tesse, est applicable particulièrement aux ponts roulants électriques et autres machines de ce genre.
Le dispositif de transmission planétaire uivant l'invention comporte un premier train planétaire adapté sur l'arbre de commande et actionné par celui-ci, un second train pla nétaire étant adapté et opérant sur l'arbre commandé, les satellites du premier train en traînant l'un des éléments constitutifs du deuxième train. La caractéristique de l'in vention consiste en ce que les deux trains de satellites engrènent chacun avec une cou ronne extérieure dentée intérieurement, l'une de ces couronnes au moins étant mobile au tour de son axe.
Suivant une des formes principales de réalisation de l'invention, le système com porte: un premier train planétaire, compor tant un pignon solaire moteur recevant son mouvement d'un moteur généralement élec trique, un premier satellite ou système de satellites engrenant avec ce pignon, un se cond train analogue au précédent, dont le pignon central reçoit le mouvement du sa tellite ou système de satellites du pre mier train et dont le satellite ou sys tème de satellites engrenant avec ce pi gnon transmet le mouvement, soit directe ment au récepteur, soit à de nouveaux or ganes intermédiaires ou réducteurs.
Dans cette forme de réalisation, la couronne den tée, engrenant avec le ou les satellites du premier réducteur, sera mobile autour de son axe et pourra être commandée, par exemple, par un moteur électrique, tandis que la cou ronne dentée, engrenant avec le second satel lite ou système de satellites, sera générale ment fixe. Grâce à ce système, l'on ob- tient une grande gamme de vitesses à l'arbre récepteur, en modifiant la vitesse, soit du moteur commandant l'arbre sur lequel se trouve calé le pignon solaire du premier pi gnon réducteur, soit du moteur commandant la rotation directe de la couronne circulaire du premier système d'engrenage, soit des deux moteurs simultanément, ou encore, le sens de rotation des @deux moteurs, qui peu vent tourner soit dans le même sens, soit dans des sens opposés.
Les dispositifs ne possédant pas ces ca ractéristiques ne présentent pas ces avanta ges et notamment, un dispositif sans couronne dentée mobile formant différentiel ne pos sède pas la même souplesse, et un réducteur planétaire avec couronne différentielle, mais qui ne possèderait qu'un train planétaire, ne permet pas d'obtenir une gamme de vitesses aussi étendue.
Suivant une autre forme de réalisation. l'appareil réducteur planétaire comporte: un premier train réducteur planétaire, constitué par un engrenage moteur solaire, un ou plu sieurs engrenages satellites engrenant avec une couronne dentée fixe ou mobile et un se cond train réducteur planétaire ou hypocy- cloïdal, comprenant un ou plusieurs satellites solidaires ou solidarisés avec le ou les satel lites du second train, constituant donc les en grenages moteurs @de ce train, ce ou ces sa tellites engrenant avec une couronne dentée, mobile autour de son axe, transmettant le mou vement, directement ou par l'intermédiaire d'organes appropriés, à l'arbre récepteur,
le pignon solaire de ce second train pouvant être supprimé et l'est d'ailleurs normalement. Ce système planétaire permet de réduire à l'infini le rapport de transmission du mou vement de l'arbre moteur à l'arbre récepteur. ce qui s'obtient en modifiant le rapport en tre le diamètre des satellites des deux sys tèmes; le rapport de réduction sera infini, c'est-à-dire que l'arbre moteur ne transmet tra plus le mouvement à l'arbre récepteur, lorsque les deux satellites ou systèmes de sa tellites ont le même diamètre. Deux formes de réalisation de l'invention seront décrites avec référence aux figures des dessins annexés.
Ces dessins représentent: Fig. 1, une vue en élévation de la pre mière forme d'exécution, une partie de l'en veloppe étant enlevée; Fig. 2, une coupe suivant l'axe A-B de la fig. 1; Fig. 3, une vue schématique indiquant les déplacements relatifs des divers engre nages du réducteur planétaire; Fig. 4, une vue schématique indiquant d'autres déplacements que ceux de la fig. 3; Fig. 5, une autre forme d'exécution de l'invention, dans laquelle on utilise des sa tellites communs aux deux systèmes d'engre nages planétaires; Fig. 6, une vue de face, montrant sché matiquement deux engrenages planétaires du dispositif suivant fig. 5 et leurs déplacements absolus et relatifs.
Se référant aux fig. 1 à 4, la première forme d'exécution comporte un pignon 2, so lidaire ou solidarisé de l'arbre 2m du mo teur, tournant à une certaine vitesse angu laire W1 suivant la flèche W1, ainsi que visible à la fig. 3, et ce pignon 2 entraînera le pignon denté ou satellite 2r à la vitesse W2. Ce satellite 2r engrène avec une cou ronne dentée 3, pouvant tourner autour de son axe ou être rendue fixe, comme cela sera décrit ci-après.
