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WO2025017268A1 - Boitier de relais d'accessoires de turbomachine - Google Patents

Boitier de relais d'accessoires de turbomachine Download PDF

Info

Publication number
WO2025017268A1
WO2025017268A1 PCT/FR2024/050992 FR2024050992W WO2025017268A1 WO 2025017268 A1 WO2025017268 A1 WO 2025017268A1 FR 2024050992 W FR2024050992 W FR 2024050992W WO 2025017268 A1 WO2025017268 A1 WO 2025017268A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
primary
crown
accessory relay
rolling bearing
wall
Prior art date
Application number
PCT/FR2024/050992
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Vincent Thomas LE DANVIC
Romaric Francis Antoine Fritz
Alexandre VADNAL
Clément Falguiere
Original Assignee
Safran Transmission Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Transmission Systems filed Critical Safran Transmission Systems
Publication of WO2025017268A1 publication Critical patent/WO2025017268A1/fr

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    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32—Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
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    • F05D2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05D2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F05D2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclical, planetary or differential type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers

Definitions

  • the present disclosure relates to an accessory relay housing for an aircraft turbomachine, such as for example an aircraft turbojet or turboprop, or an industrial machine.
  • an aircraft turbomachine such as for example an aircraft turbojet or turboprop, or an industrial machine.
  • FIG. 1 shows a turbomachine 1 of the prior art comprising from upstream to downstream in the direction of circulation of the gases within the turbomachine 1, a fan 2, a low-pressure compressor 3, a high-pressure compressor 4, a combustion chamber 5, a high-pressure turbine 6 and a low-pressure turbine 7.
  • the air entering the turbomachine 1 is divided into a primary air flow (arrow A) which circulates in a so-called primary air stream 8 inside the low- and high-pressure compressors 3, 4 towards the combustion chamber 5 then through the high- and low-pressure turbines 6, 7, and into a secondary air flow (arrow B) which circulates in a so-called secondary air stream 9 bypassing the compressors 3, 4, the combustion chamber 5 and the turbines 6, 7.
  • a structural arm 10 houses a power transmission shaft 11 extending substantially radially and the radially inner end of which is driven in rotation by the shaft of the high-pressure compressor 4.
  • the radially outer end of the power transmission shaft 11 drives in rotation one end of a power transfer shaft 19 to an accessory relay housing 12 of the turbomachine 1.
  • This housing 12 is conventionally arranged in a nacelle 13 forming a peripheral enclosure of the turbomachine 1.
  • this accessory relay box commonly called AGB for “Accessory Gear Box”
  • AGB Accessory Gear Box
  • this accessory relay box comprises a fixed casing 14 and a gear train comprising a succession of pinions 15 meshing with each other and whose diameters are adapted so that certain pinions 15 are integral with output shafts 17 each serving to drive at least one piece of equipment 16, at a given speed.
  • These equipments 16 can include various pumps for the production of hydraulic energy, fuel supply, lubrication, electric generators for the production of electric power, etc.
  • the accessory housing comprises a first side wall 18 and a second side wall 20 facing each other.
  • Each equipment 16 is generally mounted against one of said side walls 18, 20 of the housing 14 and is driven by a shaft 17 passing through the housing 14 at an opening 22 of the housing 14 and coupled to one of the pinions 15 of the gear train.
  • the accessory relay housing 12 is thus organized in stages, each stage comprising a shaft 17 of a pinion 15.
  • the accessory relay housing 12 comprises a width along a direction I, a length along a direction J, and a height along a direction K.
  • These equipments 16 may require different rotation speeds which are specific to them. Typically, some electric generators can reach rotation speeds six times higher than the accessories having the lowest rotation speeds. This difference in rotation speed between the equipments requires arranging equipments requiring different rotation speeds on separate stages of the accessory relay box.
  • FIG. 3A shows a first embodiment of the prior art in which a first stage 24 comprises a first gear wheel 26 of diameter d1 and a first equipment 28.
  • a second stage 30 comprises a gear wheel 32 of diameter d2, such that d2 > d1, engaged with the first gear wheel 26, said second stage 30 further comprises a second equipment 34.
  • the first gear wheel 26 rotates the first equipment 28 having a rotation speed w1.
  • the first gear wheel 26 rotates the second gear wheel 32 engaged with the first gear wheel 26, and the second gear wheel 32 rotates the second equipment 34 having a rotation speed ⁇ 2, such that OJ2 ⁇ OJ1.
  • the presence of the second stage 30 at which the second large diameter gear wheel 32 is mounted requires increasing the length and height of the casing 14 in order to accommodate the second gear wheel 32.
  • Figure 3B shows a second embodiment of the prior art in which a first stage 24 comprises a first gear wheel 26 of diameter d1, an additional transmission gear wheel 36 of diameter d1’ such that d1’ ⁇ d1 and a first equipment 28.
  • a second stage 30 comprises a second gear wheel 32 of diameter d2, such that d2 > d1 > d1’, meshing with the additional gear wheel 36, said second stage 30 further comprises a second equipment 34.
  • the first gear wheel 26 rotates the first equipment 28 having a rotation speed w1.
  • the additional transmission gear wheel 36 rotates the second gear wheel 32, and the second gear wheel 32 in turn rotates the second equipment 34 having a rotation speed ⁇ 2, such that OJ2 ⁇ OJ1.
  • the presence of the second stage 30 at which the second gear wheel 32 and the additional gear wheel 36 are mounted requires increasing the length and width of the casing 14 respectively.
  • FIG. 3C shows a third embodiment of the prior art in which the casing 14 has at its end an offset portion 38.
  • a first stage 24 includes a first gear wheel 26 of diameter d1, an additional transmission gear wheel 36 of diameter d1' such that d1' ⁇ d1, said additional transmission gear wheel 36 being arranged in the offset portion 38 of the casing 14, and a first piece of equipment 28.
  • a second stage 30 arranged in the offset portion 38 of the casing 14 includes a second gear wheel 32 of diameter d2, such that d2 > d1 >d1', meshing with the additional transmission gear wheel 36, said second stage 30 further includes a second piece of equipment 34.
  • the first gear wheel 26 rotates the first piece of equipment 28 having a rotation speed w1.
  • the additional transmission gear wheel 36 rotates the second gear wheel 32, and the second gear wheel 32 in turn rotates the second equipment 34 having a rotation speed ⁇ 2, such that OJ2 ⁇ OJ1.
  • the presence of the second stage 30 at which the second gear wheel 32 and the offset portion 38 of the casing 14 are mounted requires increasing the length and width of the casing 14 respectively.
  • Some turbomachine architectures require the accessory relay box 12 to be positioned around the high-pressure compressor 4 where the available space is limited. It can therefore be complicated to add equipment due to the sizing issues mentioned above in relation to FIGS. 3A, 3B and 3C. As a result, the compactness of an accessory relay box is an essential characteristic for its integration into a turbomachine.
  • a compact accessory relay box is proposed allowing the mounting of accessories of different rotation speeds.
  • an accessory relay box for aircraft comprising:
  • - a housing having a first wall and a second wall facing the first wall;
  • the gear train comprising a plurality of pinions of parallel axes meshing with each other;
  • At least one primary pinion of said plurality of pinions comprising a primary shaft extending transversely between the first and second walls of the casing along a primary axis; characterized in that it comprises a transmission system arranged at a first end of the primary shaft and intended to transmit power to equipment, said first end of the primary shaft being oriented towards the first wall of the casing, said power transmission system being located at least partially in a recess in the first wall of the casing, the recess extending towards the second wall, said power transmission system comprising:
  • a power transmission gear wheel meshing with the internal teeth of the crown, said gear wheel having as its axis of rotation at least one of the primary axis and an axis parallel to the primary axis.
  • the power transmission system is located at least partially in a recess of the housing. More particularly, the power transmission system is located outside the housing.
  • a first equipment can be rotatably coupled to the primary shaft at the first end of the primary shaft via the power transmission system and can thus rotate at a different speed than the primary shaft
  • a second equipment can be rotatably coupled to the primary shaft at a second end of the primary shaft opposite the first end and can thus rotate at the same speed as the primary shaft.
  • the invention therefore makes it possible to reduce the length (along direction J) and the height (along direction K) of the casing.
  • the invention therefore makes it possible to reduce the width (along direction I) of the casing.
  • the invention therefore makes it possible to reduce the length (along direction J) and the width (along direction I) of the casing.
  • FIGS. 3A, 3B and 3C have a meshing between the external teeth of the gear wheels of the first and second stages. Compared with the embodiments of FIGS. 3A, 3B and 3C, the invention therefore makes it possible to reduce the length of the casing because the power transmission gear wheel is meshed with the internal teeth of the crown.
  • the accessory relay housing may further comprise a first and a second primary rolling bearing located on either side of the primary pinion and mounted around the primary shaft, said first primary rolling bearing being located axially between the first wall of the housing and the primary pinion, said second primary rolling bearing being located axially between the second wall of the housing and the primary pinion.
  • the first and second rolling bearings allow the primary pinion to be guided in rotation in the housing of the accessory box.
  • the first end of the primary shaft may comprise splines
  • the transmission gear wheel may comprise a central opening, said central opening comprising splines capable of cooperating in sliding along the primary axis with the splines of the primary shaft so as to ensure rotational attachment of the two parts.
  • the accessory relay housing may further comprise a secondary rolling bearing mounted around the ring gear.
  • the arrangement of the secondary rolling bearing around the crown wheel makes it possible to take up the radial power transmission forces from the power transmission gear wheel to the crown wheel due to the misalignment of the axis of the crown wheel forming the output of the transmission system and the power input axis, i.e. the axis of the power transmission gear wheel.
  • roller type bearings may be provided to effectively absorb radial forces. Ball bearings are also possible.
  • the crown may comprise at an inner end around which the secondary rolling bearing is mounted a radially external shoulder, an inner ring of the secondary rolling bearing being arranged in axial abutment against said radially external shoulder. In this way, the inner ring of the secondary rolling bearing is axially blocked on a first side.
  • the accessory relay housing may further comprise an external nut mounted around the crown and axially bearing against an internal ring of the secondary rolling bearing.
  • the power transmission system may be partially or fully integrated into the equipment.
  • the inner ring of the rolling bearing used to absorb radial forces can thus be held axially between the shoulder of the crown on the first side and by the outer nut on a second opposite side.
  • An axial stop of an outer ring of the secondary rolling bearing may be provided, said axial stop being able to comprise an annular part bearing axially against the outer ring of the secondary rolling bearing and a cylindrical part located at a radially internal end of the annular part, said cylindrical part extending towards the bearings and being arranged between a cage and the outer ring of the secondary rolling bearing.
  • the axial stop may have a generally L-shaped radial section. In this way, the outer ring of the secondary rolling bearing and the bearings are blocked at the second side.
  • the cylindrical part can be arranged between the cage and the inner ring of the secondary rolling bearing. In this way the inner ring of the rolling bearing and the bearings are blocked at the second side.
  • the primary shaft may comprise at its first end a cylindrical bearing surface on which is mounted the transmission gear wheel which is axially blocked at a first end by a shoulder of said cylindrical bearing surface and at a second opposite end by an internal nut screwed onto an internal surface of the cylindrical bearing surface.
  • This assembly makes it possible to maintain the transmission gear axially between the internal nut and the shoulder of the primary shaft.
