Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SPEED RECUCER WITH FRICTIONAL WHEELS FOR MACHINES HAVING A HIGH ROTATION SPEED, OF THE KIND WHICH HAS A DOUBLE PLANETARY GEAR TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/016558
Kind Code:
A1
Abstract:
A speed reducer with frictional wheels for machines having a high rotation speed, of the kind which has a double planetary gear train. Said speed reducer uses, between a primary rotor (2) and the output shaft (3) of a driven rotor, the mechanical carry-over effects of rotary friction obtained by the rolling of frictional wheels which are strongly applied against each other. The applied forces are generated by the centrifugal force resulting from the orbital rotation of mass planet wheels (5) having mass (M), and spread from wheel to wheel up to the primary rotor (2) via outer planet wheels (6) provided with wheels (62) on the rim of which they rest. Said outer planet wheels (6) are arranged to roll on circular tracks (10) while resting on their supporting hubs (61). The rotary motion is harnessed by the side flanges (31) of a planet wheel support housing (30) and transmitted to the output shaft (3) which is integral with said housing.

Inventors:
BECH JEAN ANDRE (FR)
Application Number:
PCT/FR1991/000321
Publication Date:
October 31, 1991
Filing Date:
April 17, 1991
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BECH JEAN ANDRE (FR)
International Classes:
F16H13/06; (IPC1-7): F16H13/06
Foreign References:
FR1451418A1966-01-07
EP0161194A11985-11-13
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. 11 Réducteur de vitesse à roues de friction pour machines tournant à régime de rotation élevé, du type à double train épicycloïdal, utilisant entre un rotormenant (2) et l'arbre de sortie (3) d'un rotormené les effets mécanigueε d'entraînement par friction rotative obtenus par le roulement de roues de friction fortement appliquées les unes contre les autres, caractérisé en ce gue les forces d'application son: engendrées par la force centrifuge résultant de la rotation orbitale de planétairesmasses (5) de masse (M), et se propageant de roue en roue jusqu'au rotormenant (2) par l'intermédiaire de planétairesextérieurs (6) dotés de roues (62) sur la jante desguels ils reposent, lesdits planétaires extérieurs (6) étant disposés pour rouler en appui sur des pistes circulaires (10) par leurs moyeuxporteurs (61), le mouvement de rotation étant capté par les joues latérales (31) d'une cage porteplanétaires (30) et transmis à l'arbre de sortie (3) dont elle est solidaire, réalisant ainsi la réduction de vitesse selon le rapport théorigue déterminé par les diamètres choisis pour ces différentes roues de friction coopérant sans glissement.
2. Réducteur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce gue les planétairesmasses (5) agissant par leur masse (M) s'appuyent par leurs moyeux (51) en roulant sur les jantes des roues (62) des planétairesextérieurs (6), de sorte gue les composantes obligues de la force centrifuge générée par la rotation orbitale de la masse (M) de chague planétairemasse (5) tendent à écarter les deux appuis situés sur deux roues (62) voisines, 'donc à éloigner et rapprocher deux à deux les planétairesextérieurs (6), déplacement dont l'amplitude est limitée par la présence de galetsfous (4) sur lesquels les roues (62) butent en appui rotatif alors gue lesdits galetsfous (4) s'appuient sur les moyeux (20) du rotormenant central (2), disposition dont résulte un ensemble e forces radiales centripètes enserrant ledit rotormen lc. . central (2) et par leguel s'opère la captation de l'énergie mécanique par friction rotative, sans aucun glissement, tant que le couplemoteur capté et à transmettre demeure dans les limites d'adhérence fixées par le coefficient de frottement obtenu de construction et par l'intensité des forces d' pplication ainsi mises en oeuvre. 0 j Réducteur de vitesse selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des galets fous (4') de petit diamètre, et des galets intermédiaires (7) insérés entre les galets ( 4' ) et le rotormenant central (2) et portés par des axes implantés dans chaque joue latérale (31) de la cage (30), l'effort centripète résultant s'exerçant selon deux directions obliques et symétriques sur deux galets intermédiaires (7) consécutifs.
3. Réducteur de vitesse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, afin d'ajuster sa capacité de transmission mécanique selon les matériaux choisis et les coefficients de frottement obtenus, les planétaires masses (5) sont constitués d'un corps creux lesté avec un métal très dense tel que du plomb.
4. Réducteur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les roues mises en oeuvre sont munies d'un engrenage d'appoint. 6) Réducteur de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que les planétaires extérieurs (6) sont munis d'un pignon (63) attaquant un engrenage intérieur (12) disposé sur la piste de roulement (10). 7) Réducteur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ses différentes roues de friction et éventuellement ses engrenages sont réalisés en des matériaux plus ou moins durs et polis. 8) Réducteur de vitesse selon la revendication caractérisé en ce gue le matériau mis en oeuvre est un métal ou un matériau nonmétalligue, homogène ou composite.
Description:
REDUCTEUR DE VITESSE A ROUES DE FRICTION POUR MACHINES TOURNANT A REGIME DE ROTATION ELEVE, DU TYPE A DOUBLE TRAIN EPICYCLOÏDAL.

