Le rendement d’un hélicoptère est étroitement lié à son poids. L’allègement des composants profite à la charge utile transportable. Il implique généralement une diminution de leur rigidité, donc une augmentation de leur déformation. Les boites de transmission par engrenages sont particulièrement concernées. Elles doivent assurer la transmission de puissances importantes à masse minimale. Les axes des roues dentées se désalignent alors progressivement au fur et à mesure de l’application du chargement. Les topographies des dentures spiroconiques sont corrigées pour tolérer ce déplacement et optimiser les performances du mécanisme. La portée d’engrènement ne doit pas toucher une arête afin d’éviter toute surpression par effet de bord et une dégradation prématurée des dents. Il faut améliorer la répartition de l’effort transmis et des pressions de contact. L’erreur de transmission induit des vibrations et du bruit. Il faut donc la minimiser. L’étude de la correction à appliquer à la denture est fastidieuse et requiert une longue période d’apprentissage lorsqu’elle est réalisée manuellement. Les travaux présentés s’inscrivent dans le cadre d’une automatisation du processus. L’usinage et l’engrènement des dentures sont simulés numériquement. Les méthodes proposées sont simples et robustes. Trois problèmes d’optimisation différents sont traités et analysés / The performance of a helicopter is closely linked to its weight. The components are lightened to benefit the carried payload. That usually involves a reduction in their stiffness, so an increase in their deformation. The transmission gear boxes are particularly affected. They must ensure the transmission of high powers with a minimal mass. The load makes the axes of the gears misaligned. The topographies of the spiral bevel gear teeth are corrected in order to tolerate the displacement and optimize the mechanism performances. The contact path must not touch tooth edges to avoid any overpressure and premature degradation. The distribution of the transmitted load and of the contact pressures must be improved. The transmission error induces vibrations and noise. Therefore, it must be minimized. The study of the correction to be applied to the teeth is tedious and requires a long learning period when it is done manually. The presented works fit into the scheme of an automated process. The machining and meshing of the teeth are simulated numerically. The proposed methods are simple and robust. Three different optimization problems are discussed and analyzed

La boîte de transmission principale (BTP) est une des principales sources dubruit perçu dans les cabines d’hélicoptères et pénalise fortement le confort acoustique deséquipages et passagers. Afin de réduire l’impact de cette source, les phénomènes acoustiqueset vibratoires mis en jeu par les boîtes de transmission à engrenages doivent être compris etsimulés durant les phases de développement. De cette façon, le comportementvibroacoustique des BTP pourra être amélioré dès la conception, réduisant ainsi le coût, lamasse et les difficultés d’intégration des solutions d’insonorisation. Ce travail présente lesBTP d’hélicoptères ainsi que le bruit qu’elles génèrent. Il présente également nosdéveloppements concernant la modélisation du comportement dynamique des BTP afin d’encalculer le bruit. Nous avons développé un code éléments finis permettant d’effectuer desétudes paramétriques afin d’ajuster le design des boîtes de transmission lors des phases dedéveloppement. Notre modèle est capable de calculer les efforts dynamiques aux paliers detransmissions composées de plusieurs engrenages cylindriques et spiro-coniques. Enfin, nousanalysons des mesures acoustiques et vibratoires effectuées autour de deux BTP pourplusieurs conditions de couple et vitesse. Ces mesures nous permettent de mieux comprendrele comportement vibroacoustique des BTP et de confirmer certaines tendances observées avecnotre modèle / Main gearbox (MGB) is one of the main noise sources in helicopter cabinsand it strongly penalizes acoustic comfort of crews and passengers. In order to reduce theimpact of this source, acoustic and vibration mechanisms of gearboxes have to be understoodand simulated during the development phases. By this way, MGB vibroacoustic behaviourcould be improved by design, thus reducing cost, additional weight and integration difficultiesof sound-proofing solutions. This work presents helicopters MGB and the noise they generate.It also presents our developments regarding the modelling of MGB dynamic behaviour fornoise computation. We have developed a finite elements code allowing to conduct parametricstudies to tune the gearboxes design in early development phases. Our model is able tocompute dynamic loads on bearings of any transmission composed of several cylindrical andspiral bevel gears. At last, we analyse acoustic and vibration measurements done around twoMGB for several conditions of torque and speed. These measurements allow to betterunderstand MGB vibroacoustic behaviour and to confirm some trends observed with ourmodel