FR2527724A1 - Epicyclic gearbox with floating pinion - has spherical bearings between pinion shaft and planet gears - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de positionnement d'un pignon central dans un train d'engrenages du type planétaire
La présente invention a pour objet un dispositif de positionnement d'un pignon central dans un train d'engrenages du type planétaire, et à dentures droites.Device for positioning a central pinion in a planetary type gear train
The present invention relates to a device for positioning a central pinion in a gear train of the planetary type, and with straight teeth.
On sait que dans les trains d'engrenages à denture droite du type planétaire comprenant plusieurs pignons satellites, il est nécessaire qu'au moins l'un des constituants présente un positionnement radial dit "flottant" dans le but d'assurer une bonne répartition des charges et par conséquent des contraintes entre lesdits constituants. It is known that in the planetary type straight toothed gear trains comprising several planet gears, it is necessary that at least one of the constituents has a so-called "floating" radial positioning in order to ensure a good distribution of the loads and therefore constraints between said constituents.
Autrement dit, l'axe d'au moins l'un des constituants ne doit pas être fixe, mais, au contraire il doit présenter un certain nombre de degrés de liberté, par exemple au niveau du pignon central. In other words, the axis of at least one of the constituents must not be fixed, but, on the contrary, it must have a certain number of degrees of freedom, for example at the level of the central pinion.
On pourrait bien entendu envisager des pignons à dentures à chevrons qui ne nécessitent de positionnement axial que pour un constituant, car la double hélice inversée caractéristique de telles dentures crée d'elle-même un obstacle au déplacement des autres constituants. En outre, la mise en oeuvre de dentures à chevrons est plus onéreuse et plus délicate, toutes choses égales par-ailleurs, que l'emploi de dentures droites. One could of course envisage sprockets with herringbone teeth which require axial positioning only for one component, since the inverted double helix characteristic of such teeth creates in itself an obstacle to the movement of the other components. In addition, the implementation of herringbone teeth is more expensive and more delicate, all other things being equal, than the use of straight teeth.
Par ailleurs, on pourrait envisager d'assurer le positionnement d'un pignon notamment central par des plots élastiques ou des systèmes à accouplement à dents montés sur l'axe du ou des constituants dont le positionnement flottant doit être assuré. Furthermore, it could be envisaged to ensure the positioning of a pinion, in particular central, by elastic studs or systems with coupling to teeth mounted on the axis of the component or components whose floating positioning must be ensured.
Cependant, de telles solutions se révèlent peu fiables, complexes, et en outre onéreuses. However, such solutions turn out to be unreliable, complex, and moreover costly.
Dans le but de pallier à de tels inconvénients, la Demanderesse a donc mis au point un dispositif simple peu onéreux et fiable dont les caractéristiques et avantages seront mis en évidence dans ce qui suit. In order to overcome such drawbacks, the Applicant has therefore developed a simple inexpensive and reliable device whose characteristics and advantages will be highlighted in the following.
L'invention a donc pour objet un dispositif de positionnement d'un pignon dans un train d'engrenages du type planétaire, et à dentures droites ledit train d'engrenages comportant au moins un étage, ledit étage comprenant un pignon central relié mécaniquement par l'intermédiaire de l'une des extrémités de son axe à un arbre menant et engrenant avec au moins un pignon satellite, ce dernier engrenant à son tour avec une couronne solidaire du bâti du train d'engrenages, ledit pignon satellite entrainant en rotation un porte-satellite lié d'une part au tourillon dudit pignon satellite et d'autre part à l'arbre mené dudit train d'engrenages, caractérisé par le fait que ledit dispositif de positionnement comporte deux rotules, à centres décalés, une première rotule dont la cage intérieure est fixée à l'autre extrémité de l'axe dudit pignon central et une deuxième rotule dont la cage intérieure est assujettie à la cage extérieure de ladite première rotule, la cage extérieure de ladite deuxième rotule étant solidarisée audit porte-satellite. The invention therefore relates to a device for positioning a pinion in a gear train of the planetary type, and with straight teeth, said gear train comprising at least one stage, said stage comprising a central pinion mechanically connected by the intermediary of one of the ends of its axis to a shaft driving and meshing with at least one satellite pinion, the latter in turn meshing with a crown integral with the frame of the gear train, said satellite pinion driving in rotation a door -satellite linked on the one hand to the pin of said satellite pinion and on the other hand to the driven shaft of said gear train, characterized in that said positioning device comprises two ball joints, with offset centers, a first ball joint whose inner cage is fixed to the other end of the axis of said central pinion and a second ball joint whose inner cage is subject to the outer cage of said first ball joint, the outer cage of said second e ball joint being secured to said planet carrier.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit donnée à titre d'exemple purement illustratif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 représente très schématiquement un train d'engrenages planétaire à deux étages mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention emerge from the description which follows, given by way of purely illustrative but in no way limiting, with reference to the appended drawings in which
FIG. 1 very schematically represents a planetary gear train with two stages implementing the device according to the invention.