La présente invention a pour objet un réducteur de vitesse à roues de friction dans leguel ]'effort d'application nécessaire à ces dernières est engendré par son propre fonctionnement.

Le secteur technique de l'invention est celui des dispositifs aptes à capter l'énergie mécanique rotative produite par une quelconque machine motrice, mais plus particulièrement lorsque le régime de rotation de ladite machine est très rapide, comme c'est le cas pour les turbines à vapeur et à gaz. En effet pour ces turbo-moteurs, compacité et légèreté ont pour contre-partie des vitesses de rotation très élevées, dépassant la limite d'emploi des moyens classiques de couplage et de réduction existants, notamment ceux à engrenages.

Un dispositif destiné à ce genre d'applications est déjà connu : il s'agit d'un coupleur-réducteur épicyloïdal à induction pour machines à très grande vitesse de rotation, décrit dans le brevet européen . 0 161 194 dans leguel l'induction électromagnétique est principalement utilisée pour capter, au prix d'un glissement, 1'énergie mécanique à très haut régime de rotation en partie primaire. Sur le secondaire, une autre action

όltctro-m-ign tique transmet le couple capté, mais à'- 7 ~ C l'assistance d'un effet purement mécanique de roulement et αε fiction rotative appuyée par la force centrifuge s'exerçant sur ses satellite-inducteurs, lesquels sont relativement massifs. ' " La présente invention vise à apporter un perfectionnement à ce dispositif antérieur par une conception simple et de meilleur rendement en évitant l'électromagnétisme, car ce dernier implique non seulement une construction délicate et coûteuse, mais surtout des pertes d'énergie peu réductibles, par glissement, effet Joule, hystérésis et courants de Foucault, donc un important dégagement de chaleur qui impose un moyen de refroidissement.

Le dispositif réducteur objet de la présente invention met en oeuvre principalement des roues de friction fortement appliquées les unes contre les autres par les forces radiales générées dès la. mise en rotation de son ensemble mobile.

L'emploi de roues de friction pour capter et transmettre un couple est connu, et de nombreux dispositifs réducteurs de vitesse à friction sont connus, notamment du brevet français 2 205 974 et de son certificat d'addition 2 211 088 qui portent sur un réducteur épicycloidal à friction qui comporte aussi des planétaires, mais dans lequel la force d'application des roues de friction vient du serrage de courroies élastiques et non des forces liées au fonctionnement de l'appareil du fait de sa rotation.

On connaît d'autre part un réducteur épicycloidal à blocage centrifuge, décrit dans le brevet français 2 566 866, qui comporte des massεlotteε générant un effet centrifuge, mais cet effet lié à la rotation y a pour but d'obtenir un entraînement unidirectionnel en cas d'inversion de l'entrée de puissance entre le primaire et le secondaire, et non d'engendrer les efforts d'application nécessaires à des roues de friction.

Par rapport au procédé utilisé dans le dispositif selon le " brevet européen 0 161 194 utilisant l'induction électromagnétique, la présente invention réside essentiellement dans le -moyen de renverser le sens de la force centrifuge générée par la rotation orbitale des planétaires afin qu'elle s'exerce aussi, mais centripètement, sur 1'arbre-menant à grande vitesse situé en position centrale et que finalement, toutes ces roues de friction primaires et secondaires se trouvent appliquées assε" énergique ent les unes contre ic._ autres pour pouvoir capter et transmettre efficacement le couple-moteur sans patinage, du moins jusqu'à une certaine limite, fixée entre autres facteurs par les matériaux employés et le dimensionnement choisi.

Comme ces roues de friction doivent être parfaitement circulaires, exemptes d'aspérités et indéformables sous l'effort d'application et le laminage continuellement subi en roulement, l'emploi d'acier dur traité et poli est d'abord retenu, sous forme par " exemple de bagues issues de roulements industriels "NU" à rouleaux en acier spécial trempé-cémenté, parfaitement lisses. Mais il en résulte un très faible coefficient de frottement, de sorte qu'un effort d'application très élevé est nécessaire pour éviter le patinage.