  • the internal nut may further comprise an annular portion in axial contact with the first end of the primary shaft and a cylindrical portion located at a radially internal end of the annular portion of the internal nut, said cylindrical portion extending axially towards the inside of the casing and comprising a radially external surface, said radially external surface comprising a thread capable of cooperating with the internal wall of the cylindrical bearing surface.
  • the internal nut may have a generally L-shaped radial section.
  • the internal nut can be screwed onto an external wall of the cylindrical bearing surface and be arranged in axial abutment against the transmission gear wheel. In this way, the assembly makes it possible to maintain the transmission gear wheel axially between the internal nut and the shoulder of the primary shaft.
  • the crown may comprise a first cylindrical part carrying the internal teeth and a second cylindrical part connected to a disc comprising a central passage in which at least one lubricating oil nozzle is mounted.
  • the central passage may include teeth on a radially inner surface engaging teeth on a radially outer surface of the lubricating oil nozzle.
  • the central passage of the disc allows lubricating oil to be supplied to the inside of the crown, the oil then being able to circulate to the meshing between the internal teeth of the crown and the teeth of the transmission gear wheel. This oil can also circulate to the secondary rolling bearing.
  • the inner nut may include at least one oil circulation orifice formed through the cylindrical portion of the inner nut and extending from a radially inner surface of the cylindrical portion of the inner nut to a radially outer surface of the cylindrical portion of the inner nut. In this manner, the circulation orifice allows oil to circulate at the meshing between the internal teeth of the transmission gear and the splines of the first end of the primary shaft.
  • the accessory relay housing may further comprise at least one radial orifice formed through the crown for the circulation of oil to the secondary rolling bearing and an annular oil recovery scoop arranged radially opposite said radial orifice.
  • the housing may comprise one or a plurality of radial orifices.
  • a first level ring may be provided comprising an annular portion in axial contact with the cylindrical surface of the central passage, and a cylindrical portion extending axially from a radially outer end of the annular portion.
  • the cylindrical portion may be mounted around the central passage of the crown disc and the first level ring may have a generally L-shaped radial section. In this way, centrifuged oil may be concentrated at the mesh between the teeth of the radially inner surface of the central passage and the teeth of the radially outer surface of the nozzle.
  • the accessory relay housing may comprise a second and a third level ring housed in two radial grooves of the crown, these grooves opening radially inwards and being located on either side of the teeth of the crown. In this way, centrifuged oil can be concentrated at the level of the meshing between the internal teeth of the crown and the teeth of the transmission gear wheel.
  • the transmission system may comprise a gear train with an epicyclic configuration comprising:
  • the power transmission is carried out via a gear train with epicyclic configuration. This allows for good axisymmetric balancing of the radial load transmitted by the primary shaft to an output shaft secured to the third element. Furthermore, the power transmission via a gear train with epicyclic configuration allows for an additional gain in compactness compared to the previous assembly. In operation, the power transmission is carried out from the primary pinion to the primary shaft then to the first element, the second element, the third element and finally to the equipment.
  • the accessory relay housing may include a tertiary rolling bearing guiding at least the third element in rotation.
  • the epicyclic gear train may comprise planetary rolling bearings arranged radially between the planetary pinions and cylindrical projecting portions of the planet carrier on which the planetary pinions are mounted so as to rotate freely. In this way, the planetary rolling bearings guide the cylindrical projecting portions of the planet carrier and the planetary pinions in rotation.
  • the tertiary rolling bearing can guide the first element in rotation.
  • the first element may comprise an end inserted and rotationally coupled in the first end of the primary shaft.
  • the first element may comprise splines engaging with a toothing of the inner wall of the first end of the primary shaft. In this way, the first element is mechanically connected to the primary shaft.
  • the first end of the primary shaft may be integral with the end of the first element.
  • the first primary rolling bearing may be arranged radially at least partly around said end of the first element. [0055] The arrangement of the primary rolling bearing around the end of the first element makes it possible to effectively absorb radial forces and to ensure guidance of the first element by limiting the overhang thereof on the first end of the primary shaft.
  • the tertiary rolling bearing may be arranged in a radial plane passing through the planet gears, the crown wheel and the sun gear. Such an arrangement of the tertiary rolling bearing makes it possible to effectively absorb radial forces in the radial plane.
  • the first and second primary rolling bearings, the secondary rolling bearings and the tertiary rolling bearings may be double row angular contact ball bearings or hydrodynamic bearings.
  • the present disclosure also relates to a turbomachine comprising an accessory relay box according to the aforementioned type.
  • Said turbomachine may be an aircraft turbojet or turboprop.
  • Said turbomachine may be a hybrid propulsion assembly comprising an electric machine and a heat engine.
  • Said sealing assembly may be located at the interfaces between a power transmission and the heat engine, on the one hand, or the electric machine, on the other hand.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a prior art accessory relay housing
  • FIG. 3A is a schematic longitudinal sectional view of a prior art accessory relay housing according to a first embodiment
  • FIG. 5A is an axial sectional and perspective view of a portion of the accessory relay housing of Figure 4,
  • FIG. 6A is a perspective view of the accessory relay housing according to a second embodiment of the present document comprising an epicyclic configuration power transmission system
  • FIG. 7A is a perspective view of the accessory relay housing according to a third embodiment of the present document comprising an epicyclic configuration power transmission system
  • FIG. 7C is an axial sectional view of the accessory relay housing of Fig. 7A along a sectional plane VII C of Fig. 7B including the axis of rotation of a primary pinion forming an input to the epicyclic gear train,
  • FIG. 8A is a perspective view of the accessory relay housing according to a fourth embodiment of the present document comprising an epicyclic configuration power transmission system
  • FIG. 8B is a view of the accessory relay housing of Fig. 8A along the axis of a sun gear of the epicyclic gear train and from outside the accessory relay housing housing,
  • FIG. 8C is an axial sectional view of the accessory relay housing of Fig. 8A along a sectional plane VIII C of Fig. 8B including the axis of rotation of a primary pinion forming an input to the epicyclic gear train,
  • FIG. 9A is a perspective view of the accessory relay housing according to a fifth embodiment of the present document comprising an epicyclic configuration power transmission system
  • Figures 4, 5A and 5B illustrate an accessory relay housing according to a first embodiment of the present document.
  • the accessory relay housing 12 extends along a longitudinal axis L and comprises a casing 14 comprising a first wall 18 and a second wall 20 arranged opposite the first wall 18.
  • a gear train is mounted inside the casing 14, between the first wall 18 and the second wall 20 and comprises a plurality of pinions 15 meshing with each other, each pinion 15 being connected to a shaft 17.
  • the axes of the shafts 17, i.e. the axes of the pinions 15 are parallel to each other.
  • a plurality of equipments 16 are arranged axially against one of the first wall 18 or the second wall 20 of the casing 14. Each equipment is connected in rotation to a shaft 17 of the gear train.
  • a longitudinal end of the gear train comprises a primary pinion 40 crossed at its center by a primary shaft 42 extending between the first 18 and the second wall 20 of the casing 14.
  • the primary pinion and the rotation shaft are capable of rotating along an axis of rotation called primary axis X, which comprises a first direction oriented X1 towards the first wall 18 and a second direction X2 oriented towards the second wall 20.
  • the primary shaft 42 comprises a first portion 44 oriented from the primary pinion 40 toward the first wall 18 of the casing 14 (direction X1) and comprises a first end 44a.
  • the primary shaft 42 comprises a second portion 46 which is oriented from the primary pinion 40 toward the second wall 20 of the casing 14 (direction X2) and which comprises a second end 46a.
  • a power transfer shaft 19 forms a power input for the gear train.
  • the power transfer shaft 19 provides input power to the gear train, thereby rotatingly engaging the pinions 15 and their connecting shafts 17 and then the plurality of equipment 16 rotatably coupled to the plurality of connecting shafts 17.
  • FIGS. 4, 5A and 5B illustrate on a larger scale the connection of the primary shaft 42 to the power transmission system according to the present document and according to a first embodiment.
  • said power transmission system is located at least partially in a recess 21 of the first wall 18 of the casing 14, the recess 21 extending towards the second wall 20.
  • the first part 44 of the primary shaft 42 comprises a truncated cone-shaped wall 44b with a section increasing towards the first wall 18 and extending towards the first wall 18 by a cylindrical bearing surface 44c.
  • the cylindrical bearing surface 44c comprises externally a first cylindrical surface 44f-1 extending by a radial shoulder 44d then by a second cylindrical surface 44f-2 which comprises grooves.
  • the radially internal surface of the cylindrical bearing surface 44c comprises a tapped portion 44g opening at the first end 44a of the primary shaft 44.
  • First 48 and second 50 primary rolling bearings are mounted on either side of the primary pinion 40 and around the first cylindrical bearing surface 44c of the first portion of the primary shaft 42 and the second portion of the primary shaft 42 respectively. More particularly, the primary bearing 48 is mounted around the first cylindrical surface 44f-1 and is engaged in abutment in the second direction X2 against an annular rim 49 of the second portion 46 of the primary shaft 44. Said first 48 and second 50 primary rolling bearings comprise radially internal rings 48a, 50a in radial contact with the first cylindrical bearing surface 44c of the first portion 44 of the primary shaft 42 and the second portion 46 of the primary shaft 42, respectively. The first 48 and second 50 primary bearings also comprise an external ring 48b, 50b.
  • a power transmission system 51 is arranged at the first end 44a of the first part 44 of the primary shaft 42 so as to transmit the rotational torque of the primary pinion to the shaft.
  • the transmission system comprises a transmission gear wheel 52 which is arranged around the cylindrical bearing surface and more precisely on the second surface 44f-2 of the cylindrical bearing surface and in the second direction X2.
  • the radially internal surface of the gear wheel 52 comprises splines cooperating in sliding manner along the primary axis with the splines of the second surface 44f-2.
  • the transmission system also comprises a crown 54 having an axis of rotation Y parallel to the primary axis X.
  • the crown 54 comprises a first cylindrical part 56 surrounding the toothed wheel 52, said first cylindrical part 56 comprising an internal annular toothing 56a engaged with an external toothing 52b of the toothed wheel 52.
  • the first cylindrical part of the crown 54 comprises a radial annular rim 56b which extends radially outwards from an end 56c of the first cylindrical part 56 oriented in the second direction X2.
  • the crown 54 further comprises a second cylindrical part 58 located at a second end 56d of the first cylindrical part 56 and oriented in the first direction X1.
  • the end of the second cylindrical part 58 opposite the first cylindrical part 56 is connected to a disk 60 comprising a central passage 62 in the form of an axially projecting tubular part 62 extending on either side of the disk 60.
  • the axially projecting tubular part 62, along the axis Y of the crown 54, comprises a toothing located on an internal cylindrical wall 62a.
  • An internal nut 64 is mounted screwed onto the tapped portion 44g of the internal surface of the cylindrical bearing surface 44c.
  • This internal nut 64 comprises a cylindrical portion 64a arranged radially inside said internal surface of the cylindrical bearing surface 44c.
  • the internal nut 64 may also comprise a radial annular portion 64b extending radially outwards from one end of the cylindrical portion 64a oriented in the second direction X2, the annular portion 64b being in axial contact with the first end 44a of the primary shaft 44 and ensures axial locking of the toothed wheel 52 in the first direction X1, the locking of the toothed wheel 52 in the second direction being carried out on the shoulder 44d.
