CH640320A5

CH640320A5 - Accouplement a engrenage dont les dents sont courbes.

Info

Publication number: CH640320A5
Application number: CH718980A
Authority: CH
Inventors: Rudolph John Belansky
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 1979-09-26
Filing date: 1980-09-25
Publication date: 1983-12-30
Also published as: IT1133143B; ES264899Y; JPS6333030U; GB2059014A; ES264899U; FR2465928B1; GB2059014B; IT8024871A0; US4307797A; BR8006089A; DE3035723A1; JPS5655714A; FR2465928A1

Description

L'invention a pour objet un accouplement à engrenage capable de transmettre de grands couples et pouvant être utilisé comme embrayage dont les parties se séparent sous une charge prédéterminée. L'accouplement selon l'invention est aussi utilisable en mécanisme de mise au repère avec précision.

Lorsqu'il s'agit de transmettre de grands couples par un accouplement, auquel très peu de place est accordé, on se voit confronté à plusieurs problèmes. L'exigence d'un grand couple exclut les solutions à frottement. D'autre part des moyeux solides sont indispensables pour fixer les moitiés d'accouplement chacune sur son arbre; lorsque la place disponible est extrêmement réduite d'un côté, il est judicieux de prolonger le moyeu de cette moitié vers l'intérieur de l'accouplement; mais cette solution n'est pas compatible avec l'usinage usuel de dents à flancs droits ou de dents courbes type Gleason (marque déposée), qui exige que l'espace au milieu de la roue reste libre.

C'est pourquoi on a cherché une forme d'engrenage permettant d'être usinée par une vis-fraise décentrée compatible avec un moyeu proéminent du côté des dents. Un autre avantage intéressant de cet agencement est que l'usinage pour engendrer les roues est continu avec une vis-fraise et qu'on peut se passer de l'appareil à diviser, nécessaire pour l'usinage d'autres formes de dents telles que les dents droites ou courbes.

L'accouplement à engrenage selon l'invention est défini par la revendication 1.

Les moitiés de l'accouplement sont réalisées par deux outils de coupe tels que des vis-mères dont chacune a par exemple un angle d'attaque constant et des angles égaux de pression sur les deux côtés des dents de coupe. Ce procédé de taillage permet la réalisation des dents sur des ébauches de pignon qui comportent des moyeux.

L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

- la fig. 1A est une vue en plan de pignon gauche de l'accouplement;

- la fig. 1B est une vue en plan du pignon droit de l'accouplement;

- la fig. 2 est une coupe axiale de l'accouplement et en montre les deux moitiés dégagées l'une de l'autre;

- la fig. 3 est une coupe axiale à échelle agrandie représentant une unique paire de dents, le plan de coupe étant perpendiculaire à leurs axes de symétrie et les deux dents étant représentées à une légère distance l'une de l'autre par souci de clarté du dessin;

- la fig. 4A est une coupe axiale d'un pignon gauche d'une variante de réalisation de l'invention;

- la fig. 4B est une coupe axiale du pignon droit correspondant au mode de réalisation de la fig. 4A;

- la fig. 5 A est une vue schématique en perspective représentant la forme des dents du pignon gauche représenté sur la fig. 4A, et

- la fig. 5B est une vue schématique en perspective montrant la forme des dents du pignon droit représenté sur la fig. 4B.

Les moitiés de l'accouplement à engrenage portent les références 10 et 20 sur les fig. 1A et 1B. Un pignon à dents courbes semblables placées sur sa face et qui est utilisé avec un pignon conique est représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2 696 125 dont la description est citée expressément à titre de référence. Le pignon gauche 10 comporte des dents courbes 12 orientées de la périphérie extérieure vers l'intérieur. Les dents courbes comportent deux faces latérales, une face concave (ou intérieure) 14 et une face convexe (ou extérieure) 15. Comme le montre en particulier la fig. 2, le pignon 10 comporte un alésage longitudinal 16 de logement d'un arbre et un élargissement de cet alésage qui forme un évidement 17. Un autre petit trou 18 est destiné à la mise au repère du pignon 10 pendant l'usinage. A chaque point de contact Pi de l'une ou l'autre des faces 14 ou 15 correspond un angle d'hélice correspondant Ai et un angle correspondant de pression Bi (fig. 3).

Le pignon 12 représenté sur la fig. 1B comprend des dents dont la forme de réalisation est une image spéculaire de celle des dents du pignon 10. En d'autres termes, à tout point de contact P2 le long de la face concave 24 des dents 22 (ou de la face convexe 25) correspondent un angle d'hélice Ai et un angle de pression B2 qui sont égaux aux angles Ai et Bi du point de contact correspondant Pi du pignon 10.