Or cet effort doit demeurer bien inférieur à la résistance mécanique à la compression de l'acier choisi, sous peine d'altération rapide, du fait que la surface d'appui entre les roues est réduite à une ligne de contact métal sur métal. Aussi, pour,accroître les performances et la tenue mécanique du dispositif, l'emploi d'autres matériaux présentant un meilleur coefficient de frottement est à rechercher pour réduire l'effort d'application, autorisant alors une moindre dureté ou encore un état de surface plus favorable à un renforcement de l'adhérence.. C'est pourquoi la présente invention retient également l'emploi de tout autre métal que l'acier et même de matériaux non métalliques plus ou moins durs, homogènes ou

' .posites, *-elε guε matières plastiques, céramiques, éiascomères avec fibres de carbone, ou autres.

Une autre particularité distingue la prose:;-: invention de celle précédemment décrite, il s'agit de la mise en oeuvre possible d'engrenages d'appoint. En effet, dans :c ' système électro-magnétique à induction, la captation du couple- moteur est nécessairement .asynchrone en raison du glissement relatif qu'exige ce système, entre roue menante (induit) et roue menée (inducteur) : il ne peut donc y avoir coexistence avec des engrenages donnant une transmission synchrone. Dans la présente invention, au contraire, tant qu'il n'y a pas de patinage, toutes les roues de friction peuvent fonctionner en synchronisme avec des engrenages, à l'instar d'un chemin de fer à crémaillère. Or, jusqu'à la limite d'adhérence, les dentures des engrenages d'appoint doublant les roues de friction, ne supportent théoriquement aucune charge de couple, de sorte que leur seuil de défaillance est reporté à de plus hauts régimes de rotation, même avec une lubrification précaire. Il s'ensuit que le dispositif selon la présente invention peut être mixte, c'est-à-dire avec des engrenages complétant les roues de friction afin d'éliminer tout risque de patinage accidentel ou fortuit, notamment lors du lancement à faible vitesse.

Convenant à toutes sortes de machines motrices plus ou moins rapides, turbines à vapeur ou à gaz notamment, le dispositif selon l'invention peut aussi être employé inversement comme multiplicateur de vitesse, à partir d'un moteur quelconque à bas régime pour entraîner des récepteurs à rotation rapide tels que des centrifugeuses, des compresseurs centrifuges, et autres.

Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus- clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé :

la figure 1 représente une demi-coupe transversale du dispositif selon l'invention.

- la figure 2 représente une coupe longitudinale selon les deux plans définis par les axes XOX' de la figure 1. - la figure 3 représente une demi-épure géométrique transversale montrant la disposition de principe ces différentes roues de friction et masses générant leurs forces d'application, avec représentation vectorielle de ces dernières. - la figure 4 représente une demi-coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

Si on se réfère aux figures 1> 2 et 3 on peut voir que la disposition générale du réducteur selon l'invention est celle d'un classique réducteur épicycloidal à engrenages avec deux orbites planétariales, dont chaque roue serait édentée et réduite à sa circonférence primitive, dite aussi de friction, toutes étant deux à deux en contact fortement appuyé par l'effet des moyens ci-après décrits. La partie tournante active du réducteur selon

1' invention est contenue dans un carter-enveloppe cylindrique 1 doté de deux pistes circulaires de roulement 10 de grand diamètre D5 chacune fixée concentriquement dans un de ses deux couvercles latéraux 11. Cet ensemble tournant comporte :

- un rotor-menant central ou arbre primaire Z entraîné à la vitesse NO de la machine motrice par l'arbre d'entrée venant de l'extérieur, lui communiquant le couple- moteur de rotation rapide à capter et convertir. Ce rotor- menant central 2 est caractérisé par le diamètre primitif DO des bagues de roulement garnissant ses deux moyeux porteurs 20. un ensemble concentrique dit cage porte- satellites 30 tournant sur deux paliers 34 à roulements à billes du carter-enveloppe 1, solidaire de l'arbre de sortie 3 débouchant à l'extérieur, du côté opposé au précédent arbre

d'entrée 2, pour entraîner la machine réceptrice à la vitesse réduite de sortie N2. Cette cage 30 est constituée de ceux joues latérales 31 solidement réunies et espacées par ces entretoises 32. Le rotoi-menant central 2 est supporté en ses de : bouts garnis chacun d'une bague de roulement de diamètre DO par trois galets fous 4 de diamètre Dl, disposés à 120° l'un de l'autre, tournant librement sur trois axes 40 implantés dans chacune des deux joues latérales 31. Ainsi chaque extrémité 2C du rotor-menant central 2 reposε sur ces galets fous 4 en trois points espacés de 120° qui constituent un palier roulant, sans aucune résistance passive nuisible, du fait qu'ainsi toute friction participe activement à la transmission du mouvement.

La cage porte-satellites 30 entraîne en rotation orbitale deux sortes de satellites ou planétaires qui constituent la base du mécanisme :

- trois satellites de masse M dits planétaires- masses 5 disposés à 120"? l'un de l'autre, et situés à 60° de part et d'autre des galets fous 4, et gravitant sur un cercle orbite 50 dont le diamètre DM ou le rayon RM est déterminé par la position de trois logements 35 ménagés dans chaque joue latérale 31, recevant leurs bouts d'arbres ou moyeux 51 de diamètre d2.