  • a secondary rolling bearing 66 may be arranged around the first cylindrical part 56 of the crown 54. It may thus comprise a radially internal ring 66a in radial contact with the first cylindrical part 56 of the crown 54 and in axial abutment against the annular rim 56b of the first cylindrical part 56 of the crown 54.
  • a radially external ring 66b and bearings 66c are mounted radially between the internal ring 66a and the external ring 66b and cooperate with a cage 66d of said secondary rolling bearing 66.
  • the outer ring 66b comprises a base 66e, said base 66e comprising a first end 66f oriented in the second direction X2 and a second end 66g oriented in the first direction X1.
  • the outer ring 66b may further comprise a first branch 66h extending radially inward from the first end 66f of the base 66e and a second branch 66i extending radially outward from the second end 66g of the base 66e, such that the outer ring 66b has a radial section in the general shape of a Z.
  • An external nut 68 is mounted around the second cylindrical part of the crown 54 and so as to come into axial contact with the internal ring 66a of the secondary rolling bearing 66.
  • An axial stop member 70 is applied against the outer ring 66b of the secondary rolling bearing 66 and in the second direction X2.
  • This stop member 70 comprises an annular portion 70a in radial contact with the second branch 66i of the outer ring 66b and a cylindrical portion 70b extending from a radially internal end 70c of the annular portion 70a and in the second direction X2, the cylindrical portion 70b being located partly radially between the cage 66d and the base 66e of the outer ring 66b of the secondary rolling bearing 66.
  • the axial stop member 70 thus makes it possible to axially block the external ring 66b in the first direction X1.
  • the cylindrical part 70b makes it possible to axially block the bearings of the secondary bearing 66 in the first direction.
  • the transmission system is intended to receive a shaft 72 of equipment 34.
  • This shaft is engaged in the axially projecting tubular part 62 of the crown 58 and comprises an external toothing 72a engaging with the internal toothing of the tubular part of the disk 60 of the crown 58.
  • the plurality of pinions 15 of the gear train rotates the primary pinion 40, then the primary shaft 42, the transmission gear wheel 52 then the crown 54 and finally the equipment 34. It is observed that the external diameter of the gear wheel is less than the internal diameter of the crown so that the transmission system allows a speed reduction between the speed OJ1 of the primary shaft 44 and the speed OJ2 of the shaft 72 of the equipment in a reduced size, unlike the prior art as described with reference to FIGS. 3A, 3B and 3C.
  • a lubricating oil nozzle 76 may be formed in the shaft 72 of the equipment 34 and may comprise at least one orifice, two in particular, for spraying 76a, 76b whose axis is oriented at an angle relative to the axis of rotation Y of the crown 54 and towards the inside of the casing 14.
  • lubricating oil is ejected through the orifices 76a, 76b of the nozzle 76 and flows towards the teeth of the gear wheel 52 and the crown wheel 54.
  • a radial orifice 78 delimiting the first 56 and the second 58 cylindrical part of the crown 54 extends from a radially internal cylindrical surface 56e of the crown 54 to a radially external surface 68a of the external nut 68.
  • An annular scoop 80 is arranged partly in axial contact with the axial stop member 70 and may comprise an axial recess 80a oriented in the first direction X1 and connected to a radial annular wall 80b extending radially inwards.
  • the lubricating oil flows through the radial orifice 78 and is redirected to the roller 66e of the secondary rolling bearing 66 by the annular scoop 80.
  • Two level rings 82, 84 are located at the level of the first cylindrical part 56 of the crown 54 and are housed in two radial orifices 56f, 56g arranged on either side of the internal toothing 56a of the crown 54.
  • the centrifuged oil is concentrated in two annular spaces delimited by the internal teeth 56a of the crown 54 and the two level rings 82, 84. In this way, the lubrication of the meshing between the internal teeth 56a of the crown 54 and the external teeth 52b of the transmission gear wheel 52 is improved.
  • Two radial orifices 86, 88 are located at the level of the cylindrical part 64a of the internal nut 64 and extend from a radially internal surface 64c to a radially external surface 64d of the cylindrical part 64a of the internal nut 64 opening opposite the cylindrical bearing surface 44c of the primary shaft 42.
  • Figures 6A, 6B, 6C, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C, 9A, 9B and 9C illustrate embodiments comprising a transmission system comprising a gear train with an epicyclic configuration.
  • the epicyclic gear train comprises:
  • At least a first element among the sun pinion 90, the planet carrier 96 and the crown 54 is connected to the first end 44a of the primary shaft 42, a second element among the planet carrier 96 and the crown 54 is integral with the casing 14 and a third element among the sun pinion 90, the planet carrier 96 and the crown 54 is intended to be connected to equipment 34.
  • Figures 6A, 6B and 6C illustrate an accessory relay housing according to a second embodiment of the present document.
  • the second embodiment has an architecture similar to the first embodiment and differs therefrom in that:
  • the first wall 18 of the casing 14 also comprises a recess 21 which is oriented towards the second wall 20 of the casing 14.
  • the recess 21 is delimited by a first radial annular wall 21a, one radially external end of which is connected to a first cylindrical wall 21b, one end of which oriented in the first direction X1 is connected to a longitudinal part of the wall 14.
  • the radially internal end of the first radial annular wall 21a surrounds the external ring 48b of the first primary bearing 48. In this way, the periphery of the radially internal end of the first radial annular wall 21a ensures centering of the external ring 48b of the first primary bearing 48 and the internal ring ensures the rotational guidance of the primary shaft 44.
  • the second wall 20 of the casing 14 comprises an opening 20a in which the outer ring 50b of the second primary rolling bearing 50 is mounted.
  • the crown 54 is arranged at the level of the first end 44a of the primary shaft 44 and is housed in the recess 11 of the first wall 18 of the casing 14.
  • This crown 54 comprises a disk 54a arranged axially along the primary axis X between the first radial annular wall 21a and the planet gears 94.
  • the disk 54a is connected at its radially external end to an external cylindrical wall 54b carrying an internal toothing engaged with the planet gears 94.
  • the radially internal end of the disk 54a comprises a central portion 54c extending along the primary axis X and which may comprise a central orifice 55 as illustrated in FIG. 6C.
  • a cylindrical wall 54d extends along the second direction X2 from the disk 54a and is arranged radially between the central portion 54c and the external cylindrical wall 54b.
  • the cylindrical wall 54d of the crown 54 is integral with the cylindrical bearing surface 44c of the primary shaft 42. In this way, the crown 54 forms the power input of the power transmission system.
  • a sun pinion 90 is arranged around the central portion 54c of the crown 54 and comprises a first cylindrical bearing surface 90a comprising external teeth, followed by a radially internal shoulder 90b and a second cylindrical bearing surface 90c intended to form the output of the transmission system 51.
  • This second cylindrical bearing surface 90c of the sun pinion is intended to be connected to equipment 34.
  • a tertiary rolling bearing 92 is mounted radially between the central portion 54c of the crown 54 and the first cylindrical bearing surface 90a of the sun gear 90.
  • This tertiary bearing 92 comprises an inner ring 92a in radial contact with the central portion 54c of the crown 54 and an outer ring 92b in radial contact with the first cylindrical bearing surface 90a of the sun gear 90.
  • the inner ring 92a and the outer ring 92b of the tertiary rolling bearing 92 are in axial abutment against the shoulder 90b of the sun gear 90.
  • At least two satellite pinions 94 are arranged radially between the external cylindrical wall 54b of the crown 54 and the sun pinion 90 and comprise an external toothing 94a meshing with the internal toothing of the external cylindrical wall 54b of the crown 54 and the external toothing of the first cylindrical bearing surface 90a of the sun pinion 90.
  • a planet carrier 96 comprises a ring 96a arranged outside the recess 21 of the first wall 18 of the casing 14 and connected to an openwork disk 96b which is formed in a single piece with the ring 96a.
  • the ring 96a is connected to the openwork disk 96b by means of several branches 96d, here three branches, delimiting with the ring and the disk three openwork zones 96c.
  • the branches can extend substantially radially.
  • the perforated disk 96b comprises a central opening 96b allowing the passage of the second cylindrical bearing surface 90c of the sun pinion 90.
  • An axial rod 96f extends from each branch in the second direction X2 and is engaged in a satellite pinion 94.
  • the ring 96 of the satellite carrier comprises ears 97 each comprising an orifice for the passage of a fixing screw to the first wall 18.
  • a satellite bearing 98 is mounted around each rod 96f and in a central opening 94b of a satellite pinion 94.
  • Each bearing comprises an inner ring 98a and an outer ring 98b.
  • the power transmission is carried out from the primary pinion 40 to the primary shaft 42, then to the crown 54, to the satellite pinions 94, and finally to the sun pinion 90.
  • the crown 54 and the sun pinion 90 respectively form the input and the output of the power transmission system 51 which is a multiplier epicyclic gear train.
  • FIG. 7A, 7B and 7C illustrate an accessory relay housing 12 according to a third embodiment of the present document.
  • the third embodiment has a similar architecture to the second embodiment and differs in that:
  • the crown 54 is arranged in the radial plane P,
  • the ring 96a and the perforated disc 96b of the planet carrier 96 are located axially between the sun pinion 90 and the cylindrical bearing surface 44c of the primary shaft 42, and
  • the planet carrier 96 has a shape different from that illustrated in FIGS. 6A, 6B and 6C.
  • This planet carrier 96 thus comprises a central portion 96g projecting axially and which is mounted radially inside and in radial contact with the inner ring 92a of the tertiary rolling bearing 92.
  • the planet carrier also has a cylindrical wall 96h oriented in the second direction X2 and engaged inside the cylindrical bearing surface 44c of the first part 44 of the primary shaft 4.
  • the planet carrier forms the power input of the power transmission system.
  • the external crown comprises ears 97 each comprising an orifice for the passage of a fixing screw to the first wall 18.
  • the fourth embodiment has a similar architecture to the third embodiment and differs in that:
  • the recess 21 is delimited by the first radial annular wall 21a connected at its radially external end to the first cylindrical wall 21b which is itself connected externally to a second radial annular wall 21c which is connected to a second cylindrical wall 21d,
  • the ring 96a of the planet carrier 96 is mounted and made integral with the first cylindrical part 21b of the recess 21,
  • the crown 54 comprises a disc 60 located outside the recess 21 of the first wall 18 of the casing 14, a central tubular projecting portion 62 oriented towards the outside of the casing 14, that is to say say according to the first direction X1 and intended to be coupled, by grooves for example to equipment 34, and
  • the tertiary rolling bearing 92 is located radially between the second cylindrical part 21d of the recess 21 and the crown 54, the inner ring 92a of the tertiary rolling bearing 92 being in radial contact with the crown 54 and the outer ring 92b of the tertiary rolling bearing 92 being in radial contact with the shoulder 18c of the first wall 18 of the casing 14.
  • the power transmission is carried out from the primary pinion 40 to the primary shaft 42, then to the sun pinion 90, to the satellite pinions 94, and finally to the crown 54.
  • the sun pinion 96 and the crown 54 respectively form the input and the output of the power transmission system 51 which is an epicyclic reduction gear train.