Lorsque la couronne dentée 3 est fixe, ce qui peut être obtenu en immobilisant le moteur 4m, le centre ou axe 2t du satellite 2r devra se mouvoir suivant la flèche W3. à une vitesse angulaire W3. Cet axe 2t, prend appui sur le plateau 2k repo sant, par un roulement à billes 2g, sur l'arbre 2m et servant uniquement à équilibrer l'effort supporté par le satellite 2r, et trans mis au second système planétaire, comme cela sera décrit ci-après, de sorte que ce pla teau pourra affecter toute autre forme et, au lieu de reposer sur l'axe 2m, pourra, par exemple, rouler, par l'intermédiaire d'un rou lement à billes ou par tout autre intermé diaire, par exemple, sur un manchon entou- rant l'axe 2m.
L'axe 2t du satellite est, d'au tre part, solidarisé avec un autre plateau 5t, soit par l'intermédiaire d'un boulon, comme représenté sur le dessin, soit par tout autre moyen; ce plateau est, d'autre part, solida risé par une cale 7 avec le pignon denté so laire ou central 5a du second train plané taire, tournant, par l'intermédiaire d'une antifriction ou d'un roulement à billes, au tour d'un axe 8, à la même vitesse angu laire W3 et dans le même sens que le satel lite 2r.
Le pignon denté 5a engrène avec le satellite du second groupe d'engrenages réducteurs, dont l'axe 5p repose, d'une manière analo gue, à l'axe 2t, par l'une de ses extrémités sur un plateau 3k, pouvant tourner soit à frottement doux, soit autrement, par exem ple, sur une surface du plateau 5t dressée à cet effet.
L'autre extrémité de l'axe 5p est solida risée avec un plateau 5f calé sur l'arbre ré cepteur 5k, qui tourne dans des coussinets appropriés 5g supportés par le carter 6. Ces coussinets peuvent être remplacés par un roulement à billes ou dispositif équivalent. Le satellite 5r engrène, d'autre part, avec une couronne dentée 5, d'un type connu, gé néralement fixe.
Le pignon moteur 5a du second groupe étant entraîné dans le même sens que le sa tellite du premier groupe et la disposition des engrenages du second groupe étant ana logue à celle des engrenages du premier groupe, l'arbre récepteur 5k tournera dans le même sens que l'axe 2t du premier groupe, dont la couronne dentée 3 a été maintenue fixe pendant tous ses déplacements.
Si maintenant, on suppose le pignon mo teur du premier groupe maintenu fixe et la couronne dentée 3 actionnée par un second moteur commandant l'axe 4m (fig. 4), par l'intermédiaire d'un engrenage denté 4, la couronne 3 sera entraînée dans le sens de la flèche W4, à une certaine vitesse angulaire W4, le satellite 2r tournera à une certaine vitesse angulaire W'2 et l'axe 2t sera en traîné, suivant la flèche W'3 à une certaine vitesse W'3 étant donné que le pignon mo teur 2 est fixe. La transmission du mouve ment à l'arbre récepteur 5k sera effectuée de la même manière que celle exposée ci- dessus.
Il résulte de cette disposition, qu'en mettant en marche le moteur 2m ou 4m, qui peuvent être de puissance différente ou de même puissance, nous pourrons faire tour ner l'arbre récepteur à des vitesses diffé rentes.
Mais ces moteurs commandant les axes ou arbres 2m ou 4m, au lieu de fonctionner indépendamment l'un de l'autre, pourraient fonctionner simultanément, en sorte que la couronne dentée 3 serait mobile, en même temps que le pignon moteur 2. Suivant que ces deux moteurs 2m et 4m tourneront dans le même sens ou dans des sens différents, il sera possible d'obtenir des variations de vi tesse sur l'arbre récepteur 5k, variations qui pourront aller d'une valeur nulle et même négative jusqu'à tes valeurs positives quel conques.
Dans le cas où l'axe 2t et la couronne 3 tournent dans le même sens, les vitesses an gulaires de ces éléments s'ajouteront pour donner lieu à la valeur maximum de la vi tesse angulaire de l'arbre 5k, tandis que. dans le cas où l'axe 2t et la couronne 3 tour nent en sens contraire, les vitesses angulai res de ces éléments se retranchent jusqu'à donner une valeur nulle et même négative.
Il est à noter que la couronne 3 ne subit que des efforts très faibles et que, par consé quent, il ne sera pas nécessaire de donner une forte épaisseur à cette couronne; de même, en vue de transmettre le mouvement du mo teur 4m à la couronne 3, celle-ci pourra être dentée extérieurement et engrener avec un système d'engrenage recevant son mouve ment d'un moteur, mais ce mouvement peut également être transmis à la couronne 3 par tout autre moyen.