La figure 2 et la figure 3 représentent le dispositif selon l'invention et permettent d'expliciter son fonctionnement. FIG. 2 and FIG. 3 represent the device according to the invention and make it possible to explain its operation.
La figure 1 représente donc un train d'engrenages du type planétaire à deux étages A et B et celà très schématiquement, un tel système étant bien connu de l'homme de l'art. Les divers composants de ce train d'engrenages tels que pignons, couronnes, sont à denture droite. FIG. 1 therefore represents a gear train of the planetary type with two stages A and B and this very schematically, such a system being well known to those skilled in the art. The various components of this gear train such as pinions, crowns, have straight teeth.
Il comporte un arbre menant 1 tourillonnant dans un palier 2 à butées 3 et lié à un accouplement à dentures 4 de tout type approprié. It comprises a shaft leading 1 journalling in a bearing 2 with stops 3 and linked to a gear coupling 4 of any suitable type.
Cet accouplement 4 est lui-même lié mécaniquement au pignon central 5 pouvant également être désigné par pignon solaire du premier étage A du train d'engrenages au moyen d'un axe 6. Ce pignon central 5 engrène avec un pignon satellite 7 pouvant encore être désigné par pignon planétaire, lequel est monté fou sur son tourillon 8 à butées 9. Le pignon sateilite 7 est lui-même engréné avec une couronne 10 (partiellement représentée) solidaire du bâti 11 du train d'engrenages.This coupling 4 is itself mechanically linked to the central pinion 5 which can also be designated by the sun pinion of the first stage A of the gear train by means of an axis 6. This central pinion 5 meshes with a satellite pinion 7 which can also be designated by planetary pinion, which is mounted idly on its journal 8 with stops 9. The sateilite pinion 7 is itself meshed with a crown 10 (partially shown) secured to the frame 11 of the gear train.
La référence 25 désigne le porte satellite lié d'une part au tourillon 8 du satellite 7 par un axe 12, et d'autre part à l'axe 13 du pignon central 14 du deuxième étage B du train d'engrenages et cela au moyen d'un dispositif d'accouplement 15 à butées 16. The reference 25 designates the satellite carrier linked on the one hand to the pin 8 of the satellite 7 by an axis 12, and on the other hand to the axis 13 of the central pinion 14 of the second stage B of the gear train and this by means a coupling device 15 with stops 16.
Comme dans le cas du premier étage A, le pignon central 14 engrène avec un pignon satellite 17 monté fou sur son tourillon 18 à butées 19. As in the case of the first stage A, the central pinion 14 meshes with a satellite pinion 17 mounted idly on its pin 18 with stops 19.
De même, le satellite 17 engrène avec une couronne 20 également solidaire du bâti 11 et partiellement représentée.Similarly, the satellite 17 meshes with a crown 20 also secured to the frame 11 and partially shown.
La référence 21 désigne le porte satellite lié d'une part au tourillon 18 du satellite 17 et d'autre part à l'arbre mené 22 du train d'engrenages, cet arbre tourillonnant dans un palier 23 à butées 24. The reference 21 designates the satellite carrier linked on the one hand to the pin 18 of the satellite 17 and on the other hand to the driven shaft 22 of the gear train, this shaft journalling in a bearing 23 with stops 24.
Il faut noter que l'on n'a représenté sur la figure qu'un seul pignon satellite par étage mais il est bien entendu que chaque pignon central peut être engréné avec deux ou trois pignons satellites euxmêmes engrenés avec leurs couronnes dentées respectives. It should be noted that only one satellite pinion has been shown in the figure per stage, but it is understood that each central pinion can be meshed with two or three satellite pinions themselves meshed with their respective toothed rings.