  • the tertiary rolling bearing 92 is radially located inside the sun gear 90, the radially inner ring 92a of the tertiary rolling bearing 92 being in radial contact with the sun gear 90,
  • the crown 54 is integral with the first cylindrical wall 21 b of the recess 21.
  • the power transmission is carried out from the primary pinion 40 to the primary shaft 42, then to the sun pinion 90, to the satellite pinions 94, and finally to the planet carrier 96.
  • the sun pinion 90 and the planet carrier 96 respectively form the input and output of the power transmission system 51 which is an epicyclic reduction gear train.

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Abstract

Le présent document présente un boitier de relais d'accessoires (12) pour aéronef comprenant un carter (14), au moins un train d'engrenages monté dans le carter (14), le train d'engrenages comportant une pluralité de pignons (15) s'engrenant les uns avec les autres, au moins un pignon primaire (40) comprenant un arbre primaire (42) s'étendant selon un axe primaire (X), caractérisé en ce qu'il comprend un système de transmission (51) agencé à une première extrémité (44a) de l'arbre primaire (42) et destiné à transmettre de la puissance à un équipement (34), ledit système de transmission de puissance (51) comportant une couronne (54) à denture interne et une roue dentée (52) en prise avec la denture interne de la couronne (54), ladite roue dentée de transmission (52) ayant pour axe de rotation au moins l'un de l'axe primaire (X) et d'un axe parallèle (Y) à l'axe primaire (X).

Description

Description
Titre : Boitier de relais d’accessoires de turbomachine
Domaine technique
[0001] La présente divulgation concerne un boitier de relais d’accessoires pour une turbomachine d’aéronef, telle par exemple qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur d’avion, ou une machine industrielle.
Technique antérieure
[0002] La figure 1 représente une turbomachine 1 de l’art antérieur comprenant d'amont en aval dans le sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine 1 , une soufflante 2, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7. L'air entrant dans la turbomachine 1 se divise en un flux d'air primaire (flèche A) qui circule dans une veine d’air dite primaire 8 à l'intérieur des compresseurs basse et haute pression 3, 4 vers la chambre de combustion 5 puis à travers les turbines haute et basse pression 6, 7, et en un flux d'air secondaire (flèche B) qui circule dans une veine d’air dite secondaire 9 contournant les compresseurs 3, 4, la chambre de combustion 5 et les turbines 6, 7. Les veines 8, 9 sont traversées par des bras structuraux 10 s'étendant radialement. Un bras structurel 10 loge un arbre de transmission de puissance 11 s’étendant sensiblement radialement et dont l'extrémité radialement interne est entrainée en rotation par l'arbre du compresseur haute pression 4. L'extrémité radialement externe de l'arbre de transmission de puissance 11 entraine en rotation une extrémité d’un arbre de transfert 19 de puissance à un boitier de relais d’accessoires 12 de la turbomachine 1 . Ce boitier 12 est classiquement agencé dans une nacelle 13 formant une enceinte périphérique de la turbomachine 1.
[0003] Comme illustré à la figure 2, ce boitier de relais d’accessoires 12, communément appelé AGB pour « Accessory Gear Box », comprend un carter fixe 14 et un train d’engrenages comportant une succession de pignons 15 en prise les uns avec les autres et dont les diamètres sont adaptés de manière à ce que certains pignons 15 soient solidaires d’arbres 17 de sortie servant chacun à l’entrainement d’au moins un équipement 16, à une vitesse donnée.
[0004] Ces équipements 16 peuvent comprendre diverses pompes pour la production d'énergie hydraulique, l'alimentation en carburant, la lubrification, des générateurs électriques pour la production de puissance électrique, etc.
[0005] Comme cela est représenté aux figures 3A, 3B, 3C, le boitier d’accessoires comprend une première paroi latérale 18 et une seconde paroi latérale 20 en vis-à-vis l’une de l’autre. Chaque équipement 16 est généralement monté contre l'une desdites parois latérales 18, 20 du carter 14 et est entrainé par un arbre 17 traversant le carter 14 au niveau d’une ouverture 22 du carter 14 et couplé à l’un des pignons 15 du train d'engrenages. Le boitier de relais d’accessoires 12 est ainsi organisé en étages, chaque étage comprenant un arbre 17 d’un pignon 15.
[0006] Le boitier de relais d’accessoires 12 comprend une largeur suivant une direction I, une longueur suivant une direction J, et une hauteur suivant une direction K. [0007] Ces équipements 16 peuvent nécessiter des vitesses de rotation différentes qui leur sont propres. Typiquement, certains générateurs électriques peuvent atteindre des vitesses de rotation six fois supérieures aux accessoires ayant des vitesses de rotation les plus faibles. Cet écart de vitesse de rotation entre les équipements impose d’agencer des équipements nécessitant des vitesses de rotation différentes sur des étages distincts du boitier de relais d’accessoires.
[0008] La figure 3A représente un premier mode de réalisation de l’art antérieur dans lequel un premier étage 24 comporte une première roue dentée 26 de diamètre d1 et un premier équipement 28. Un second étage 30 comprend une roue dentée 32 de diamètre d2, tel que d2 > d1 , en prise avec la première roue dentée 26, ledit second étage 30 comporte en outre un second équipement 34. En fonctionnement, la première roue dentée 26 entraine en rotation le premier équipement 28 ayant une vitesse de rotation w1. La première roue dentée 26 entraine en rotation la seconde roue dentée 32 en prise avec la première roue dentée 26, et la seconde roue dentée 32 entraine en rotation le second équipement 34 ayant une vitesse de rotation œ2, telle que OJ2 < OJ1 . La présence du second étage 30 au niveau duquel est montée la seconde roue dentée 32 de grand diamètre impose d’augmenter la longueur et la hauteur du carter 14 pour pouvoir loger la seconde roue dentée 32.
[0009] La figure 3B représente un second mode de réalisation de l’art antérieur dans lequel un premier étage 24 comporte une première roue dentée 26 de diamètre d1 , une roue dentée supplémentaire de transmission 36 de diamètre d1 ’ tel que d1 ’ < d1 et un premier équipement 28. Un second étage 30 comprend une seconde roue dentée 32 de diamètre d2, tel que d2 > d1 > d1 ’, en prise avec la roue dentée supplémentaire 36, ledit second étage 30 comporte en outre un second équipement 34. En fonctionnement, la première roue dentée 26 entraine en rotation le premier équipement 28 ayant une vitesse de rotation w1. La roue dentée supplémentaire de transmission 36 entraine en rotation la seconde roue dentée 32, et la seconde roue dentée 32 entraine à son tour en rotation le second équipement 34 ayant une vitesse de rotation œ2, telle que OJ2 < OJ1 . La présence du second étage 30 au niveau duquel sont montées la seconde roue dentée 32 et la roue dentée supplémentaire 36 impose d’augmenter la longueur et la largeur du carter 14 respectivement.
[0010] La figure 3C représente un troisième mode de réalisation de l’art antérieur dans lequel le carter 14 comporte à son extrémité une partie déportée 38. Un premier étage 24 comporte une première roue dentée 26 de diamètre d1 , une roue dentée supplémentaire de transmission 36 de diamètre d1 ’ tel que d1 ’ < d1 , ladite roue dentée supplémentaire de transmission 36 étant agencée dans la partie déportée 38 du carter 14, et un premier équipement 28. Un second étage 30 agencé dans la partie déportée 38 du carter 14 comprend une seconde roue dentée 32 de diamètre d2, tel que d2 > d1 > d1 ’, en prise avec la roue dentée supplémentaire de transmission 36, ledit second étage 30 comporte en outre un second équipement 34. En opération, la première roue dentée 26 entraine en rotation le premier équipement 28 ayant une vitesse de rotation w1. La roue dentée supplémentaire de transmission 36 entraine en rotation la seconde roue dentée 32, et la seconde roue dentée 32 entraine à son tour en rotation le second équipement 34 ayant une vitesse de rotation œ2, telle que OJ2 < OJ1 . La présence du second étage 30 au niveau duquel sont montées la seconde roue dentée 32 et la partie déportée 38 du carter 14 impose d’augmenter la longueur et la largeur du carter 14 respectivement. [0011] Certaines architectures de turbomachines imposent de positionner le boitier de relais d’accessoires 12 autour du compresseur haute pression 4 où la place disponible est faible. Il peut dès lors être compliqué d’ajouter un équipement du fait des problématiques de dimensionnement mentionnées précédemment en relation avec les figures 3A, 3B et 3C. De ce fait, la compacité d’un boitier de relais d’accessoires est une caractéristique essentielle pour son intégration dans une turbomachine.
[0012] Dans le document FR 3 008 462, il a été proposé que l’un des pignons forme une couronne externe d’un dispositif à configuration épicycloïdale. Si cette configuration permet de réaliser une sortie de puissance à une vitesse différente de celle de la couronne, elle s’avère toutefois difficile à monter dans le carter du boitier de relais d’accessoires.
[0013] Il est proposé un boitier de relais d’accessoires compact permettant le montage d’accessoires de différentes vitesses de rotation.
Résumé
[0014] À cet effet, la présente divulgation concerne un boitier de relais d’accessoires pour aéronef comprenant :
- un carter ayant une première paroi et une seconde paroi en vis-à-vis de la première paroi ;
- au moins un train d’engrenages monté dans le carter, le train d’engrenages comportant une pluralité de pignons d’axes parallèles s’engrenant les uns avec les autres ;
- au moins un pignon primaire de ladite pluralité de pignons comprenant un arbre primaire s’étendant transversalement entre la première et la seconde paroi du carter selon un axe primaire ; caractérisé en ce qu’il comprend un système de transmission agencé à une première extrémité de l’arbre primaire et destiné à transmettre de la puissance à un équipement, ladite première extrémité de l’arbre primaire étant orientée vers la première paroi du carter, ledit système de transmission de puissance étant situé au moins partiellement dans un renfoncement de la première paroi du carter, le renfoncement s’étendant vers la seconde paroi, ledit système de transmission de puissance comportant :
-- une couronne à denture interne ; et
-- une roue dentée de transmission de puissance en prise avec la denture interne de la couronne, ladite roue dentée ayant pour axe de rotation au moins l’un de l’axe primaire et d’un axe parallèle à l’axe primaire.
[0015] Les termes axial et radial sont définis par rapport à l’axe primaire.
[0016] Selon le présent document, le système de transmission de puissance est situé au moins partiellement dans un renfoncement du carter. Plus particulièrement, le système de transmission de puissance est situé à l’extérieur du carter. Un premier équipement peut être accouplé en rotation à l’arbre primaire au niveau de la première extrémité de l’arbre primaire par l’intermédiaire du système de transmission de puissance et peut ainsi tourner à une vitesse différente de l’arbre primaire, et un second équipement peut être accouplé en rotation à l’arbre primaire au niveau d’une seconde extrémité de l’arbre primaire opposée à la première extrémité et peut ainsi tourner à la même vitesse que l’arbre primaire. Ainsi, la configuration proposée permet de placer deux équipements ayant des vitesses de rotation différentes en vis-à-vis sur la première et la seconde paroi du carter, et au niveau d’un unique étage du boitier de relais d’accessoires.
[0017] Par rapport au mode de réalisation de la figure 3A, l’invention permet donc de réduire la longueur (suivant la direction J) et la hauteur (suivant la direction K) du carter.
[0018] Par rapport au mode de réalisation de la figure 3B, l’invention permet donc de réduire la largeur (suivant la direction I) du carter.
