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"PERFECTIONNEMENTS AUX REDUCTEURS DE VITESSE"
La présente invention se rapporte à un nouveau procédé et un nouvel appareil applicable dans les réducteurs de vitesse.
Un objet principal de l'invention oonsiste dans l'application de moyens pour effectuer la réduction des vi- tesses de mouvements primaires à des proportions pratiques et utilisables, ces moyens permettant une grande simplicité du mécanisme de réduction.
Un autre objet de l'invention réside dans le fait que par l'utilisation de ce nouveau mécanisme, on peut utiliser de plus grandes vitesses primaires, ce qui permet de diminuer largement l'encombrement et la dépense nécessaires pour la
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construction du système primaire et du système réducteur.
L'invention peut être appliquée aux mouvements primaires de tous types et de toutes natures, tels que des machines ao- tionnées à la vapeur, turbines, moteurs à gaz, moteurs à essence et à huiles, moteurs électriques ou autres. Tous les mouvements primaires mentionnés ci-dessus tendent à réaliser des puissances augmentant aveo la vitesse. Une telle vitesse, auparavant, a été limitée, dans une large proportion, par les systèmes de réduction de vitesse interposés entre la source motrice et l'organe ou machine commandée.
Ces systèmes ré- aut ducteurs antérieurs, quand ils affectent de grands rapports de démultiplication, tels qu'un système de roue et vis sans fin, ont été insuffisants, ou sont extrêmement compliqués, inoom- modes et coûteux. Cela est particulièrement vrai quand on utilisâmes transmissions planétaires à étages multiples ou des réducteurs à vitesses,variables.
Un autre résultat de l'invention consiste, en oonsé- quence, à éliminer ces inconvénients inhérents aux systèmes réducteurs connus.
D'autres avantages résultent de l'invention Par exemple, quand on utilise un moteur électrique, comme mouve- ment primaire, une grande économie d'enroulements en ouivre et d'autres matières est réalisée par suite de l'augmentation de la vitesse permise par le mécanisme réducteur suivant l'invention. On peut, par suite, pour un même résultat em- ployer des mouvements primaires plus petits relativement plus forts, et réaliser ainsi une notable éoonomie.
En même temps qu'une grande réduction dans les di- mensions des groupes moteurs, de larges économies en combus- tible et en puissance sont réalisées grâce uniquement à l'in- terposition du mécanisme réducteur suivant l'invention.
Ce dernier est peu encombrante économique à fabriquer,
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de poids relativement léger, efficace et de grand rendement.
En principe, l'objet principal de l'invention consiste à entraîner dans deux directions opposées, au moyen alune source motrice convenable, deux organes/à des vitesses différentes, et à prévoir, des moyens, tels qu'un pignon ou une série de pignons interposés entre les dits organes et actionnés par eux, pour entraîner un organe conduit, tel qu'un arbre conduit, à une vitesse égale à une fraction de la différence entre les vitesses de rotation des deux organes.
L'emploi d'un nouveau type de train épicycloïdal, entravé par les deux organes en rotation, donne les meilleurs résultats, Si les vitesses des deux organes en rotation opposés sont égales, le mouvement épicycloïdal despignons interposés sera nul, Ainsi, plutôt que de réduire la vitesse par étages, la réduction commence par un mouvement ou une vitesse nulle, et tend depuis là vers des rapports égaux,
Comme représenté sur le dessin annexé, les moyens employés dans les réducteurs de vitesse pour obtenir un grand rapport de démultiplication consistent dans une série de bras - montés sur un arbre conduit à une manière et dans une position
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' , atorganes qui leur est communiqué par les deux groupes d'organes ou organes tournant en sens inverse. Les moyens pour solidariser les deux groupes peuvent être de tous genres de transmission ou de friction désirés.
Les dispositifs de oontaot des organes épicycloïdaux interposés avec les deux groupes ou organes peuvent aussi être de tout type de liaison par engrenages, friction, ou autre, désiré.
Les exemples représentés correspondent aux buts recherchés ici, mais d'autres dispositifs de commande des groupes différentiels, ou des organes épicycloïdaux seront facilement réalisés par lies hommes de l'art pour des buts
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légèrement ou de beaucoup différents.
Un exemple où un grand rapport de démultiplication est possible avec le mécanisme suivant l'invention comprendrait la combinaison d'un pignon de vingt quatre dents coopérant avec une roue de deux cent trente neuf dents et d'un pignon de vingt-trois dents coopérant avec une roue de deux cent vingt . neuf dents, ce qui donnerait une réduction de vitesse maximum de 54.734,5 à 1,
En référence au dessin annexé est représenté, à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution de la pré- sente invention.
La figure 1 est une coupe en plan d'un renvoi à angle droit,
La figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1 Il.
