СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ, А ТАКЖЕ ДЕРЖАТЕЛЬ ОПОРЫ
METHOD AND SYSTEM TO PRODUCE REQUIRED GEAR RATIO AND SUPPORT HOLDER

Настоящее изобретение относится к способу и к системе для получения определенного передаточного отношения в моторизованном транспортном средстве, а также к держателю опоры в средстве отбора мощности транспортного средства с приводом от двигателя.
Транспортные средства оснащают вспомогательным оборудованием различных типов, например, насосами и компрессорами, которые часто приводят в действие с помощью средства отбора мощности, получающего приводную мощность от привода на ведущие колеса трансмиссии транспортного средства, причем обычно через передаточный элемент в коробке передач транспортного средства.
Такое средство отбора мощности известно из патента Швеции SE 519053, при этом оно содержит зубчатое колесо, предназначенное для передачи движения и установленное в держателе опоры в зацеплении с передним зубчатым колесом на промежуточном валу коробки передач, а также средство соединения, которое обеспечивает подсоединение вспомогательного оборудования, предназначенного для приведения его в действие с помощью средства отбора мощности, например посредством гидравлического насоса или механического звена. Переднее зубчатое колесо на промежуточном валу коробки передач также взаимодействует через промежуточное зубчатое колесо с шестерней на входном валу коробки передач, осуществляя при этом передачу движения от шестерни к зубчатому колесу в держателе опоры. Держатель опоры жестко крепят к боковой стенке коробки передач, в то время как соединительное средство крепят к задней стенке коробки передач. Вал, расположенный в средстве отбора мощности и проходящий между зубчатым колесом в держателе опоры и соединительным средством, обеспечивает передачу между ними движения от механического привода. Вал отбора мощности содержит первую и вторую части, которые могут быть расположены под разными углами по отношению соответственно к ступице зубчатого колеса в держателе опоры и к соединительному узлу. Это позволяет использовать в держателе опоры зубчатые колеса разного размера и с разным количеством зубьев для получения разных скоростей вала отбора мощности, при этом более высокую скорость получают посредством использования меньшего зубчатого колеса и наоборот.
Вспомогательное оборудование, приводимое в действие с помощью средства отбора мощности, обычно требует определенной скорости средства отбора мощности и, следовательно, заданного передаточного отношения между валом отбора мощности и входным валом коробки передач. Передаточное отношение зависит от соответствующей взаимосвязи между количеством зубьев шестерни и зубчатого колеса в держателе опоры, которое в данное время приводит к получению определенного передаточного отношения посредством выбора зубчатого колеса в держателе опоры на основе количества зубьев рассматриваемого зубчатого колеса и шестерни. Однако было бы желательно создать более простой способ выбора зубчатого колеса в держателе опоры.
Дополнительная проблема, связанная с описанным выше средством отбора мощности, заключается в том, что использование разных размеров зубчатого колеса в держателе опоры для получения разных передаточных отношений требует держателей опоры разных размеров, что, между прочим, приводит к высоким производственным затратам.
Первой целью настоящего изобретения является создание способа и системы, обеспечивающих простое получение определенного передаточного отношения в моторизованном транспортном средстве между первым валом в коробке передач и валом отбора мощности.
Второй целью настоящего изобретения является получение разных определенных передаточных отношений при использовании одного и того же держателя опоры.
Указанные цели достигнуты посредством создания способа получения определенного передаточного отношения в моторизованном транспортном средстве между первым валом коробки передач и валом средства отбора мощности, при котором осуществляют передачу вращательного движения от первого элемента передачи движения на первом валу к элементу передачи движения на валу средства отбора мощности через второй элемент передачи движения, расположенный между ними, который образует часть коробки передач и установлен на втором валу. Согласно способу выбирают элемент передачи движения на валу средства отбора мощности с таким диаметром, чтобы он был расположен на заданном первом межцентровом расстоянии от второго элемента передачи движения, которое по существу равно второму межцентровому расстоянию между первым и вторым элементами передачи движения, при этом элемент передачи движения на валу средства отбора мощности устанавливают с возможностью вращения в держателе опоры, который крепят к боковой стенке коробки передач, причем, по меньшей мере, один промежуточный элемент устанавливают между фланцем держателя опоры и боковой стенкой, чтобы обеспечить заданное первое межцентровое расстояние.
То, что элемент передачи движения в держателе опоры выбирают на основе межцентрового расстояния между упомянутым элементом передачи движения и элементом передачи движения в коробке передач, позволяет устранить какую-либо зависимость от количества зубьев шестерни и элемента передачи движения в держателе опоры. Следовательно, способ получения определенного передаточного отношения будет проще, чем способ согласно уровню техники.