[0019] Par rapport au mode de réalisation de la figure 3C, l’invention permet donc de réduire la longueur (suivant la direction J) et la largeur (suivant la direction I) du carter.
[0020] En outre, les modes de réalisation des figures 3A, 3B et 3C présentent un engrènement entre les dentures externes des roues dentées du premier et du second étage. Par rapport aux modes de réalisation des figures 3A, 3B et 3C, l’invention permet donc de réduire la longueur du carter du fait que la roue dentée de transmission de puissance est en prise avec la denture interne de la couronne.
[0021] On gagne alors en compacité suivant la longueur, la largeur et/ou la hauteur, l’encombrement étant alors réduit et l’intégration du boitier dans une turbomachine en est facilitée.
[0022] Le boitier de relais d’accessoire peut comprendre en outre un premier et un second palier primaire à roulement situés de part et d’autre du pignon primaire et montés autour de l’arbre primaire, ledit premier palier primaire à roulement étant situé axialement entre la première paroi du carter et le pignon primaire, ledit second palier primaire à roulement étant situé axialement entre la seconde paroi du carter et le pignon primaire.
[0023] Le premier et le second palier à roulement permettent de guider en rotation le pignon primaire dans le carter du boitier d’accessoires.
[0024] La première extrémité de l’arbre primaire peut comporter des cannelures, et la roue dentée de transmission peut comporter une ouverture centrale, ladite ouverture centrale comprenant des cannelures aptes à coopérer à coulissement selon l’axe primaire avec les cannelures de l’arbre primaire de manière à assurer une solidarisation en rotation des deux pièces.
[0025] Le boitier de relais d’accessoires peut comprendre en outre un palier secondaire à roulement monté autour de la couronne.
[0026] L’agencement du palier secondaire à roulement autour de la couronne permet de reprendre les efforts radiaux de transmission de puissance de la roue dentée de transmission de puissance à la couronne du fait du désalignement de l’axe de la couronne formant la sortie du système de transmission et de l’axe d’entrée de puissance, c’est-à-dire l’axe de la roue dentée de transmission de puissance.
[0027] Il peut être prévu des roulements de type à rouleaux pour reprendre efficacement les efforts radiaux. Les roulements à billes étant également envisageables. [0028] La couronne peut comprendre à une extrémité interne autour de laquelle est monté le palier secondaire à roulement un épaulement radialement externe, une bague interne du palier secondaire à roulement étant agencée en butée axiale contre ledit épaulement radialement externe. De cette manière, la bague interne du palier secondaire à roulement est bloquée axialement d’un premier côté.
[0029] Le boitier de relais d’accessoires peut comprendre en outre un écrou externe monté autour de la couronne et en appui axial contre une bague interne du palier secondaire à roulement.
[0030] Le système de transmission de puissance peut être intégré partiellement ou intégralement dans l’équipement.
[0031] La bague interne du palier à roulement servant à la reprise des efforts radiaux peut ainsi être maintenue axialement entre l’épaulement de la couronne du premier côté et par l’écrou externe sur un second côté opposé.
[0032] Il peut être prévu un arrêt axial d’une bague externe du palier secondaire à roulement, ledit arrêt axial pouvant comprendre une partie annulaire en appui axial contre la bague externe du palier secondaire à roulement et une partie cylindrique située à une extrémité radialement interne de la partie annulaire, ladite partie cylindrique s’étendant vers les roulements et étant agencée entre une cage et la bague externe du palier secondaire à roulement. Ainsi, l’arrêt axial peut présenter une section radiale en forme générale de L. De cette manière, la bague externe du palier secondaire à roulement et les roulements sont bloqués au niveau du second côté.
[0033] La partie cylindrique peut être agencée entre la cage et la bague interne du palier secondaire à roulement. De cette manière la bague interne du palier à roulement et les roulements sont bloqués au niveau du second côté.
[0034] L’arbre primaire peut comprendre à sa première extrémité une portée cylindrique sur laquelle est montée la roue dentée de transmission laquelle est bloquée axialement à une première extrémité par un épaulement de ladite portée cylindrique et à une seconde extrémité opposée par un écrou interne vissé sur une surface interne de la portée cylindrique.
[0035] Ce montage permet de maintenir la roue dentée de transmission axialement entre l’écrou interne et l’épaulement de l’arbre primaire.
[0036] L’écrou interne peut encore comprendre une partie annulaire en contact axial avec la première extrémité de l’arbre primaire et une partie cylindrique située à une extrémité radialement interne de la partie annulaire de l’écrou interne, ladite partie cylindrique s’étendant axialement vers l’intérieur du carter et comprenant une surface radialement externe, ladite surface radialement externe comportant un filetage apte à coopérer avec la paroi interne de la portée cylindrique. Ainsi, l’écrou interne peut présenter une section radiale en forme générale de L.
[0037] L’écrou interne peut être vissé sur une paroi externe de la portée cylindrique et être agencé en butée axiale contre la roue dentée de transmission. De cette manière, le montage permet de maintenir la roue dentée de transmission axialement entre l’écrou interne et l’épaulement de l’arbre primaire. [0038] La couronne peut comprendre une première partie cylindrique portant la denture interne et une seconde partie cylindrique reliée à un disque comprenant un passage central dans lequel est monté au moins un gicleur d’huile de lubrification.
[0039] Le passage central peut comporter une denture sur une surface radialement interne en prise avec une denture sur une surface radialement externe du gicleur d'huile de lubrification.
[0040] Le passage central du disque permet à de l’huile de lubrification d’être apportée à l’intérieur de la couronne, l’huile pouvant ensuite circuler jusqu’à l’engrènement entre la denture interne de la couronne et la denture de la roue dentée de transmission. Cette huile peut également circuler jusqu’au palier secondaire à roulement.
[0041] L’écrou interne peut comprendre au moins un orifice de circulation d’huile formé au travers de la partie cylindrique de l’écrou interne et s’étendant d’une surface radialement interne de la partie cylindrique de l’écrou interne à une surface radialement externe de la partie cylindrique de l’écrou interne. De cette manière, l’orifice de circulation permet la circulation d’huile au niveau de l’engrènement entre la denture interne de la roue dentée de transmission et les cannelures de la première extrémité de l’arbre primaire.
[0042] Le boitier de relais d’accessoires peut comprendre en outre au moins un orifice radial formé au travers de la couronne pour la circulation d’huile jusqu’au palier secondaire à roulement et une écope annulaire de récupération d’huile agencée en vis-à-vis radial dudit orifice radial. Dans un cas particulier, le boitier peut comprendre un ou une pluralité d’orifices radiaux.
[0043] Il peut être prévu une première bague de niveau comprenant une partie annulaire en contact axial avec la surface cylindrique du passage central, et une partie cylindrique s’étendant axialement depuis une extrémité radialement externe de la partie annulaire. La partie cylindrique peut être montée autour du passage central du disque de la couronne et la première bague de niveau peut présenter une section radiale en forme générale de L. De cette manière, de l’huile centrifugée peut être concentrée au niveau de l’engrènement entre la denture de la surface radialement interne du passage central et la denture de la surface radialement externe du gicleur.
[0044] Selon une autre caractéristique, le boitier de relais d’accessoires peut comporter une deuxième et une troisième bague de niveau logées dans deux rainures radiales de la couronne, ces rainures débouchant radialement vers l’intérieur et étant situées de part et d’autre de la denture de la couronne. De cette manière, de l’huile centrifugée peut être concentrée au niveau de l’engrènement entre la denture interne de la couronne et la denture de la roue dentée de transmission.
[0045] Le système de transmission peut comprendre un train d’engrenages à configuration épicycloïdale comportant :
- un pignon solaire d’axe primaire ;
- une pluralité de pignons satellites dont l’un est formé par la roue dentée de transmission, lesdits pignons satellites étant en prise avec la couronne et avec le pignon solaire ; - un porte-satellites sur lequel sont montés libre en rotation lesdits pignons satellites, dans lequel au moins un premier élément parmi le pignon solaire, le porte-satellites et la couronne est relié à la première extrémité de l’arbre primaire, un deuxième élément parmi le porte-satellites et la couronne est solidaire du carter et un troisième élément parmi le pignon solaire, le porte-satellites et la couronne est destiné à être relié à un équipement.
[0046] Dans ce montage, la transmission de puissance est réalisée par l’intermédiaire d’un train d’engrenages à configuration épicycloïdale. Cela permet d’avoir un bon équilibrage axisymétrique de la charge radiale transmise par l’arbre primaire à un arbre de sortie solidaire du troisième élément. Par ailleurs, la transmission de puissance par l’intermédiaire d’un train d’engrenages à configuration épicycloïdale permet de bénéficier d’un gain en compacité supplémentaire par rapport au montage précédent. En fonctionnement, la transmission de la puissance s’effectue du pignon primaire vers l’arbre primaire puis vers le premier élément, le second élément, le troisième élément puis enfin vers l’équipement.
[0047] Le boitier de relais d’accessoires peut comprendre un palier tertiaire à roulement guidant en rotation au moins le troisième élément.
[0048] Le train d’engrenages à configuration épicycloïdale peut comporter des paliers à roulement satellites agencés radialement entre les pignons satellites et des parties cylindriques en saillie du porte- satellites sur lesquelles sont montés libre en rotation les pignons satellites. De cette manière, les paliers à roulement satellites guident en rotation les parties cylindriques en saillie du porte-satellites et les pignons satellites.
[0049] Le palier tertiaire à roulement peut guider en rotation le premier élément.
[0050] Le palier tertiaire à roulement peut comprendre une bague externe solidaire du carter et une bague interne solidaire du troisième élément. Autrement dit, le palier tertiaire à roulement peut être agencé radialement à l’extérieur de la couronne de sorte que la bague externe soit portée par le carter et la bague interne soit solidaire en rotation de la couronne.
[0051] Le premier élément peut comprendre une extrémité insérée et accouplée en rotation dans la première extrémité de l’arbre primaire.
[0052] Le premier élément peut comporter des cannelures en prise avec une denture de la paroi interne de la première extrémité de l’arbre primaire. De cette manière, le premier élément est en liaison mécanique avec l’arbre primaire.
[0053] La première extrémité de l’arbre primaire peut être solidaire de l’extrémité du premier élément.
[0054] Le premier palier primaire à roulement peut être agencé radialement au moins pour partie autour de ladite extrémité du premier élément. [0055] L’agencement du palier primaire à roulement autour de l’extrémité du premier élément permet de reprendre efficacement les efforts radiaux et d’assurer un guidage du premier élément en limitant le porte à faux de celui-ci sur la première extrémité de l’arbre primaire.
[0056] Le palier tertiaire à roulement peut être agencé dans un plan radial passant par les pignons satellites, la couronne et le pignon solaire. Un tel agencement du palier tertiaire à roulement permet de reprendre efficacement les efforts radiaux dans le plan radial.
[0057] Le palier tertiaire à roulement peut être agencé radialement à l’intérieur des pignons satellites et assure ainsi un guidage du premier élément avec le troisième élément.
[0058] Le premier et le second palier primaire à roulement, le palier secondaire à roulement et le palier tertiaire à roulement peuvent être des paliers à roulement à double rangées de billes à contact oblique ou des paliers hydrodynamiques.