Le mécanisme réducteur est monté dans un carter , comprenant une partie inférieure 35 et une partie supérieure 36, réunies au moyen de boulons 37 et de brides 38, la partie 35 comportant des pieds 39 servant à la fixation du carter sur un support convenable,;
Un arbre 40 est entraîné, par ltintermédiaire d'un accouplement 41,'par un arbre 42, lequel est, à son tour, entraîné en rotation par un moteur 43 ou/autre source motrice convenable. L'arbre 40 est monté, à chaque extrémité, sur des paliers anti-friction 44 qui sont portés par des bras 45 du bâti 46. Des pignons 47 et 48, de dimensions diffé- rentes, sont olavetés sur l'arbre 40. Le pignon 47 engrène aveo un engrenage conique 49 monté par des paliers anti-fric- tion 50 sur l'arbre 51.
Le pignon 48 engrène avec une plus petite roue conique 52 montée par des paliers anti- friction 53 sur l'arbre 51. L'arbre 51 est monté, à chaque extrémité, sur des paliers anti-friction 54.
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Puisque les pignons 47 et 48, olavetés sur l'arbre
40, tournent dans la mme direction, ils communiquent leur mouvement dans des directions opposées à leurs engrenages coniques respeotifs 49 et 52. Les vitesses de rotation des deux engrenages 49 et 52 seront différentes par suite des rapports différents, comme,nuisible sur le dessin.
Les roues 49 et 52 comportent respectivement d'autres dentures coniques 55 et 56, et, interposée entre et engrenant avec ces dentures, est une série de pignons coniques 57 montés sur de courts arbres 58. Ces arbres sont mântés, à une extrémité, dans des paliers anti-friction 59 portés par des bossages 60 d'un ensemble de bras 61 qui est claveté sur l'arbre 51, et, à l'autre extrémité, dans des paliers 62 portés par une gorge annulaire 63.
Comme les engrenages' 49 et 52 tournent dans des directions opposées et à des vitesses différentes, la rotation sera également communiquée aux pignons 57 et un mouvement épioy- cloïdal des pignonsx 57 et par suite @e l'ensemble de bras 61 sera effectué, causant la rotation de l'arbre 51 a une vitesse de rotation grandement inférieure à celle de larbre 40, la dite vitesse étant une fraction de la différence de rotation des deux engrenages 49 et 52. En variant les di- mensions des pignons 47 et 48 et celles de leurs engrenages respectifs 49 et 52, des variations de réductions en nombre infini pourront être effectuées.
Il est ainsi apparent que le mécanisme de réduction de vitesse est réalisé très simplement et est d'un bon ren- dément, économique à construire, facile à assembler, de fonc- tionnement sûr et susceptible de réaliser de grands rapports de démultiplication entre les arbres menant et mené.
Il est évident qu'on peut, sans s'écarter de l'in- vention, modifier les dimensions, la forme et la disposition des organes assemblés dardes limites très larges. De
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préférence, cependant, le nombre des organes du mécanisme de- meurera constant sans qu'il y ait changement dans les rapports de démultiplication résultants.
REVENDICATIONS
1 - Dispositif de réduction de vitesse, caractérisé principalement par l'entraînement dans deux directions opposées de deux organes à des vitesses différentes et par des moyens interposés entre les organes et actionnés par eux pour en- traîner un organe conduit, à une vitesse égale à une fraction de la différence entre les'vitesses de rotation des deux organes.
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"IMPROVEMENTS TO SPEED REDUCERS"
The present invention relates to a novel method and apparatus applicable in speed reducers.
A main object of the invention consists in the application of means for effecting the reduction in the speeds of primary movements to practical and usable proportions, these means allowing great simplicity of the reduction mechanism.
Another object of the invention resides in the fact that by using this new mechanism, it is possible to use higher primary speeds, which makes it possible to greatly reduce the size and expense necessary for the
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construction of the primary system and the reduction system.
The invention can be applied to primary movements of all types and of all kinds, such as steam powered machines, turbines, gas engines, gasoline and oil engines, electric motors or others. All of the primary movements mentioned above tend to achieve powers increasing with speed. Such a speed, previously, has been limited, to a large extent, by the speed reduction systems interposed between the driving source and the controlled member or machine.
These earlier reduction systems, when affecting large gear ratios, such as a worm and wheel system, have been insufficient, or are extremely complicated, inefficient and expensive. This is especially true when using multi-stage planetary transmissions or variable speed reducers.
Another result of the invention consists, therefore, in eliminating these drawbacks inherent in known reducing systems.
Further advantages result from the invention For example, when an electric motor is used as the primary motion, a great saving in windings of lead and other materials is realized as a result of the increase in the permissible speed. by the reduction mechanism according to the invention. It is therefore possible, for the same result, to employ smaller relatively stronger primary movements, and thus achieve a notable economy.