Les portes satellites correspondant aux pignons satellites non représentés ont été partiellement représentés et référencés 25' et 26 pour les étages A et B respectivement, du train d'engrenages. The satellite gates corresponding to the satellite gears not shown have been partially represented and referenced 25 ′ and 26 for stages A and B respectively, of the gear train.
Enfin, la référence 27 désigne le dispositif de positionnement de l'axe 13- du pignon central 14 du 2ème étage B selon l'invention, dispositif décrit en référence aux figures 2 et 3. Finally, the reference 27 designates the device for positioning the axis 13- of the central pinion 14 of the 2nd stage B according to the invention, device described with reference to FIGS. 2 and 3.
En référence à la figure 2, le dispositif de positionnement 27 de l'axe 13 du pignon central ou solaire 14 du deuxièmé étage B du train d'engrenages comporte une première rotule 30 de centre t dont la cage intérieure 31 est solidaire de l'extrémité de l'axe 13 du pignon central 14 et dont la cage extérieure 32 est liée mécaniquement par tout organe approprié 33 à la cage intérieure 34 d'une deuxième rotule 35 de centre 2; la cage extérieure 36 de ladite deuxième rotule 35 est solidaire des porte-satellites tels que 21 et 26. Ledit centre 02 de la deuxième rotule 35 est fixe par rapport au bâti -11 et il est disposé sur l'axe XX de l'arbre mené 22 du train d'engrenages. Referring to Figure 2, the positioning device 27 of the axis 13 of the central or solar pinion 14 of the second stage B of the gear train comprises a first ball 30 of center t whose inner cage 31 is secured to the end of the axis 13 of the central pinion 14 and whose outer cage 32 is mechanically linked by any suitable member 33 to the inner cage 34 of a second ball 35 of center 2; the outer cage 36 of said second ball joint 35 is integral with planet carriers such as 21 and 26. Said center 02 of the second ball joint 35 is fixed relative to the frame -11 and it is disposed on the axis XX of the shaft led 22 of the gear train.
Un tel dispositif fonctionne de la façon suivante
En position neutre du train d'engrenages les centres 1 et 02 des rotules 30 et 35 sont alignés sensiblement sur l'axe XX de l'arbre mené 22.Such a device operates in the following manner
In the neutral position of the gear train, the centers 1 and 02 of the ball joints 30 and 35 are aligned substantially on the axis XX of the driven shaft 22.
Lorsque l'ensemble des pignons des deux étages A et B est entrarné en rotation par l'intermédiaire de l'arbre menant 1, les variations de charges et contraintes mécaniques provoquent un déplacement du pignon central 14 tel que représenté figure 3, I'amplitude d'un tel aépiacement ayant d'ailleurs été volontairement exagérée sur la figure. L'extrémité de l'axe 13 du pignon central 14 liée à la rotule 31 entraine donc les deux parties de cette dernière, ainsi que la cage intérieure 34 de la rotule 35 comme représenté figure 3 ce qui se traduit par un déplacement du centre 01 de la rotule 30 qui vient occuper la position 0'1, la droite 0'1 02 faisant avec l'axe XX de l'arbre mené 22 un angle a. When the set of pinions of the two stages A and B is rotated by means of the driving shaft 1, the variations in loads and mechanical stresses cause a displacement of the central pinion 14 as shown in FIG. 3, the amplitude such an arrangement having moreover been deliberately exaggerated in the figure. The end of the axis 13 of the central pinion 14 linked to the ball 31 therefore drives the two parts of the latter, as well as the inner cage 34 of the ball 35 as shown in Figure 3 which results in a displacement of the center 01 of the ball 30 which comes to occupy the position 0'1, the line 0'1 02 making with the axis XX of the driven shaft 22 an angle a.
Compte-tenu du fait que notamment l'arbre mené 22 et les portesatellites 21 et 26 qui lui sont liés sont fixes en translation par rapport au bâti 11 du train d'engrenages et celà grâce aux butées telles que 24 et 19, le centre 1 (donc l'extrémité de l'axe 13 du pignon cen- tral 14) a donc comme lieu géométrique une calotte sphérique de centre 02 et de rayon O2 01, l'angle au centre de cette calotte sphérique étant fonction des limites de déplacement mutuel des parties constituant les -rotules les unes par rapport aux aUtres, un tel angle pouvant bien entendu être adapté en fonction de l'amplitude prévue du déplacement du pignon central 14. Given the fact that in particular the driven shaft 22 and the satellite gates 21 and 26 which are linked to it are fixed in translation relative to the frame 11 of the gear train and this thanks to the stops such as 24 and 19, the center 1 (therefore the end of the axis 13 of the central pinion 14) therefore has as geometrical place a spherical cap of center 02 and of radius O2 01, the angle at the center of this spherical cap being a function of the limits of mutual displacement parts constituting the -rotules one with respect to the other, such an angle can of course be adapted as a function of the expected amplitude of the displacement of the central pinion 14.