[0059] La présente divulgation concerne également une turbomachine comportant un boitier de relais d’accessoires selon le type précité.
[0060] Ladite turbomachine peut être un turboréacteur ou un turbopropulseur d’aéronef.
[0061] Ladite turbomachine peut être un ensemble à propulsion hybride comportant une machine électrique et un moteur thermique. Ledit ensemble d’étanchéité peut être situé aux interfaces entre une transmission de puissance et le moteur thermique, d’une part, ou la machine électrique, d’autre part.
[0062] Le présent document concerne également un aéronef comportant au moins une turbomachine du type précité.
[0063] Ledit aéronef peut être un avion ou un aéronef à voilure tournante tel que par exemple un hélicoptère.
Brève description des dessins
[0064] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[Fig. 1] est une vue schématique en coupe longitudinale d’une turbomachine de l’art antérieur,
[Fig. 2] est une vue schématique en perspective d’un boîtier de relais d’accessoires de l’art antérieur,
[Fig. 3A] est une vue schématique en coupe longitudinale d’un boitier de relais d’accessoires de l’art antérieur selon un premier mode de réalisation,
[Fig. 3B] est une vue schématique en coupe longitudinale d’un boitier de relais d’accessoires de l’art antérieur selon un deuxième mode de réalisation,
[Fig. 3C], est une vue schématique en coupe longitudinale d’un boitier de relais d’accessoires de l’art antérieur selon un troisième mode de réalisation, [Fig. 4] est une vue en coupe axiale du boîtier de relais d’accessoires selon un premier mode de réalisation du présent document,
[Fig. 5A] est une vue en coupe axiale et en perspective d’une partie du boîtier de relais d’accessoires de la figure 4,
[Fig. 5B] est une vue en coupe axiale du boitier de relais d’accessoires de la figure 5A,
[Fig. 6A] est une vue en perspective du boîtier de relais d’accessoires selon un deuxième mode de réalisation du présent document comprenant un système de transmission de puissance à configuration épicycloïdale,
[Fig. 6B] est une vue du boîtier de relais d’accessoires de la figure 6A suivant l’axe d’un pignon solaire du train d’engrenages épicycloïdale et depuis l’extérieur du carter du boitier de relais d’accessoires,
[Fig. 6C] est une vue en coupe axiale du boîtier de relais d’accessoires de la figure 6A selon un plan de coupe VI C de la figure 6B comprenant l’axe de rotation d’un pignon primaire formant une entrée du train d’engrenages épicycloïdale,
[Fig. 7A] est une vue en perspective du boîtier de relais d’accessoires selon un troisième mode de réalisation du présent document comprenant un système de transmission de puissance à configuration épicycloïdale,
[Fig. 7B] est une vue du boîtier de relais d’accessoires de la figure 7A suivant l’axe d’un pignon solaire du train d’engrenages épicycloïdale et depuis l’extérieur du carter du boitier de relais d’accessoires,
[Fig. 7C] est une vue en coupe axiale du boîtier de relais d’accessoires de la figure 7A selon un plan de coupe VII C de la figure 7B comprenant l’axe de rotation d’un pignon primaire formant une entrée du train d’engrenages épicycloïdale,
[Fig. 8A] est une vue en perspective du boîtier de relais d’accessoires selon un quatrième mode de réalisation du présent document comprenant un système de transmission de puissance à configuration épicycloïdale,
[Fig. 8B] est une vue du boîtier de relais d’accessoires de la figure 8A suivant l’axe d’un pignon solaire du train d’engrenages épicycloïdale et depuis l’extérieur du carter du boitier de relais d’accessoires,
[Fig. 8C] est une vue en coupe axiale du boîtier de relais d’accessoires de la figure 8A selon un plan de coupe VIII C de la figure 8B comprenant l’axe de rotation d’un pignon primaire formant une entrée du train d’engrenages épicycloïdale,
[Fig. 9A] est une vue en perspective du boîtier de relais d’accessoires selon un cinquième mode de réalisation du présent document comprenant un système de transmission de puissance à configuration épicycloïdale,
[Fig. 9B] est une vue du boîtier de relais d’accessoires de la figure 9A suivant l’axe d’un pignon solaire du train d’engrenages épicycloïdale et depuis l’extérieur du carter du boitier de relais d’accessoires, et [Fig. 9C] est une vue en coupe axiale du boîtier de relais d’accessoires de la figure 9A selon un plan de coupe IX C de la figure 9B comprenant l’axe de rotation d’un pignon primaire formant une entrée du train d’engrenages épicycloïdale.
Description des modes de réalisation
[0065] Les figures 4, 5A et 5B illustrent un boitier de relais d’accessoires selon un premier mode de réalisation du présent document.
[0066] Le boitier de relais d’accessoires 12 s’étend suivant un axe longitudinal L et comprend un carter 14 comportant une première paroi 18 et une seconde paroi 20 agencée en vis-à-vis de la première paroi 18. Un train d’engrenages est monté à l’intérieur du carter 14, entre la première paroi 18 et la seconde paroi 20 et comprend une pluralité de pignons 15 en prise les uns avec les autres, chaque pignon 15 étant relié à un arbre 17. Les axes des arbres 17, c’est-à-dire les axes des pignons 15 sont parallèles les uns aux autres.
[0067] Une pluralité d’équipements 16 est agencée axialement contre l’une de la première paroi 18 ou de la seconde paroi 20 du carter 14. Chaque équipement est relié en rotation à un arbre 17 du train d’engrenages.
[0068] Comme illustré en figure 4, une extrémité longitudinale du train d’engrenages comprend un pignon primaire 40 traversé en son centre par un arbre primaire 42 s’étendant entre la première 18 et la seconde paroi 20 du carter 14. Le pignon primaire et l’arbre de rotation sont aptes à tourner suivant un axe de rotation dit axe primaire X, lequel comprend un premier sens orienté X1 vers la première paroi 18 et un second sens X2 orienté vers la seconde paroi 20.
[0069] Comme illustré en figures 5A et 5B, l’arbre primaire 42 comprend une première partie 44 orientée depuis le pignon primaire 40 vers la première paroi 18 du carter 14 (sens X1 ) et comporte une première extrémité 44a. L’arbre primaire 42 comprend une seconde partie 46 qui est orientée depuis le pignon primaire 40 vers la seconde paroi 20 du carter 14 (sens X2) et qui comporte une seconde extrémité 46a.
[0070] Comme illustré en figure 1 , un arbre de transfert de puissance 19 forme une entrée de puissance pour le train d’engrenages.
[0071] En fonctionnement, l’arbre de transfert de puissance 19 fournit la puissance d’entrée au train d’engrenages, ce qui permet d’engrener en rotation les pignons 15 ainsi que leurs arbres de liaison 17 puis la pluralité d’équipements 16 accouplés en rotation à la pluralité d’arbres de liaison 17.
[0072] On se réfère maintenant aux figures 4, 5A et 5B qui illustrent à plus grande échelle la liaison de l’arbre primaire 42 au système de transmission de puissance selon le présent document et selon une première réalisation. Selon le présent document, ledit système de transmission de puissance est situé au moins partiellement dans un renfoncement 21 de la première paroi 18 du carter 14, le renfoncement 21 s’étendant vers la seconde paroi 20. [0073] La première partie 44 de l’arbre primaire 42 comporte une paroi tronconique 44b à section augmentant vers la première paroi 18 et se prolongeant en direction de la première paroi 18 par une portée cylindrique 44c. La portée cylindrique 44c comprend extérieurement une première surface cylindrique 44f- 1 se prolongeant par un épaulement 44d radial puis par une seconde surface cylindrique 44f-2 qui comporte des cannelures. La surface radialement interne de la portée cylindrique 44c comprend une portion taraudée 44g débouchant au niveau de la première extrémité 44a de l’arbre primaire 44.
[0074] Des premier 48 et un second 50 paliers primaires à roulement sont montés de part et d’autre du pignon primaire 40 et autour de la première portée cylindrique 44c de la première partie de l’arbre primaire 42 et de la seconde partie de l’arbre primaire 42 respectivement. Plus particulièrement, le palier primaire 48 est monté autour de la première surface cylindrique 44f-1 et est engagé en butée suivant le second sens X2 contre un rebord annulaire 49 de la seconde partie 46 de l’arbre primaire 44. Lesdits premier 48 et second 50 paliers primaires à roulement comprennent des bagues radialement internes 48a, 50a en contact radial avec la première portée cylindrique 44c de la première partie 44 de l’arbre primaire 42 et la seconde partie 46 de l’arbre primaire 42, respectivement. Les premier 48 et second 50 paliers primaires comprennent également une bague externe 48b, 50b.
[0075] Un système de transmission de puissance 51 est agencé au niveau de la première extrémité 44a de la première partie 44 de l’arbre primaire 42 de manière à transmettre le couple de rotation du pignon primaire à l’arbre.
[0076] Le système de transmission comprend une roue dentée de transmission 52 qui est agencée autour de la portée cylindrique et plus précisément sur la seconde surface 44f-2 de la portée cylindrique et suivant le second sens X2. La surface radialement interne de la roue dentée 52 comprend des cannelures coopérant à coulissement suivant l’axe primaire avec les cannelures de la seconde surface 44f-2. Le système de transmission comprend également une couronne 54 ayant un axe de rotation Y parallèle à l’axe primaire X. La couronne 54 comprend une première partie cylindrique 56 entourant la roue dentée 52, ladite première partie cylindrique 56 comprenant une denture annulaire interne 56a en prise avec une denture externe 52b de la roue dentée 52. La première partie cylindrique de la couronne 54 comprend un rebord annulaire radial 56b qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une extrémité 56c de la première partie cylindrique 56 orientée suivant le second sens X2.
[0077] La couronne 54 comporte en outre une seconde partie cylindrique 58 située à une seconde extrémité 56d de la première partie cylindrique 56 et orientée suivant le premier sens X1. L’extrémité de la seconde partie cylindrique 58 opposée à la première partie cylindrique 56 est reliée à un disque 60 comportant un passage central 62 sous la forme d’une partie tubulaire en saillie axiale 62 s’étendant de part et d’autre du disque 60. La partie tubulaire en saillie axiale 62, suivant l’axe Y de la couronne 54, comprenant une denture située sur une paroi cylindrique interne 62a.
[0078] Un écrou interne 64 est monté vissé sur la portion taraudée 44g de la surface interne de la portée cylindrique 44c. Cet écrou interne 64 comporte une partie cylindrique 64a agencée radialement à l’intérieur de ladite surface interne de la portée cylindrique 44c. L’écrou interne 64 peut également comprendre une partie annulaire radiale 64b s’étendant radialement vers l’extérieur depuis une extrémité de la partie cylindrique 64a orientée suivant le second sens X2, la partie annulaire 64b étant en contact axial avec la première extrémité 44a de l’arbre primaire 44 et assure un blocage axial de la roue dentée 52 suivant le premier sens X1 , le blocage de la roue dentée 52 suivant le second sens étant réalisé sur l’épaulement 44d.
[0079] Un palier secondaire à roulement 66 peut être agencé autour de la première partie cylindrique 56 de la couronne 54. Il peut ainsi comprendre une bague radialement interne 66a en contact radial avec la première partie cylindrique 56 de la couronne 54 et en butée axiale contre le rebord annulaire 56b de la première partie cylindrique 56 de la couronne 54. Une bague radialement externe 66b et des roulements 66c, par exemple de type à rouleaux, sont montés radialement entre la bague interne 66a et la bague externe 66b et coopèrent avec une cage 66d dudit palier secondaire à roulement 66.