- six satellites périphériques dits planétaires extérieurs 6 de moindre masse m, espacés de 60° et situés à 30° de part et d'autre des trois planétaires-masses 5, auxquels ils servent d'appui, gravitant sur un plus grand cercle-orbite 60, de diamètre Dm ou rayon Rm déterminé par la position de six logements ouverts 33 ménagés à la périphérie de chaque joue 31, recevant leur bout d'arbre ou moyeux 61 de diamètre d3.

Ces six planétaires extérieurs 6 comportent accolées à chacun de leur moyeux 61 de diamètre d3, une roue 62 de plus grand diamètre D3. Chague couple de deux roues 62 appartenant à deux planétaires extérieurs voisins constitue un des deux paliers supports tournants d'un planétaire-masse 5 en

concordance sur les joues 31 avec un logement 35 gui n'a qu'un rôle positionneur, car le jeu radial prévu pour ce logement 35 est tel qu'en fonctionnement il ne supporte aucun effort donc n'est le siège d'aucune résistance passive. Par contre les deux forces tangentielles de friction rotative exercée sur les roues 62 par les moyeux 51 des planétaires-masses 5 participent à la synchronisation de leur rotation, donc à l'équi-transmission du couple de l'ensemble.

Ces planétaires extérieurs 6 reposent également par leurs deux bouts d'arbres ou moyeux 61 engagés dans les demi- paliers que constituent les logements ouverts 33, dans l'alésage des deux pistes de roulement fixes 10 de diamètre D5 ou rayon R5, incorporées au carter-enveloppe 1. Ils y roulent, fortement appuyés par la force centrifuge, leur espacement étant maintenu par les logements ouverts 33 des joues 31. La poussée tangentielle venant de ce roulement s'exerce sur un côté de ces demi-paliers lui communiquant le mouvement rotatif résultant, dans le sens de cette poussée, ainsi qu'à la cage 30 et à l'arbre de sortie 3 gui en est solidaire. Les roues 64 de deux planétaires extérieurs 6 voisins mais non en contact avec le même planétaire masse 5, sont en contact avec un galet fou 4 intermédiaire gui le lie cinématiguement au rotor menant central 2.

Ainsi le rotor menant central 2 transmet par friction rotative son mouvement aux galets fous 4 gui le transmettent aux roues 64 donc aux moyeux 61 des satellites extérieurs 6 gui roulent dans les deux pistes circulaires de roulements 10 du carter enveloppe 1, entraînant ainsi la cage porte-satellite 30. Entraînés en rotation orbitale à la vitesse N2, les planétaires-masses 5 tournent sur eux- ême à la vitesse de rotation fixée par le rapport d2/D0, soit N0 si d2 = D0. C'est la gravitation orbitale de ces trois masses M gui génère la force centrifuge utilisée pour appliquer toutes les roues de friction de l'appareil les unes " sur les. autres.

également en rotation orbitale à la vitesse et sortie N2, les planétaires extérieurs 6 tournent sur eu -même ε la vitesse de rotation NI. Bien que moins massifs que les trois planétaires-masses 5, la force centrifuge résultant de gravitation de ces six masses m participe aussi aux effets mécaniques d'entraînement par roulement de friction.

Les bouts d'arbres ou moyeux de tous les planétaires ent des bagues de roulement semblables à celles άc diamètre DO équipant le roter menant central 2, mais leurs diamètres, dl poui le planétaire-masse 5 et d3 pour le planétaire extérieur 6 peuvent être soit égaux à DO soit différents, le diamètre d3 intervenant dans le rapport de réduction final, mais non d2.

En fonctionnement, le jeu radial des galets fous 4 sur leur axes 40 est tel que ces derniers ne supportent aucun effort d'autant que ces galets fous 4 sont autocentrés par la symétrie des efforts radiaux gui s'y exercent. Ces axes 40 n'ont donc aussi qu'un rôle positionneur, en sorte que les seules résistances passives se situent aux deux roulements à billes constituant les paliers porteurs 34 de la cage 30 et aux six logements ouverts 33 de chague joue latérale 31. Les galets fous 4 ainsi gue les grandes roues 62 des planétaires extérieurs 6 constituent des roues intermédiaires entre les moyeux 20 de l'arbre menant central 2 et les moyeux 51 des planétaires-masses 5, de sorte gue si le diamètre d2 de ces derniers est égal à D0, les planétaires-masses 5 tournent à la vitesse N0 de l'arbre menant central 2, laquelle peut être quelconque du fait qu'en dehors de leur rôle synchronisant des roues 62 ils ne transmettent le mouvement qu'ils reçoivent à aucune autre.