At the same time as a large reduction in the dimensions of the motor units, large savings in fuel and power are achieved solely by the interposition of the reduction mechanism according to the invention.
The latter is compact, economical to manufacture,
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relatively light weight, efficient and high performance.
In principle, the main object of the invention is to drive in two opposite directions, by means of a suitable motive source, two organs / at different speeds, and to provide, means, such as a pinion or a series of pinions interposed between said members and actuated by them, to drive a driven member, such as a driven shaft, at a speed equal to a fraction of the difference between the rotational speeds of the two members.
The use of a new type of epicyclic gear, hampered by the two rotating members, gives the best results, If the speeds of the two opposite rotating members are equal, the epicyclic motion of the interposed gears will be zero, Thus, rather than reduce the speed by stages, the reduction begins with a movement or a zero speed, and tends from there towards equal ratios,
As shown in the accompanying drawing, the means employed in speed reducers to achieve a high gear ratio consist of a series of arms - mounted on a shaft driven in a manner and in a position
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', atorganes which is communicated to them by the two groups of organs or organs rotating in the opposite direction. The means for joining the two groups together can be any type of transmission or friction desired.
The devices for oontaot epicycloidal members interposed with the two groups or members can also be of any type of connection by gears, friction, or the like, desired.
The examples shown correspond to the purposes sought here, but other devices for controlling the differential groups, or epicycloidal members, will be readily realized by those skilled in the art for purposes.
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slightly or much different.
An example where a large reduction ratio is possible with the mechanism according to the invention would comprise the combination of a pinion of twenty four teeth cooperating with a wheel of two hundred and thirty nine teeth and of a pinion of twenty-three teeth cooperating with a wheel of two hundred and twenty. nine teeth, which would give a maximum speed reduction from 54.734.5 to 1,
Referring to the accompanying drawing is shown, by way of example only, one embodiment of the present invention.
Figure 1 is a plan section of a right-angle gear,
Figure 2 is a vertical section taken on line 2-2 of Figure 11.
The reduction mechanism is mounted in a housing, comprising a lower part 35 and an upper part 36, joined by means of bolts 37 and flanges 38, the part 35 comprising feet 39 serving to fix the housing on a suitable support;
A shaft 40 is driven, through a coupling 41, by a shaft 42, which in turn is rotated by a motor 43 or other suitable power source. The shaft 40 is mounted, at each end, on anti-friction bearings 44 which are carried by arms 45 of the frame 46. Pinions 47 and 48, of different dimensions, are jerked on the shaft 40. The Pinion 47 meshes with a bevel gear 49 mounted by anti-friction bearings 50 on the shaft 51.
Pinion 48 meshes with a smaller bevel gear 52 mounted by anti-friction bearings 53 on shaft 51. Shaft 51 is mounted, at each end, on anti-friction bearings 54.
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Since the pinions 47 and 48, are on the shaft
40, rotate in the same direction, they communicate their movement in opposite directions to their respective bevel gears 49 and 52. The speeds of rotation of the two gears 49 and 52 will be different as a result of the different ratios, like, harmful in the drawing.
The wheels 49 and 52 respectively have other bevel teeth 55 and 56, and, interposed between and meshing with these teeth, is a series of bevel gears 57 mounted on short shafts 58. These shafts are mated, at one end, in anti-friction bearings 59 carried by bosses 60 of a set of arms 61 which is keyed on the shaft 51, and, at the other end, in bearings 62 carried by an annular groove 63.
As gears' 49 and 52 rotate in opposite directions and at different speeds, rotation will also be imparted to pinions 57 and epiocloidal motion of pinions 57 and hence arm assembly 61 will be effected, causing the rotation of the shaft 51 has a speed of rotation much lower than that of the shaft 40, said speed being a fraction of the difference in rotation of the two gears 49 and 52. By varying the dimensions of the pinions 47 and 48 and those of their respective gears 49 and 52, variations of reduction in infinite number can be carried out.
It is thus apparent that the speed reduction mechanism is made very simply and is of good performance, economical to construct, easy to assemble, safe to operate and capable of achieving large gear ratios between the shafts. leading and led.
It is obvious that it is possible, without departing from the invention, to modify the dimensions, the shape and the arrangement of the members assembled with very wide limits. Of
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preferably, however, the number of parts of the mechanism will remain constant without any change in the resulting gear ratios.
CLAIMS
1 - Speed reduction device, characterized mainly by the driving in two opposite directions of two members at different speeds and by means interposed between the members and actuated by them to drive a driven member, at a speed equal to a fraction of the difference between the rotational speeds of the two organs.