La fig. 5 représente une autre forme de réalisation de l'invention.
Se référant à cette figure, l'arbre 2m, attaqué par le moteur électrique, transmet son mouvement à un pignon solaire 2, engre nant avec un satellite 2r, dont l'axe 2t re pose, par une de ses extrémités, sur un pla teau 2k, tournant à frottement doux, soit sur l'arbre 2m, comme dans l'exemple précé dent, soit par l'intermédiaire d'une antifric tion 2g sur un manchon entourant l'arbre 2m, comme dans l'exemple représenté, soit par tout autre moyen.
Ce satellite 2r engrène avec une couronne dentée 3, analogue à la couronne dentée citée dans la fig. 2, cou ronne dentée pouvant, à volonté, être mainte nue fixe ou mise en rotation autour de son axe, et à cet effet, elle sera supportée par une antifriction appropriée, telle, par exem ple, deux bagues 9 en bronze, largement lu brifiées, comme représenté sur le dessin; lorsqu'elle sera mobile, elle pourra être den tée extérieurement, comme dans l'exemple précédent et engrener avec un système de transmission 10, recevant le mouvement du second moteur.
Dans le second système planétaire ou hypocycloïdal, le pignon solaire sera norma lement absent et le mouvement du satellite 2r du premier train sera directement trans mis au satellite 5r du second train, lequel satellite sera solidaire ou solidarisé du satel lite 2r et pourra même ne former qu'une seule pièce avec celui-ci. Dans l'exemple re présenté, l'axe 2t de ce satellite sera com mun à l'axe du satellite 2r et reposera sur un plateau 4k tournant à frottement doux sur l'arbre récepteur 5k. Le satellite 5r engrène avec une couronne dentée 12, solidaire ou solidarisée d'un plateau 5f.
Le plateau 5f sera solidarisé avec l'arbre récepteur 5k par un moyen approprié, tel, par exemple, une cale, de sorte que le pla teau 5f doit transmettre à l'arbre récepteur le mouvement reçu par le satellite 5r.
Le rapport entre la vitesse transmise par l'arbre 2m et la vitesse reçue par l'arbre 5k, en supposant la couronne dentée 3 fixe, est fonction du rapport des diamètres respec tifs des couronnes 3 et 12 ou, plus exacte ment, du rapport entre les rapports respectifs des vitesses périphériques de rotation des sa- tellites de chaque train autour de leur axe, aux vitesses de circulation des points de contact des satellites avec les couronnes den tées autour de l'axe du système, de sorte que, si les diamètres des plateaux et donc les dia mètres des satellites sont les mêmes, l'arbre récepteur 57c ne recevra pas le mouvement de l'arbre 2m.
La fig. 6 représente une vue schématique de face des deux satellites et montre la tra jectoire de ceux-ci, ainsi que le mode de transmission du mouvement du satellite 2r à la couronne dentée 12.
Dans ce dessin, a représente la distance entre l'axe 2m et le centre 2t des satellites, r le rayon du satellite 2r, et r' le rayon du satellite 5r.
Si l'on suppose la couronne 3 fixe et que l'on considère un déplacement du satellite 2r tel que ce satellite ait tourné sur lui-même au tour de son axe d'un angle, c, le point de con tact de ce satellite et de la couronne dentée 3 aura décrit un arc A-B et le satellite aura tourné autour de l'axe 2m d'un angle
EMI0004.0000
Le satellite 5r solidaire du satellite aura donc pendant ce temps également tourné sur lui-même d'un même angle o et aura tourné autour de l'axe 2m également d'un même angle α.
Cependant, le déplacement angulaire re latif du satellite 5r par rapport à la couronne dentée 12 aura été d'un angle
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il en résulte que le déplacement angulaire du plateau 12 aura été d'un angle
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(r+ <I>a</I> 2<I>ci</I> il en résulte donc que, suivant que r sera phis grand, plus petit ou égal à r', a sera également plus grand, plus petit ou égal <I>à a'</I> et le plateau tournera dans le même sens que l'axe 2m ou en sens opposé, ou ne re cevra plus le mouvement de cet axe. En outre, lorsqu'on imprime un mouve ment de rotation autour de son axe à la cou ronne dentée 3, ce mouvement multiplié par un coefficient de réduction approprié, s'ajou tera ou se retranchera à la vitesse de rota tion de la couronne 12, suivant les cas.
L'on pourra donc modifier le rapport de la vitesse transmise à la vitesse reçue, soit en modifiant le rapport des diamètres des couronnes dentées respectives, soit en modi fiant les vitesses relatives des deux moteurs électriques. En outre, afin d'équilibrer les forces, une extrémité de l'arbre récepteur et une extrémité de l'arbre moteur seront con nectées par un roulement à billes 11, antifric tion ou tout autre dispositif analogue.