Le choix consistant à faire pincer en trois points à 120° le rotor menant central 2 par 2x3 galets fous 4 implique la mise en oeuvre de trois planétaires masses 5 et de six planétaires extérieurs 6, donc des divisions angulaires e 120°,60° et 30° ainsi gue le montre la figure 3. Le diamètre D0

du rotor menant central 2 étant choisi, la valeur adoptée pour celui D5 de la piste de roulement fixe détermine la géométrie de l'ensemble et la plupart des diamètres.

Sur la figure 3, d2 = d3 = DO mais ces diamètres peuvent être différents de DO et aussi entre eux. Par exemple d3 ' plus petit gue DO, ce qui implique pour conserver le même DI de grossir D3 en conséquence ainsi que d2 si RM doit demeurer inchangé : car RM est tel que le centre des planétaires-masse 5 st rouve, tous jeux radiaux rattrapés, au centre du triangle eguilatéral formé par l'axe de l'arbre menant central 2 et ceux des deux planétaires extérieurs 6 voisins. Ainsi est obtenu le plus grand diamètre possible pour la masse cylindrique M portée par chaque planétaire-masse 5 et dont dépend, avec KM, la valeur de la force centrifuge générée. Toutefois cette disposition n'est pas imperative, RM pouvant être plus faible dans la mesure où 1'espace disponible en longueur est compatible avec l'obtention de la masse M nécessaire. Aussi, de ce facteur dépend la longueur de l'appareil compte tenu de la largeur à donner aux différentes roues de friction, de la recherche simultanée du moindre encombrement et d'une grande rigidité des arbres en rotation très rapide, imposant qu'ils soient aussi courts gue possible.

Le choix des diamètres d2, d3, D3 et du rayon orbital RM détermine aussi le diamètre Dl des galets fous 4. Le jeu radial dans les logements 35 des bouts d'arbres 51 des planétaires-masses 5 autorise une réduction suffisante de RM pour permettre la mise en place de toutes les roues 62 des planétaires extérieurs 6. Toutefois en fonctionnement, leur appui énergigue sur ces dernières se traduit par de légers déplacements angulaires et excentrations un peu différents, figurant en trait interrompu sur la figure 3.

Le fonctionnement du dispositif selon l'invention s'effectue de la manière suivante : la force centrifuge mise en oeuvre pour appliguer l'ensemble des roues de friction les unes contre les autres vient principalement de l'entraînement en

rotation orbitale des trois planétaires-masses 5, chacune de ces trois forces radiales se décomposant en deux forces symétriques égales, obligues à 60°, tous jeux rattrapés. Tout en participant d'une manière prépondérante à l'application ces moyeux 61 des planétaires extérieurs 6 sur leur piste de roulement 10 l'effort résultant de ces deux forces obligues se reporte- selon . une direction centripète sur 1'arbre menant central 2.

Cependant les six planétaires extérieurs 6 également entraînés en rotation orbitale génèrent aussi une force centrifuge Fc" proportionnelle à leur propre masse m et excentration Rm mais gui, étant radiale, ne se reporte pas vers l'arbre menant central 2. En outre et de construction, cette masse m n'est pas aussi importante gue celle M des planétaires- masses 5, en sorte gue malgré un rayon d'entraînement orbital beaucoup plus grand, ce second effet centrifuge est sensiblement plus faible. Néanmoins, il s'ajoute à l'effort d'application reçu des masses M par les moyeux 61 roulant dans l'alésage des deux pistes de roulement 10 fixes. Chacun des planétaires-masses 5 étant en appui sur le palier support roulant que lui constituent les grandes roues 62 des deux planétaires extérieurs 6 voisins, la force centrifuge développée radialement se décompose en deux vecteurs égaux, obligues et symétriques à 60°, qui tendent à les écarter l'un de l'autre. Il s'ensuit que chacun tend à se rapprocher du planétaire extérieur 6 suivant, lui aussi soumis, avec son voisin, au même effet d'écartement par le deuxième planétaire- masse, et ainsi de suite pour les autres.

Or ce rapprochement deux à deux des planétaires extérieurs 6 est limité par la présence en appui, sur chacune des deux roues 62, du galet fou 4 intermédiaire qui se trouve ainsi poussé vers le centre par les deux forces convergentes égales dont la résultante est une force radiale centripète. Ainsi tout en participant d'une .manière prépondérante à une application sur les pistes de roulement 20 des moyeux 61

II

porteurs des planétaires extérieurs 6 la force centrifuge générée par chacun des trois planétaires-masses 5 est transmise en direction du centre en trois vecteurs égaux décalés de 120 ° par les galets fous 4 s'appuyant sur les bagues 20 du rotor- menant central 2. Ce dernier se trouve alors pincé comme dans un mandrin à trois mors, de sorte gue tout en étant supporté par les galets fous 4 comme dans un palier il leur transmet sa rotation à grande vitesse par effet de friction rotative.