[0080] La bague externe 66b comprend une base 66e, ladite base 66e comprenant une première extrémité 66f orientée suivant le second sens X2 et une seconde extrémité 66g orientée suivant le premier sens X1 . La bague externe 66b peut encore comprendre une première branche 66h s’étendant radialement vers l’intérieur depuis la première extrémité 66f de la base 66e et une seconde branche 66i s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la seconde extrémité 66g de la base 66e, de sorte que la bague externe 66b présente une section radiale en forme générale de Z.
[0081] Un écrou externe 68 est monté autour de la seconde partie cylindrique de la couronne 54 et de manière à venir en contact axial avec la bague interne 66a du palier secondaire à roulement 66.
[0082] Ainsi, la bague interne 66a du palier secondaire à roulement 66 est maintenue axialement entre le rebord annulaire 56b de la première partie cylindrique 56 de la couronne 54 et l’écrou externe 68.
[0083] Un organe d’arrêt axial 70 est appliqué contre la bague externe 66b du palier secondaire à roulement 66 et suivant le second sens X2. Cet organe d’arrêt 70 comprend une partie annulaire 70a en contact radial avec la seconde branche 66i de la bague externe 66b et une partie cylindrique 70b s’étendant depuis une extrémité 70c radialement interne de la partie annulaire 70a et suivant le second sens X2, la partie cylindrique 70b étant située pour partie radialement entre la cage 66d et la base 66e de la bague externe 66b du palier secondaire à roulement 66.
[0084] L’organe d’arrêt axial 70 permet ainsi de bloquer axialement la bague externe 66b suivant le premier sens X1. La partie cylindrique 70b permet de bloquer axialement suivant le premier sens les roulements du palier secondaire 66.
[0085] Le système de transmission est destiné à recevoir un arbre 72 d’un équipement 34. Cet arbre est engagé dans la partie tubulaire en saillie axiale 62 de la couronne 58 et comprend une denture externe 72a en prise avec la denture interne de la partie tubulaire du disque 60 de la couronne 58.
[0086] En fonctionnement, la pluralité de pignons 15 du train d’engrenages entraine en rotation le pignon primaire 40, puis l’arbre primaire 42, la roue dentée de transmission 52 puis la couronne 54 et enfin l’équipement 34. On observe que le diamètre externe de la roue dentée est inférieur au diamètre interne de la couronne de sorte que le système de transmission permet une réduction de vitesse entre la vitesse OJ1 de l’arbre primaire 44 et la vitesse OJ2 de l’arbre 72 de l’équipement dans un encombrement réduit, contrairement à la technique antérieure telle que décrite en référence aux figures 3A, 3B et 3C.
[0087] Un gicleur 76 d’huile de lubrification peut être formé dans l’arbre 72 de l’équipement 34 et peut comprendre au moins un orifice, deux en particulier, de giclage 76a, 76b dont l’axe est orienté en biais par rapport à l’axe de rotation Y de la couronne 54 et vers l’intérieur du carter 14.
[0088] En fonctionnement, de l’huile de lubrification est éjectée par les orifices 76a, 76b du gicleur 76 et circule vers les dentures de la roue dentée 52 et de la couronne 54.
[0089] Un orifice radial 78 délimitant la première 56 et la seconde 58 partie cylindrique de la couronne 54 s’étend d’une surface cylindrique radialement interne 56e de la couronne 54 à une surface radialement externe 68a de l’écrou externe 68.
[0090] Une écope annulaire 80 est agencée pour partie en contact axial avec l’organe d’arrêt axial 70 et peut comprendre un décrochement axial 80a orienté suivant le premier sens X1 et relié à une paroi annulaire radiale 80b s’étendant radialement vers l’intérieur.
[0091] En fonctionnement, l’huile de lubrification circule à travers l’orifice radial 78 et est redirigée vers le rouleau 66e du palier secondaire à roulement 66 par l’écope annulaire 80.
[0092] Deux bagues de niveau 82, 84 sont situées au niveau de la première partie cylindrique 56 de la couronne 54 et sont logées dans deux orifices radiaux 56f, 56g agencés de part et d’autre de la denture interne 56a de la couronne 54.
[0093] En fonctionnement, l’huile centrifugée est concentrée dans deux espaces annulaires délimités par la denture interne 56a de la couronne 54 et les deux bagues de niveaux 82, 84. De cette manière, la lubrification de l’engrènement entre la denture interne 56a de la couronne 54 et la denture externe 52b de la roue dentée de transmission 52 est améliorée.
[0094] Deux orifices radiaux 86, 88 sont situés au niveau de la partie cylindrique 64a de l’écrou interne 64 et s’étendent d’une surface radialement interne 64c à une surface radialement externe 64d de la partie cylindrique 64a de l’écrou interne 64 débouchant en regard sur la portée cylindrique 44c de l’arbre primaire 42.
[0095] En fonctionnement, l’huile circule à travers les orifices radiaux 86, 88 de l’écrou interne 64. De cette manière, la lubrification de l’engrènement entre les cannelures de la portée cylindrique 44c et une denture interne 52a de la roue dentée de transmission 52 est améliorée.
[0096] Les figures 6A, 6B, 6C, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C, 9A, 9B et 9C illustrent des modes de réalisation comportant un système de transmission comprenant un train d’engrenages à configuration épicycloïdale.
[0097] Dans les configurations illustrées aux figures 6A, 6B, 6C, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C, 9A, 9B et 9C, le train d’engrenages à configuration épicycloïdale comporte :
- un pignon solaire 90 d’axe primaire X ; - une pluralité de pignons satellites 94 dont l’un forme la roue dentée de transmission 52, lesdits pignons satellites 94 étant en prise avec la couronne 54 et avec le pignon solaire 90 ;
- un porte-satellites 96 sur lequel sont montés libre en rotation lesdits pignons satellites 94.
[0098] Selon ces modes de réalisations, au moins un premier élément parmi le pignon solaire 90, le porte-satellites 96 et la couronne 54 est relié à la première extrémité 44a de l’arbre primaire 42, un deuxième élément parmi le porte-satellites 96 et la couronne 54 est solidaire du carter 14 et un troisième élément parmi le pignon solaire 90, le porte-satellites 96 et la couronne 54 est destiné à être relié à un équipement 34.
[0099] Les figures 6A, 6B et 6C illustrent un boitier de relais d’accessoires selon un second mode de réalisation du présent document.
[0100] Le second mode de réalisation présente une architecture similaire au premier mode de réalisation et diffère de celui-ci en ce que :
- le système de transmission 51 est un train d’engrenages à configuration épicycloïdale,
- la première partie 44 de l’arbre primaire 42 porte uniquement le premier palier primaire à roulement 48 et ne porte donc pas la roue dentée de transmission de puissance puisque celle-ci est intégrée au train d’engrenage épicycloïdal.
[0101] La première paroi 18 du carter 14 comporte également un renfoncement 21 qui est orienté vers la seconde paroi 20 du carter 14. Le renfoncement 21 est délimité par une première paroi annulaire radiale 21a dont une extrémité radialement externe est reliée à une première paroi cylindrique 21 b dont une extrémité orientée suivant le premier sens X1 est reliée à une partie longitudinale de la paroi 14. L’extrémité radialement interne de la première paroi annulaire radiale 21a entoure la bague externe 48b du premier palier primaire 48. De cette manière, le pourtour de l’extrémité radialement interne de la première paroi annulaire radiale 21a assure un centrage de la bague externe 48b du premier palier primaire 48 et la bague interne assure le guidage en rotation de l’arbre primaire 44.
[0102] La seconde paroi 20 du carter 14 comprend une ouverture 20a dans laquelle est montée la bague externe 50b du second palier primaire à roulement 50.
[0103] La couronne 54 est agencée au niveau de la première extrémité 44a de l’arbre primaire 44 et est logée dans le renfoncement 11 de la première paroi 18 du carter 14.
[0104] Cette couronne 54 comprend un disque 54a agencé axialement suivant l’axe primaire X entre la première paroi annulaire radiale 21a et les pignons satellites 94. Le disque 54a est relié à son extrémité radialement externe à une paroi cylindrique externe 54b portant une denture interne en prise avec les pignons satellites 94. L’extrémité radialement interne du disque 54a comprend une portion centrale 54c s’étendant suivant l’axe primaire X et qui peut comporter un orifice central 55 comme illustré sur la figure 6C. Une paroi cylindrique 54d s’étend suivant le second sens X2 depuis le disque 54a et est agencée radialement entre la portion centrale 54c et la paroi cylindrique externe 54b. [0105] La paroi cylindrique 54d de la couronne 54 est solidaire de la portée cylindrique 44c de l’arbre primaire 42. De cette manière, la couronne 54 forme l’entrée de puissance du système de transmission de puissance.
[0106] Un pignon solaire 90 est agencé autour de la portion centrale 54c de la couronne 54 et comporte une première portée cylindrique 90a comprenant une denture externe, suivie d’un épaulement radialement interne 90b et d’une seconde portée cylindrique 90c destinée à former la sortie du système de transmission 51 . Cette seconde portée cylindrique 90c du pignon solaire est destinée à être reliée à un équipement 34.
[0107] Un palier tertiaire à roulement 92 est monté radialement entre la portion centrale 54c de la couronne 54 et la première portée cylindrique 90a du pignon solaire 90. Ce palier tertiaire 92 comporte une bague interne 92a en contact radial avec la portion centrale 54c de la couronne 54 et une bague externe 92b en contact radial avec la première portée cylindrique du 90a pignon solaire 90. La bague interne 92a et la bague externe 92b du palier tertiaire à roulement 92 sont en butée axiale contre l’épaulement 90b du pignon solaire 90.
[0108] Au moins deux pignons satellites 94, dans l’exemple représenté trois pignons satellites 94, sont agencés radialement entre la paroi cylindrique externe 54b de la couronne 54 et le pignon solaire 90 et comportent une denture externe 94a en prise avec la denture interne de la paroi cylindrique externe 54b de la couronne 54 et la denture externe de la première portée cylindrique 90a du pignon solaire 90.
[0109] Un porte-satellites 96 comprend un anneau 96a agencé à l’extérieur du renfoncement 21 de la première paroi 18 du carter 14 et relié à un disque ajouré 96b qui est formé de façon monobloc avec l’anneau 96a. L’anneau 96a est relié au disque ajouré 96b par l’intermédiaire de plusieurs branches 96d, ici trois branches, délimitant avec l’anneau et le disque trois zones ajourées 96c. Les branches peuvent s’étendre sensiblement radialement. Le disque ajouré 96b comprend une ouverture centrale 96b permettant le passage de la seconde portée cylindrique 90c du pignon solaire 90. Une tige axiale 96f s’étend depuis chaque branche suivant le second sens X2 et est engagée dans un pignon satellite 94. L’anneau 96 du porte-satellite comprend des oreilles 97 comportant chacune un orifice pour le passage d’une vis de fixation à la première paroi 18.
[0110] Un roulement satellite 98 est monté autour de chaque tige 96f et dans une ouverture centrale 94b d’un pignon satellite 94. Chaque roulement comprend une bague interne 98a et une bague externe 98b.