Кроме того, указанные цели достигнуты посредством создания системы для получения определенного передаточного отношения в моторизованном транспортном средстве между первым валом коробки передач и третьим валом в средстве отбора мощности, в которой происходит передача вращательного движения от первого элемента передачи движения на первом валу к элементу передачи движения на валу средства отбора мощности через второй элемент передачи движения, расположенный между ними, который образует часть коробки передач и установлен на втором валу. Элемент передачи движения на валу средства отбора мощности имеет такой диаметр, что он расположен на заданном первом межцентровом расстоянии от второго элемента передачи движения, которое по существу равно второму межцентровому расстоянию между первым и вторым элементами передачи движения. Кроме того, элемент передачи движения на валу средства отбора мощности установлен с возможностью вращения в держателе опоры, который прикреплен к боковой стенке коробки передач. По меньшей мере, один промежуточный элемент установлен между фланцем держателя опоры и боковой стенкой для обеспечения заданного первого межцентрового расстояния.
Заявленная система позволяет получить те же самые преимущества, что и вышеописанный способ.
Также указанные цели достигнуты посредством создания держателя опоры в средстве отбора мощности транспортного средства с приводом от двигателя, содержащего корпус, выполненный с возможностью, по меньшей мере, частичного размещения элемента передачи движения, который сам по себе выполнен с возможностью зацепления со вторым элементом передачи движения в коробке передач, фланец, проходящий вокруг корпуса и выполненный с отверстиями для средств крепления для крепления держателя опоры к коробке передач, и несущие средства, выступающие из фланца и расположенные на противоположных сторонах держателя опоры, при этом каждое из упомянутых средств выполнено с отверстием, проходящим через него для обеспечения вращения вала, на котором установлен элемент передачи движения. Держатель опоры имеет, по меньшей мере, один промежуточный элемент, расположенный между фланцем и коробкой передач, для обеспечения заданного первого межцентрового расстояния между элементом передачи движения в держателе опоры и вторым элементом передачи движения в коробке передач.
Таким образом, возможно обеспечить описанные ранее межцентровые расстояния между элементом передачи движения в держателе опоры и вторым элементом передачи движения в коробке передач посредством использования держателей опоры со стандартными размерами, что позволяет снизить производственные затраты.
Предпочтительно, промежуточный элемент имеет форму единой детали, поскольку меньшее количество деталей упрощает его установку. При этом промежуточный элемент может быть выполнен кольцеобразным для обеспечения оптимального соответствия с держателем опоры.
Преимущественно, промежуточный элемент выполнен с отверстиями для размещения средств крепления для обеспечения фиксации промежуточного элемента относительно держателя опоры и коробки передач.
Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематический вид средства отбора мощности, прикрепленного к боковой стенке коробки передач;
Фиг.2 - схематическая иллюстрация взаимодействия элементов передачи движения в коробке передач и в средстве отбора мощности;
Фиг.3 - вид в перспективе держателя опоры согласно настоящему изобретению;
Фиг.4 - иллюстрация прикрепления держателя опоры с Фиг.3 к коробке передач;
Фиг.5 - вид сверху промежуточного элемента согласно настоящему изобретению.
На Фиг.1 схематически показано средство 10 отбора мощности, прикрепленное к коробке 1 передач, которая составляет часть привода на ведущие колеса трансмиссии моторизованного транспортного средства, при этом средство 10 отбора мощности приводят в действие с помощью двигателя транспортного средства. Средство 10 отбора мощности содержит первый узел 2, сам по себе содержащий держатель 3 опоры, который прикреплен с помощью средств 4 крепления, например болтов, к боковой стенке коробки 1 передач. Держатель 3 опоры вмещает в себя элемент передачи движения в виде зубчатого колеса 5, которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (не показано) в коробке 1 передач. Средство 10 отбора мощности также содержит вал 6, который проходит от первого узла 2 ко второму узлу 7 для передачи вращательного движения. Второй узел 7 средства 10 отбора мощности прикреплен к задней стенке коробки 1 передач и содержит соединительное средство для связи, например, гидравлического двигателя 8 со средством 10 отбора мощности для приведения в действие вспомогательного оборудования транспортного средства.
На Фиг.2 схематически проиллюстрирована передача вращательного движения от первого вала 22, расположенного в коробке 1 передач, к валу 6 отбора мощности. Как можно видеть, первый элемент передачи движения, установленный на первом валу 22 и имеющий форму первого зубчатого колеса 21, например, шестерня на входном валу коробки передач входит в зацепление со вторым элементом передачи движения, выполненным в форме второго зубчатого колеса 23, на втором валу 24, в данном случае с промежуточной шестерней на промежуточном валу коробки передач. Второе зубчатое колесо 23 также входит в зацепление с зубчатым колесом 5 в держателе опоры (на Фиг.2 не показан), тем самым обеспечивая передачу вращательного движения от входного вала 22 к валу 6 отбора мощности. На Фиг.2 также показаны два расстояния x и y, которые далее будут упомянуты как первое и второе межцентровые расстояния, при этом первое межцентровое расстояние х означает наиболее короткое расстояние между геометрическими центрами второго зубчатого колеса 23 и зубчатого колеса 5 в держателе опоры, в то время как второе межцентровое расстояние у означает наиболее короткое расстояние соответственно между геометрическими центрами первого и второго зубчатых колес 21, 23. Следует отметить, что хотя зубчатые колеса 5, 21 и 23 на Фиг.2 расположены вдоль прямой линии, в альтернативном варианте осуществления изобретения они могут быть расположены под углом соответствующей величины.