Ainsi se trouve constitué un palier actif dispensant de tout autre et qui, du même coup, permet la captation du couple moteur sur cet arbre, moyen qui se substitue à l'effet d'induction électromagnétique utilisé antérieurement.

Secondairement, l'entraînement par friction rotative se fait par les six planétaires extérieurs 6 et aussi, différemment du fait que la force d'application cumule ici deux effets centrifuges distincts : celui généré par les planétaires-masses 5 et celui propre à la masse m de chaque planétaire extérieur 8. Les forces en jeu dans le dispositif selon l'invention sont les suivantes. Soit le vecteur Fc de direction radiale dont la grandeur correspond à la force centrifuge générée par chaque planétaire-masse 5 : il se décompose en deux vecteurs égaux et symétriques Fc', chacun dirigé vers le centre des planétaires extérieurs 6 situés de part et d'autre, formant avec le vecteur initial Fc un angle de 60°. Le parallélogramme des forces étant ainsi • constitué de deux triangles éguilatéraux, il s'ensuit que ces deux vecteurs Fc' sont égaux en gr ndeur à Fc. cnacune des forces Fc' se transmet aux planétaires extérieurs 6 par appui sur leurs -grandes roues 62, donc peut être translatée en leur centre, selon la direction définie par la ligne des centres passant par le point de contact sur la grande roue 62 du moyeu 51 correspondant du planétaire-masse 5. Les vecteurs Fc ' s'y décomposent alors en deux forces : l'une

7-.-, . radiale, appuyé le moyeu 61 de ce planétaire extérieur 6 sur la piste de roulement 10 et s'exerce sur la piste ce roulement 10, engendrant ainsi une réaction d'appui Ra égaie et de direction opposée ; l'autre, Rp, exerce une poussée en direction du planétaire extérieur 6 voisin, perpendiculairement au vecteur Fc' précédemment translaté.

Les deux forces Ra et Rp appliquées au centre du planétaire extérieur 6 considéré sont composables en direction du point de contact de roulement entre la grande roue 62 et galet fou 4,- donnant une résultante Rf reportable au centre de ce dernier, y rejoignant une autre force Rf égale venant du planétaire extérieur 6 voisin selon le même schéma. De la composition de ces deux vecteurs Rf convergents résulte finalement l'effort radial Er s'exerçant sur le rotor-menant central 2. Il est aisé de vérifier que cet effort résultant est double de la force centrifuge initiale Fc : Er = Fc x 2.

Dans les dispositifs antérieurs utilisant I'électromagnétisme, les satellites inducteurs roulent directement dans l'alésage de la piste de roulement, mais ici, i dimεn≤ionnement générai identique, les planétaires-masse 5 sont nécessairement sur une orbite circulaire réduite à peu près de moitié, ainsi gue leur propre diamètre et par conséguent leur masse : la force centrifuge à laguelle ils sont soumis y est donc quatre fois moindre. Or à la place de trois satellites inducteurs se trouvent maintenant six planétaires extérieurs 6 qui roulent sur la piste fixe 10, soumis au même entraînement orbital à la vitesse de sortie N2 mais avec une masse m moindre que M : la force centrifuge générée Fc" est donc aussi réduite, mais une certaine compensation intervient du fait qu'elle s'exerce sur douze galets au lieu de six et gue la force d'appui des galets porteurs 61 de chague planétaire extérieur 6 est la somme Q = Fa + Fc" .

Pour ces roues de friction, il faut absolument éviter tout glissement relatif ou patinage, sous peine d'usure

jv 6:flaturée et rapidement prohibitive. Cette condition ce non glissement dépend du coefficient de frottement découlant de l;ι nature, de l'état des surfaces en contact de roulement, de leur lubrification et de la pression exercée par l'une sur l'autre, Ainsi la force d'application Er au niveau de l'arbre-menant central 2 entre ses bagues 20 serrées entre les galets fous peut être très différente de celle, Q, appliquant les moyeux 61 des planétaires extérieurs 6 sur la piste fixe 10.

Des conditions de friction du premier dépend la capacité de captation de couple moteur par le primaire de l'appareil, tandis gue de celles du second dépend- la capacité de transmission par son secondaire : or les forces d'application Er et Q résultent de l'importance des masses M et m, en sorte gue l'obtention de l'équivalence entre la capacité de captation et celle de transmission conduit à optimiser le rapport M/m.

On peut aussi obtenir ce résultat par un plus faible rayon orbital RM, ce qui conduit à augmenter D3 et a pour conséquence de réduire non seulement Fc mais aussi Fc' avec une moindre diminution de M : cette solution est à retenir si l'on veut accroître le rapport de réduction dans lequel le diamètre D3 intervient.