[0111] En fonctionnement, la transmission de puissance s’effectue du pignon primaire 40 vers l’arbre primaire 42, puis vers la couronne 54, vers les pignons satellites 94, et enfin vers le pignon solaire 90. Ainsi, la couronne 54 et le pignon solaire 90 forment respectivement l’entrée et la sortie du système de transmission de puissance 51 qui est un train d’engrenages épicycloïdal multiplicateur.
[0112] Un plan radial P perpendiculaire à l’axe X passe par les pignons satellites 94, le porte-satellites 96 et le pignon solaire 90. [0113] Les figures 7 A, 7B et 7C illustrent un boitier de relais d’accessoires 12 selon un troisième mode de réalisation du présent document.
[0114] Le troisième mode de réalisation présente une architecture similaire au deuxième mode de réalisation et diffère en ce que :
- la couronne 54 est agencée dans le plan radial P,
- l’anneau 96a et le disque ajouré 96b du porte-satellites 96 sont situés axialement entre le pignon solaire 90 et la portée cylindrique 44c de l’arbre primaire 42, et
- le porte-satellites 96 présente une forme différente de celle illustrée sur les figures 6A, 6B et 6C. Ce porte-satellites 96 comprend ainsi une portion centrale 96g en saillie axiale et qui est montée radialement à l’intérieur et en contact radial avec la bague interne 92a du palier tertiaire à roulement 92. Le porte-satellite également une paroi cylindrique 96h orientée suivant le second sens X2 et engagée à l’intérieur de la portée cylindrique 44c de la première partie 44 de l’arbre primaire 4. Ainsi, le porte- satellites forme l’entrée de puissance du système de transmission de puissance.
[0115] On observe que la couronne externe comprend des oreilles 97 comportant chacune un orifice pour le passage d’une vis de fixation à la première paroi 18.
[0116] En fonctionnement, la transmission de puissance s’effectue du pignon primaire 40 vers l’arbre primaire 42, puis vers le porte-satellites 96, vers les pignons satellites 94, et enfin vers le pignon solaire 90. Ainsi, le porte-satellites 96 et le pignon solaire 90 forment respectivement l’entrée et la sortie du système de transmission de puissance 51 qui est un train d’engrenages épicycloïdal multiplicateur.
[0117] Les figures 8A, 8B et 8C illustrent un boitier de relais d’accessoires 12 selon un quatrième mode de réalisation du présent document.
[0118] Le quatrième mode de réalisation présente une architecture similaire au troisième mode de réalisation et diffère en ce que :
- le pignon solaire 90 comporte une partie cylindrique en saillie axiale additionnelle 90d orientée vers l’intérieur du carter 14, située radialement à l’intérieur de la portée cylindrique 44c de la première partie 44 de l’arbre primaire 42 et une partie annulaire 90e s’étendant radialement vers l’extérieur et comprenant à une extrémité 90f une denture en prise avec une denture interne de la portée cylindrique 44c de la première partie 44 de l’arbre primaire 42,
- le renfoncement 21 est délimité par la première paroi annulaire radiale 21a reliée à son extrémité radialement externe à la première paroi cylindrique 21 b laquelle est elle-même reliée extérieurement à une seconde paroi annulaire radiale 21c qui est reliée à une seconde paroi cylindrique 21d,
- l’anneau 96a du porte-satellites 96 est montée et rendu solidaire de la première partie cylindrique 21 b du renfoncement 21 ,
- la couronne 54 comprend un disque 60 situé à l’extérieur du renfoncement 21 de la première paroi 18 du carter 14, une portion centrale tubulaire en saillie 62 orientée vers l’extérieur du carter 14, c’est-à- dire suivant le premier sens X1 et destinée à être accouplé, par des cannelures par exemple à un équipement 34, et
- le palier tertiaire à roulement 92 est situé radialement entre la seconde partie cylindrique 21d du renfoncement 21 et la couronne 54, la bague interne 92a du palier tertiaire à roulement 92 étant en contact radial avec la couronne 54 et la bague externe 92b du palier tertiaire à roulement 92 étant en contact radial avec l’épaulement 18c de la première paroi 18 du carter 14.
[0119] En fonctionnement, la transmission de puissance s’effectue du pignon primaire 40 vers l’arbre primaire 42, puis vers le pignon solaire 90, vers les pignons satellites 94, et enfin vers la couronne 54. Ainsi, le pignon solaire 96 et la couronne 54 forment respectivement l’entrée et la sortie du système de transmission de puissance 51 qui est un train d’engrenages épicycloïdal réducteur.
[0120] Les figures 9A, 9B et 9C illustrent un boitier de relais d’accessoires 12 selon un cinquième mode de réalisation du présent document.
[0121] Le cinquième mode de réalisation présente une architecture similaire au quatrième mode de réalisation et diffère en ce que :
- le palier tertiaire à roulement 92 est radialement situé à l’intérieur du pignon solaire 90, la bague radialement interne 92a du palier tertiaire à roulement 92 étant en contact radial avec le pignon solaire 90,
- le disque ajouré 96b du porte-satellites 96 est situé à l’extérieur du renfoncement 21 de la première paroi 18 du carter 14, le porte-satellites 96 comprend une première partie en saillie axiale additionnelle 96g orientée vers l’intérieur du carter 14 et en contact radial avec la bague interne 92a du palier tertiaire à roulement 92 et une seconde partie en saillie axiale additionnelle 96h orientée vers l’extérieur du carter 14 destinée à être en liaison avec l’équipement 34, et
- la couronne 54 est solidaire de la première paroi cylindrique 21 b du renfoncement 21.
[0122] En fonctionnement, la transmission de puissance s’effectue du pignon primaire 40 vers l’arbre primaire 42, puis vers le pignon solaire 90, vers les pignons satellites 94, et enfin vers porte-satellites 96. Ainsi, le pignon solaire 90 et le porte-satellites 96 forment respectivement l’entrée et la sortie du système de transmission de puissance 51 qui est un train d’engrenages épicycloïdal réducteur.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Boitier de relais d’accessoires (12) pour aéronef comprenant :
- un carter (14) ayant une première paroi (18) et une seconde paroi (20) en vis-à-vis de la première paroi (18) ;
- au moins un train d’engrenages monté dans le carter (14), le train d’engrenages comportant une pluralité de pignons (15) d’axes parallèles s’engrenant les uns avec les autres ;
- au moins un pignon primaire (40) de ladite pluralité de pignons (15) comprenant un arbre primaire (42) s’étendant transversalement entre la première (18) et la seconde paroi (20) du carter (14) selon un axe primaire (X) ; caractérisé en ce qu’il comprend un système de transmission (51 ) agencé à une première extrémité (44a) de l’arbre primaire (42) et destiné à transmettre de la puissance à un équipement (34), ladite première extrémité (44a) de l’arbre primaire (42) étant orientée vers la première paroi (18) du carter (14), ledit système de transmission de puissance (51 ) étant situé au moins partiellement dans un renfoncement (21 ) de la première paroi (18) du carter (14), le renfoncement (21 ) s’étendant vers la seconde paroi (20), ledit système de transmission de puissance (51 ) comportant :
-- une couronne (54) à denture interne ; et
-- une roue dentée de transmission (52) de puissance en prise avec la denture interne de la couronne (54), ladite roue dentée de transmission (52) ayant pour axe de rotation au moins l’un de l’axe primaire (X) et d’un axe parallèle (Y) à l’axe primaire (X).
[Revendication 2] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication précédente, comprenant en outre un premier (48) et un second palier (50) primaire à roulement situés de part et d’autre du pignon primaire (40) et montés autour de l’arbre primaire (42), ledit premier palier primaire (48) à roulement étant situé axialement entre la première paroi (18) du carter (14) et le pignon primaire (40), ledit second palier primaire à roulement (50) étant situé axialement entre la seconde paroi (20) du carter (14) et le pignon primaire (40).
[Revendication 3] Boitier de relais d’accessoires (12) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de transmission de puissance (51 ) comprend en outre un palier secondaire à roulement (66) monté autour de la couronne (54).
[Revendication 4] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication précédente, dans lequel il comprend en outre un écrou externe (68) monté autour de la couronne (54) et en appui axial contre une bague interne (66a) du palier secondaire à roulement (66).
[Revendication 5] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication précédente, dans lequel l’arbre primaire (42) comprend à sa première extrémité (44a) une portée cylindrique (44c) sur laquelle est montée la roue dentée de transmission (52) laquelle est bloquée axialement à une première extrémité par un épaulement (44d) de ladite portée cylindrique (44c) et à une seconde extrémité opposée par un écrou interne (64) vissé sur une surface interne de la portée cylindrique (44c).
[Revendication 6] Boitier de relais d’accessoires (12) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couronne (54) comprend une première partie cylindrique (56) portant la denture interne et une seconde partie cylindrique (58) reliée à un disque (60) comprenant un passage central (62) dans lequel est monté au moins un gicleur (76) d’huile de lubrification.
[Revendication 7] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication précédente, comprenant en outre au moins un orifice radial (78) formé au travers de la couronne (54) pour la circulation d’huile jusqu’au palier secondaire à roulement (66) et une écope annulaire (80) de récupération d’huile agencée en vis-à-vis radial dudit orifice radial (78).
[Revendication 8] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de transmission (51 ) comprend un train d’engrenages à configuration épicycloïdale comportant :
- un pignon solaire (90) d’axe primaire (X) ;
- une pluralité de pignons satellites (94) dont l’un est formé par la roue dentée de transmission (52), lesdits pignons satellites (94) étant en prise avec la couronne (54) et avec le pignon solaire (90);
- un porte-satellites (96) sur lequel sont montés libre en rotation lesdits pignons satellites (90), dans lequel au moins un premier élément parmi le pignon solaire (90), le porte-satellites (96) et la couronne (54) est relié à la première extrémité (44a) de l’arbre primaire (42), un deuxième élément parmi le porte-satellites (96) et la couronne (54) est solidaire du carter (14) et un troisième élément parmi le pignon solaire (90), le porte-satellites (96) et la couronne (54) est destiné à être relié à l’équipement (34).
[Revendication 9] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication précédente, comprenant un palier tertiaire à roulement (92) guidant en rotation au moins le troisième élément.
[Revendication 10] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication 9, dans lequel le palier tertiaire à roulement (92) guide en rotation le premier élément.
[Revendication 11] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication 9, dans lequel le palier tertiaire à roulement (92) comprend une bague externe (92b) solidaire du carter (14) et une bague interne (92a) solidaire du troisième élément.
[Revendication 12] Boitier de relais d’accessoires (12) selon l’une des revendications 8 à 11 , dans lequel le premier élément comprend une extrémité insérée et accouplée en rotation dans la première extrémité (44a) de l’arbre primaire (42).
[Revendication 13] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication 12, dans lequel le premier palier primaire à roulement (48) est agencé radialement au moins pour partie autour de ladite extrémité du premier élément.
[Revendication 14] Boitier de relais d’accessoires (12) selon la revendication 13 dans lequel le palier tertiaire à roulement (92) est agencé dans un plan radial (P) passant par les pignons satellites (94), la couronne (54) et le pignon solaire (90). [Revendication 15] Turbomachine, telle qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur d’aéronef, comportant un boitier de relais d’accessoires (12) selon l’une des revendications précédentes.
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