На Фиг.3 и 4 представлены виды держателя 3 опоры согласно Фиг.1, показывающие держатель 3 опоры, содержащий корпус 30, который, по меньшей мере, частично вмещает в себя зубчатое колесо 5 и имеет кольцевой фланец 31, проходящий вокруг него. Фланец 31 выполнен с отверстиями 33 для введения упомянутых выше болтов 4, служащих для крепления держателя 3 опоры к боковой стенке 36 коробки 1 передач. Фланец 31 имеет выступающие из него и по существу перпендикулярные ему два удлиненных несущих средства 35, расположенных на противоположных сторонах держателя опоры, при этом каждое из средств выполнено с проходящим через него отверстием 38, чтобы обеспечить вращение вала 6 посредством подшипников 9. Как показано на Фиг.3 и 4, между фланцем 31 и боковой стенкой 36 коробки 1 передач установлен кольцевой промежуточный элемент 37, который далее описан более подробно со ссылкой на Фиг.5. Промежуточный элемент 37 удерживает держатель 3 опоры на расстоянии от боковой стенки 36 коробки 1 передач и, следовательно, увеличивает межцентровое расстояние между зубчатым колесом 5 в держателе 3 опоры и вторым зубчатым колесом 23 без необходимости изменения размеров самого держателя 3 опоры. Таким образом, можно обеспечить в одном или том же самом держателе опоры различные передаточные отношения посредством установки колес с разными размерами на разных межцентровых расстояниях от второго зубчатого колеса, чтобы тем самым обеспечить уменьшение количества стандартных размеров держателей опор и, следовательно, снизить производственные затраты.
Конструкция зубчатого колеса 5 и его взаимодействие с валом 6 и вторым узлом 7 более подробно описаны в SE 519053 и здесь описаны не будут.
На Фиг.5 показан кольцевой промежуточный элемент 37 согласно настоящему изобретению, выполненный в форме единой детали из материала с надлежащей прочностью, например из алюминия или стали. Как показано на чертеже, промежуточный элемент 37 выполнен с отверстиями 39 для размещения в них упомянутых выше болтов, предназначенных для фиксации промежуточного элемента 37 между держателем 3 опоры и боковой стенкой 36 коробки 1 передач. Следует отметить, что эти отверстия 39 необязательны для каждого вида промежуточного элемента, например, можно представить себе не кольцевой меньший промежуточный элемент, устанавливаемый между болтами 4, которые соединяют держатель 3 опоры с коробкой 1 передач. Также понятно, что можно использовать более одного промежуточного элемента 37 или не использовать их вообще, что зависит от размеров держателя 3 опоры для обеспечения желаемого первого межцентрового расстояния x.
Как упомянуто выше, основой для выбора зубчатого колеса 5 в держателе 3 опоры, чтобы получить определенное передаточное отношение между первым валом 22 и валом 6 отбора мощности в настоящее время является отношение между количеством зубьев первого зубчатого колеса 21 и зубчатого колеса 5 в держателе 3 опоры. Однако установлено, что чем меньше разность между первым и вторым межцентровыми расстояниями x и y (см. Фиг.2), тем ближе будет обеспечен подход к постоянному передаточному отношению независимо от соотношения между количеством зубьев зубчатых колес 5, 21 и 23, задействованных для передачи движения. Поскольку первое и второе межцентровые расстояния x и y, когда они одинаковы, приводят к передаточному отношению 1:1, из вышеуказанного следует, что при выборе зубчатого колеса 5 в держателе 3 опоры с целью получения передаточного отношения, близкого к 1:1, по существу можно не принимать во внимание количество зубьев зубчатых колес 5, 21 и 23. Вместо этого предпочтительно выбрать зубчатое колесо 5 в держателе 3 опоры таким образом, чтобы его размеры приводили к получению первого межцентрового расстояния x относительно второго зубчатого колеса 23 в коробке 1 передач, которое находится в заданном отношении со вторым межцентровым расстоянием y, приблизительно соответствующим желаемому передаточному отношению. Поскольку при подгонке держателя 3 опоры межцентровые расстояния x и y легко измерить, в результате будет обеспечен легкий способ получения определенного передаточного отношения.
Для специалистов будет очевидно, что описанный выше способ выбора зубчатого колеса не ограничен описанными выше средствами отбора мощности и может быть применен во всех случаях, в которых используют три зубчатых колеса для передачи вращательного движения от первого вала в коробке передач через второй вал к валу средства отбора мощности. При этом можно предположить наличие зубчатого колеса в держателе опоры, взаимодействующего с любой желаемой шестерней коробки передач. Держатель опоры согласно настоящему изобретению может быть использован таким же способом в различных иных типах средств отбора мощности, отличающихся от тех, которые описаны выше.