Le pignon 12 représenté comprend un moyeu central 27. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une caractéristique essentielle de l'invention, l'un des avantages du procédé de réalisation des pignons de cet accouplement réside dans le fait qu'il permet d'ajouter un moyeu. Les pignons gauche et droit sont fabriqués au moyen de vis-mères gauche et droite (non représentées) qui ont des angles égaux d'attaque et de pression. Aucune partie de la vis-mère de coupe ne balayant la région du centre du pignon comme dans certains procédés de taillage de pignon, il n'est pas nécessaire de laisser cette région

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ouverte. Comme le montrent bien les flg. 1A et 1 B, la largeur des dents 12 et 22 augmente sensiblement de l'intérieur vers l'extérieur du pignon. Ce facteur résulte aussi du procédé mentionné de taillage des pignons. Il est avantageux, mais non essentiel que les angles de pression et les angles d'hélice soient sensiblement les mêmes pour les côtés concave et convexe de chaque dent.

Les deux moitiés de l'accouplement mis en œuvre se montent sur des arbres indépendants (non représentés). La courbure des dents 12 et 22 permet aux deux moitiés de l'accouplement d'être à auto-alignement ou auto-centrage. De plus, l'augmentation de la superficie due à la courbure améliore la distribution de la charge et en conséquence élève le couple de charge admissible. L'accouplement peut être utilisé en dispositif de mise au repère avec précision en réalisant un nombre élevé de dents sur chaque pignon (par exemple 360) et en faisant tourner l'accouplement suivant un angle égal à une dent, en le libérant, en ramenant en arrière, puis en remettant en prise le pignon d'entrée et ainsi de suite. En variante, l'accouplement à engrenage est utilisable en auto-embrayage à l'aide d'un ressort ayant une force de poussée prédéterminée de manière que les moitiés de l'accouplement se dégagent sous un couple de charge prédéterminé.

Les fig. 4A, 4B, 5A et 5B représentent une variante de réalisation. Dans ce mode de réalisation, les dents ne sont pas sensiblement dans un plan commun qui est perpendiculaire à l'axe des pignons, comme dans le cas du premier mode de s réalisation, mais elles suivent sensiblement la surface d'un cône. Comme le montrent les fig. 4A, 4B, 5A et 5B, les dents 32 du pignon gauche 30 forment des dents intérieures situées sur la surface du cône, tandis que les dents 42 du pignon droit 40 sont situées sur la surface extérieure d'un cône. Les dents sont courbes comme dans le mode de réalisation précédent et l'angle au sommet des deux cônes est sensiblement identique. Il doit être bien compris que les angles au sommet ont été fortement exagérés sur les fig. 5A et 5B pour simplifier la représentation. Ce mode de réalisation autorise un grand écart d'alignement des arbres en raison de la forme conique du profil des dents. Il peut être souhaitable de dégager les dents dans les régions des extrémités pour autoriser un plus fort écart d'alignement des arbres si l'application particulière le justifie.

En variante la section transversale des dents représentée sur la fig. 3 peut différer et, par exemple, les dents peuvent être arrondies pour faciliter l'entrée en prise et le dégagement des moitiés de l'accouplement.

15

B

2 feuilles dessins

Claims

649320

2

REVENDICATIONS

1. Accouplement à engrenage se composant d'un pignon droit (20,40) et d'un pignon gauche (10,30) qui est complémentaire du précédent, caractérisé en ce que chaque pignon

( 10,20,30,40) de l'accouplement à engrenage comprend plusieurs dents courbes (12,22,32,42) permettant à l'accouplement d'être à auto-centrage, chacune des dents des deux pignons de l'accouplement comportant une face intérieure concave ( 14) et une face extérieure convexe ( 15) et étant conformée de manière qu'à tout point de contact (Pi, P2) des faces intérieure et concave ainsi qu'extérieure et convexe correspondent un angle d'hélice (Ai, A2) et un angle de pression (Bi, B2) qui sont égaux à ceux du point de contact correspondant le long des faces extérieure et convexe ainsi qu'intérieure et concave de l'autre pignon de l'accouplement.
2. Accouplement à engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de chaque dent courbe

(12,22,32,42) varie de son extrémité intérieure à son extrémité extérieure.
3. Accouplement à engrenage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la largeur de chaque dent augmente de l'extrémité intérieure vers l'extrémité extérieure.
4. Accouplement à engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan du pas des dents (12,22) de chaque pignon de l'accouplement est perpendiculaire à l'axe de chacun des pignons.
5. Accouplement à engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lignes de génération des dents

(32,42) des moitiés correspondantes de l'accouplement (30, 40) délimitent des cônes.
6. Accouplement à engrenage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle au sommet du cône de l'un des pignons de l'accouplement est sensiblement égal à l'angle au sommet de l'autre pignon de l'accouplement.
7. Accouplement à engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les angles d'hélice (Ai, A2) et les angles de pression (Bi, B2) sont sensiblement identiques pour la face intérieure (14) et la face extérieure (15) de chaque dent.