Si la masse M doit être accrue alors que le précédent dimensionnement et le nouveau choix de RM ne le permettent plus en volume, ce planétaire peut être conçu avec un corps creux lesté de métal très dense, du plomb par exemple.

Des engrenages d'appoint pourront être adoptés dans le seul but d'éviter le patinage des moyeux 61 des planétaires extérieurs 6 lors de leur roulement dans les pistes de roulement 10, au moyen, sur chacun, d'un pignon 63 de diamètre primitif d3 attaquant un engrenage intérieur 12 de diamètre primitif D5. On peut aussi envisager la liaison mécanique entre les trois planétaires masse 5 et les six planétaires extérieurs 6 au moyen d'un train de rapport 'd2/D3 avec un taux de travail aussi faible sinon nul. Enfin -pour -éviter tout glissement

éventuel, notamment en cas de variation brusque du régime et compte tenu de l'inertie des planétaires-masses 5 une liaison est envisageable par un train de rapport d2/D0 entre ces trois derniers et le rotor menant central 2, le taux de travail étant encore'ici nul en régime permanent établi, en sorte que malgré 1'importance des régimes de rotation ces dentures d'accompagnement doivent tenir, même avec une lubrification précaire.

La présente invention permet ainsi de décharger les dentures d'engrenages d ' un réducteur opérant à des vitesses.de rotation très élevées, par transfert de leur travail sur des roues de friction, afin qu'ils n'aient à jouer qu'un rôle de synchronisation et d'appoint éventuel. En outre, ce système esquive toute sujétion de construction de paliers fixes. De plus étant roulants ils sont ici actifs du fait que les résistances passives participent à la transmission du mouvement.

Il est à noter aussi que tous ces rotors et planétaires tournent en s'appuyant les uns sur les autres par des roues de friction dont le diamètre est exactement le diamètre primitif de leurs engrenages d'accompagnement, de sorte que le positionnement relatif . de ces derniers est toujours parfait, alors qu'au contraire le jeu de graissage des paliers classiques se répercute sur le jeu d'engrènement, leguel s'en trouve plus ou moins affecté.

Le rapport de réduction s'établit de la manière suivante : la chaîne cinématigue part de l'arbre-menant central 2 tournant à la grande vitesse NO et aboutit, par l'intermédiaire de la cage 30, à l'arbre de sortie 3 gui tourne à la vitesse réduite N2. Elle passe successivement par les roues de friction caractérisées par leur diamètre, de D0 à Dl, de Dl à D3 gui est solidaire de d3, de d3 à la cage 30 par la poussée tangentielle résultant du roulement de d3 sur D5 : n'interviennent donc dans l'expression du rapport de réduction gue les diamètres D0, D3, d3 et D5, et non pas d2, ni Dl.

La première réduction de vitesse s'opère entre les bagues 20 de l'arbre menant central 2 tournant à NO et les grandes roues 62 des planétaires extérieurs 6, par l'intermédiaire des galets fous, gui sont d'un diamètre Dl = DO, faisant intervenir les diamètres DO et D3 de sorte gue la vitesse de rotation de ces derniers et de leur moyeux solidaires 61 est NI = NO x D0/D3 ou NO = NI x D3/D0.

La deuxième réduction de vitesse s'effectue entre les précédents moyeux 61 de diamètre d3 tournant à la vitesse NI et la piste de roulement- 10 sur laquelle ils roulent en entraînant dans ce mouvement la cage 30 à la vitesse N2. Pour un réducteur ordinaire on aurait une vitesse de sortie N2 = NI x (d3/D5) de sorte gue N0/N2 = (D3/D0)/(d3/D5) soit NI = NO x (D0/D3) ou NO = NI x (D3/D0) et N2 = NI x (d3/D5). Mais s'agissant d'un système à planétaires, ce rapport est à majorer ou minorer de 1 selon gue le sens de rotation de l'arbre-menant 2 et de l'arbre de sortie 3 sont concordants ou contraires, en sorte gue finalement N0/N2 = (D3 x D5)/(D0 x d3) ± 1. Si on se réfère maintenant à la figure 4 on peut voir sur cette figure un autre mode de réalisation du réducteur selon l'invention. Dans le premier mode de réalisation, en effet, bien gue liés au rotor-menant par un couple d'engrenage, les planétaires-masses ne jouent aucun rôle dans la réduction de vitesse. Ils sont seulement assujettis à tourner sur eux- même en synchronisme avec les roues sur lesguelleε ils s'appuyent. 'Toutefois c'est à cause d'eux et des deux séries de trois galets fous gue les sens de rotation du primaire et du secondaire se trouvent finalement inversés, et donc le rapport de réduction minoré de 1.

Dans le deuxième mode de réalisation, afin de retrouver des sens de rotation concordants et de bénéficier du meilleur rapport de réduction, le montage est modifié comme suit.

1 D

Les deux séries de trois galets fous 4 servant de palier au rotor-menant sont remplacés par deux séries de trois autres galets 4' de beaucoup plus petit diamètre, celui " des moyeux des planétaires-masses. Ces galets sont encore en contact roulant avec les grandes roues 62 des planétaires extérieurs 6 et constituent comme auparavant leur butée limitatrice d'écartement. Mais du fait de leur diamètre réduit et de la position plus excentrée de leur axe porteur, ils ne sont plus en contact roulant avec les moyeux 20 du rotor menant central 2, perdant ainsi leur ancien rôle de palier porteur, dévolu à deux séries de six galets supplémentaires 7.

Ces galets supplémentaires 7 sont des roues intermédiaires insérées dans l'espace annulaire dégagé autour du rotor menant central 2, portées avec jeu par des axes implantés dans chague joue latérale 31 de la cage 30. Il s'ensuit gue le nombre de galets porteurs du rotor-menant central passe de deux séries de trois à 120° à deux séries de six à 60° , soit six points de roulement appuyé au lieu de trois antérieuremen . Les contacts roulants entre ces deux séries de six galets 7 et les deux séries de trois galets 4' plus excentrés se situent de chague côté : pour un premier groupe de trois à 120°, entre les moyeux 20 du rotor-menant 2 et la série de trois galets fous 4' poussés centripètement chacun par une paire de grandes roues 62 de deux planétaires extérieurs 6 gui s'y appuyent ; pour le deuxième groupe des trois autres, aussi à 120° mais alternés avec les précédents, entre les moyeux 20 du rotor menant central 2 et les moyeux 51 des planétaires- masse 5, l'ensemble de ces galets 7 s'appuyant aussi sur les deux séries de galets 4' poussés centripètement chacun par une paire de grandes roues 62 de deux planétaires extérieurs 6 consécutifs.

Ces appuis mutuels sont autorisés par le sens des rotations synchrones ainsi obtenues.

t'αffor' centripète résultant, reçu d'une paire de grandes roues 62 par le galet 4' sur leguel elles s'appuyent, ne s'applique donc . plus directement sur le moyeu 20 correspondant du rotor menant central 2. Il s'exerce selon deux directions obliques et symétriques sur deux galets

"intermédiaires 7 consécutifs à 60°.

Or chacun de ces deux galets 7 constitue un double appui sous l'effet de ces poussées, d'une part sur un moyeu 20 du rotor-menant 2, d'autre part sur un moyeu 51 d'un planétaire-masse 5, de sorte gue ces deux moyeux s'opposent à ce qu'ils s'écartent davantage l'un de l'autre.

L'ensemble étant ainsi statiguement éguilibré, il en résulte gue la même poussée, supportée par chacun de ces galets, est répercutée radialement sur chague moyeu du rotor menant selon une direction centripète.

Finalement chague moyeu du rotor menant est ainsi enserré en six points à 60° par une même force centripète issue de la force centrifuge générée par les trois planétaires- masses. Le résultat est le même gue dans le premier mode de réalisation, mais le sens de rotation de l'arbre mené devenant celui du menant le rapport de réduction est plus intéressant, étant majoré de 2 à diamètres de roues égaux.

D'autre part, le doublement du nombre de points de contact roulant sur le rotor-menant est bénéfigue, divisant par deux la pression unitaire d'appui, de sorte gue les planétaires-masse peuvent être alourdis d'autant pour accroître la capacité de captation-transmission de l'arbre menant.

Par ailleurs, du fait de la présence d'une roue de friction intermédiaire entre le- moyeu du rotor-menant et le moyeu du planétaire-masse, maintenue fortement appuyée dans le système de force ainsi organisé, le bénéfice du maintien rigoureux des jeux d'engrènement par appui constant entre roues ayant le diamètre primitif des pignons, s'étend au train, désormais triple, des engrenages d'accompagnement liant ces rotors.

Dans le premier mode de réalisation, le cas t.. rjain double entre rotor-menant et chague planétaire-masse e? d'autant plus critique qu'il tourne très vite et que le pignon mené s'écarte nécessairement du menant situé au centre, à cause du rattrapage de tous les jeux de montage entre roues : d'où une excentration gui accroît inévitablement le jeu

* d'engrènement.

Enfin, les engrenages pouvant être tous regroupés du même côté, l'organisation de leur lubrification est plus aisée et l'encombrement en longueur s'en trouve sensiblement réduit.

La complication introduite étant plus apparente gue réelle, ce deuxième mode de réalisation pourra être préféré pour ces avantages, notamment si un plus fort rapport de réduction est nécessaire.