Autrement dit, le dispositif selon l'invention assure à la fois une liberté de déplacement radial de l'axe 13 du pignon 14 par rapport au bâti 11 du train d'engrenages, ainsi qu'une liberté de déplacement angu laire dudit pignon 14 vis-à-vis du pignon satellite 17, donc le caractère dit "flottant" du pignon central 14, le déplacement axial étant lui-même limité en fonction de la géométrie du dispositif On notera également que l'axe 2 1 à comme lieu géométrique le volume défini par un cône de sommet 02 dont l'angle au sommet est égal à l'angle au centre de ladite calotte sphérique. In other words, the device according to the invention ensures both freedom of radial movement of the axis 13 of the pinion 14 relative to the frame 11 of the gear train, as well as freedom of angular movement of said pinion 14 screws -with respect to the satellite pinion 17, therefore the so-called "floating" character of the central pinion 14, the axial displacement itself being limited as a function of the geometry of the device. It will also be noted that the axis 2 1 has as its geometrical location the volume defined by a vertex cone 02 whose apex angle is equal to the angle at the center of said spherical cap.
On remarquera également que le caractère "flottant" du pignon central 14 permet à ce dernier de se positionner librement par rapport à ses pignons satellites tels que 17 et, par voie de consquence, par rapport aux divers pignons et organes du premier étage A du train d'engrenages. It will also be noted that the "floating" nature of the central pinion 14 allows the latter to be positioned freely relative to its satellite pinions such as 17 and, consequently, relative to the various pinions and organs of the first stage A of the train of gears.
Le dispositif selon l'invention permet donc d'assurer une bonne répartition des charges et contraintes mécaniques dans un train d'engrenages notamment à dentures droites. The device according to the invention therefore makes it possible to ensure good distribution of the loads and mechanical stresses in a gear train, in particular with straight teeth.
Il trouve des applications avantageuses dans le domaine de la mécanique en général, et en particulier dans les machines-outils. It finds advantageous applications in the field of mechanics in general, and in particular in machine tools.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown, which has been given only by way of example.
En particulier, on peut sans sortir du cadre de l'invention apporter des modifications de détail, changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. In particular, it is possible, without departing from the scope of the invention, to modify details, to change certain provisions or to replace certain means by equivalent means.
C'est ainsi que le dispositif selon l'invention peut éventuellement être mis en oeuvre dans un train d'engrenages ne comportant qu'un seul étage ou plus de deux étages. Thus the device according to the invention can possibly be implemented in a gear train comprising only one stage or more than two stages.
De telles variantes, à la portée de l'homme de l'art, ne pourraient donc pas être considérées comme des réalisations débordant du cadre et de l'esprit de la présente invention. Such variants, within the reach of those skilled in the art, could therefore not be considered as embodiments going beyond the scope and the spirit of the present invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8209110A FR2527724A1 (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Epicyclic gearbox with floating pinion - has spherical bearings between pinion shaft and planet gears |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8209110A FR2527724A1 (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Epicyclic gearbox with floating pinion - has spherical bearings between pinion shaft and planet gears |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2527724A1 true FR2527724A1 (en) | 1983-12-02 |
| FR2527724B1 FR2527724B1 (en) | 1985-03-22 |
Family
ID=9274333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8209110A Granted FR2527724A1 (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Epicyclic gearbox with floating pinion - has spherical bearings between pinion shaft and planet gears |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2527724A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110966370A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-07 | 枣庄北航机床创新研究院有限公司 | Elastic planetary friction transmission device |
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-
1982
- 1982-05-26 FR FR8209110A patent/FR2527724A1/en active Granted
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| CN110966370B (en) * | 2019-12-31 | 2021-03-26 | 枣庄北航机床创新研究院有限公司 | Elastic planetary friction transmission device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2527724B1 (en) | 1985-03-22 |
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| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |