Зубчатое колесо, в частности промежуточное зубчатое колесо, для зубчатой передачи Российский патент 2022 года по МПК F16H55/18 

Изобретение относится к зубчатому колесу, в частности, к промежуточному зубчатому колесу для уменьшения бокового зазора зубчатой передачи.

Зубчатые передачи, сильно подверженные воздействию изменяющихся крутящих моментов, склонны издавать треск при низких оборотах двигателя и свист при высоких оборотах двигателя. Особенно выражено данное явление в механизме привода воздушных компрессоров на двигателях транспортных средств хозяйственного назначения. Поршневые воздушные компрессоры обладают особенностью: после прохождения поршнем верхней мертвой точки знак крутящего момента кратковременно инвертируется в результате обратного расширения. Из-за этого происходит соударение боковых поверхностей зубьев, что приводит к возникновению акустического треска.

В связи с этим в DE 100 58 482 A1 предлагается зубчатое колесо для демпфирования импульса вращения. Нежелательный шум предотвращается путем создания зубчатого колеса из двух частей, соединенных между собой эластомером с возможностью передачи крутящего момента. В состоянии до монтажа зубья этих частей повернуты друг относительно друга. После установки зубчатого колеса части колеса повернуты друг относительно друга так, что зубья практически совмещаются. Это достигается за счет того, что зубья другого зубчатого колеса, входящего в зацепление с этим зубчатым колесом, удерживают зубья частей колеса в этом положении. Под влиянием противодействующего момента, возникающего в результате поворота, эластомер создает постоянное предварительное напряжение, благодаря чему профили зубьев частей колеса и входящего с ним в зацепление зубчатого колеса постоянно находятся в кинематически замкнутом контакте. В зубчатых передачах, где в зацеплении находятся два зубчатых колеса, при использовании этой технологии на ведущем или ведомом колесах функционал сохраняется в полной мере. В зубчатых передачах, где в зацеплении находятся три зубчатых колеса и в которых в качестве промежуточного используется составное зубчатое колесо, функционал сохраняется не полностью. Согласно концепции недостатком составного зубчатого колеса в данном случае может быть то, что оно только демпфирует возникающие эффекты.

В основе данного изобретения лежит задача создания альтернативного или улучшенного зубчатого колеса для зубчатой передачи, позволяющего, в частности, при его использовании в качестве промежуточного зубчатого колеса, эффективно уменьшить или компенсировать боковой зазор. В частности, при использовании в качестве промежуточного зубчатого колеса должна быть создана возможность уменьшения или компенсации с его помощью бокового зазора на ведущем и ведомом зубчатых колесах.

Поставленная задача решается созданием зубчатого колеса и зубчатой передачи согласно независимым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании.

Зубчатым колесом может быть, в частности, промежуточное зубчатое колесо. Данное зубчатое колесо предназначено для уменьшения и/или компенсации бокового зазора в зубчатой передаче. Зубчатое колесо включает первую часть колеса с некоторым количеством зубьев, распределенных по окружности первой части. Первая часть колеса выполнена с возможностью вращения вокруг первой оси. Зубчатое колесо включает вторую часть колеса с некоторым количеством зубьев, распределенных по окружности второй части. Вторая часть колеса выполнена с возможностью вращения вокруг второй оси, расположенной параллельно и со смещением относительно первой оси.

Параллельное расположение первой и второй осей приводит к тому, что вторая часть колеса установлена эксцентрично относительно первой части зубчатого колеса. В установленном состоянии центр вращения первой части колеса и центр вращения второй части колеса смещены в радиальном направлении на расстояние, соответствующее расстоянию от первой оси до второй оси. Благодаря этому можно создать между несколькими зубьями первой части колеса и несколькими зубьями второй части колеса смещение по окружности (зубья не расположены на одной прямой относительно друг друга). В результате зубчатое колесо, выступающее в зубчатой передаче в роли промежуточного зубчатого колеса, можно использовать для уменьшения или компенсации бокового зазора, при этом учитывается смена рабочих профилей зубьев от ведущего колеса к промежуточному зубчатому колесу и от промежуточного зубчатого колеса к ведомому зубчатому колесу. При этом обеспечивается контакт профилей зубьев первой части колеса с рабочими профилями зубьев ведущего зубчатого колеса и ведомого зубчатого колеса зубчатой передачи для передачи крутящего момента от ведущего колеса к ведомому колесу через промежуточное колесо. Эксцентричность положения второй части колеса обеспечивает такое взаимное смещение зубьев второй и первой частей зубчатого колеса, что профили зубьев второй части колеса входят в зацепление с нерабочими профилями зубьев ведущего и ведомого колес.

В частности, зубья первой части колеса могут быть равномерно распределены по наружной окружности первой части колеса. В качестве альтернативы или дополнительно зубья второй части колеса могут быть равномерно распределены по наружной окружности второй части колеса.

Предпочтительно, чтобы количество нескольких зубьев первой части колеса могло соответствовать количеству нескольких зубьев второй части колеса.

Предпочтительно, чтобы несколько зубьев первой части колеса и несколько зубьев второй части колеса могли иметь аналогичную конструкцию.

В наиболее предпочтительном примере осуществления изобретения некоторые участки второй части колеса выполнены с возможностью упругой деформации в радиальном направлении относительно второй оси. Например, некоторые участки второй части колеса могут быть изготовлены из упругого материала, включать упругий элемент и/или упругую структуру. Упругость второй части колеса в сочетании с эксцентрическим положением центра вращения второй части колеса обеспечивает ее зажатие между нерабочими профилями зубьев ведущего колеса, нерабочими профилями зубьев ведомого колеса и подшипником второй части колеса. Дополнительно вторая часть колеса может подвергаться упругой деформации для адаптации к положению нерабочих профилей зубьев ведущего и ведомого колес, обусловленному производственными допусками. В частности, вторая часть колеса не должна подвергаться упругой деформации при перемене знака момента привода или момента ведомого вала. Целью является предотвращение отрыва рабочих профилей зубьев. Цель достигается за счет компенсации усилием предварительного зажатия от эксцентрического положения центра вращения второй части колеса и его упругостью отрицательной доли крутящего момента, в результате чего в этот момент не происходит упругой деформации второй части колеса или, соответственно, отрыва рабочих профилей зубьев. Однако упругость второй части колеса положительно влияет на адаптацию к производственным допускам и на возникающий на практике боковой зазор. В качестве альтернативы это могло бы быть обеспечено с помощью резьбового соединения первого и второго болтов подшипников.

В одном из примеров осуществления изобретения вторая часть колеса имеет возможность вращаться относительно первой части колеса. В частности, первая часть колеса может быть выполнена сплошной.

В предпочтительном примере осуществления изобретения вторая часть колеса включает по меньшей мере одну зубчатую пластину. По меньшей мере одна зубчатая пластина выполнена с возможностью упругой деформации в радиальном направлении относительно второй оси. Использование зубчатых пластин, толщина материала которых составляет, например, приблизительно 1 мм, делает возможной интеграцию упругости в структуру зубчатых пластин, например, за счет наличия в пластинах продолговатых отверстий.

В дополнительном варианте осуществления изобретения имеется определенное количество зубчатых пластин, располагающихся рядом друг с другом и/или образующих пакет зубчатых пластин.

Предпочтительно, чтобы зубчатые пластины могли быть выровнены друг относительно друга по одной линии в осевом направлении.

В другом примере осуществления изобретения вторая часть колеса и/или по меньшей мере одна зубчатая пластина изготовлены из пружинной стали. Тем самым, за счет наличия соответствующих структур на некоторых участках может быть обеспечена упругость.

В одном из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна зубчатая пластина включает для обеспечения упругости второй части колеса по меньшей мере одно продолговатое отверстие, предпочтительно определенное количество продолговатых отверстий. По меньшей мере одно продолговатое отверстие продолжается по окружности вокруг второй оси, в частности, в форме кольца и/или спирали.

В другом варианте осуществления изобретения зубчатое колесо включает первый болт крепления колеса, вокруг которого может вращаться первая часть колеса. В качестве альтернативы или дополнительно зубчатое колесо включает второй болт крепления колеса, вокруг которого может вращаться вторая часть колеса. Предпочтительно, чтобы первый и второй болты крепления колеса могли быть закреплены друг рядом с другом эксцентрически по отношению друг к другу, в частности, за счет прессовой посадки.

В дополнительном варианте осуществления изобретения зубчатое колесо включает первый вкладыш подшипника, расположенный между первым болтом крепления колеса и первой частью колеса. В качестве альтернативы или дополнительно зубчатое колесо включает второй вкладыш подшипника, расположенный между вторым болтом крепления колеса и второй частью колеса.

Для смазки вкладышей подшипников в первом и/или втором болте может быть предусмотрен, в частности, центральный смазочный канал. Предпочтительно, чтобы от смазочного канала первый радиальный канал мог продолжаться к первому вкладышу подшипника и/или второй радиальный канал мог продолжаться ко второму вкладышу подшипника для подачи смазочной среды. Например, смазочная среда может подаваться к смазочному каналу через каналы в картере двигателя внутреннего сгорания. Например, первый радиальный канал и/или второй радиальный канал могут быть предусмотрены в первом болте крепления колеса между первым болтом крепления колеса и вторым болтом крепления колеса или во втором болте крепления колеса.

Также возможно, чтобы зубчатое колесо включало по меньшей мере одну дополнительную часть колеса, которая в каждом случае может быть выполнена в соответствии со второй частью промежуточного зубчатого колеса. Благодаря этому при наличии нескольких ведомых колес для каждого такого ведомого колеса может быть предусмотрена собственная «вторая» часть колеса.

Изобретение также относится к зубчатой передаче для транспортного средства. Зубчатая передача включает промежуточное зубчатое колесо, представляющее собой зубчатое колесо в соответствии с приведенным здесь описанием. Зубчатая передача включает одно ведущее колесо, входящее в зацепление с первой частью промежуточного зубчатого колеса и второй частью промежуточного зубчатого колеса. Зубчатая передача включает одно ведомое колесо, входящее в зацепление с первой частью промежуточного зубчатого колеса и второй частью промежуточного зубчатого колеса. Зубчатая передача может иметь преимущества, описанные здесь для зубчатого колеса.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения вторая часть промежуточного зубчатого колеса, в частности, упруго зажата ведущим колесом, в частности, нерабочими профилями зубьев ведущего колеса и ведомым колесом, в частности, нерабочими профилями зубьев ведомого колеса в направлении ко второй оси.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения рабочие профили зубьев ведущего колеса и рабочие профили зубьев ведомого колеса входят в зацепление с первой частью колеса. В качестве альтернативы или дополнительно нерабочие профили зубьев ведущего колеса и нерабочие профили зубьев ведомого колеса входят в зацепление со второй частью колеса.

В дополнительном варианте осуществления изобретения вторая ось расположена со смещением относительно первой оси в направлении биссектрисы угла, образуемого осью вращения ведущего колеса, первой осью и осью вращения ведомого колеса. Данное смещенное расположение позволяет обеспечить контакт профилей зубьев второй части колеса с нерабочими профилями зубьев как ведущего, так и ведомого зубчатых колес.

В одном из вариантов осуществления изобретения несколько зубьев первой части колеса контактируют с рабочими профилями зубьев ведущего зубчатого колеса и рабочими профилями зубьев ведомого зубчатого колеса. В качестве альтернативы или дополнительно несколько зубьев второй части колеса контактируют с нерабочими профилями зубьев ведущего зубчатого колеса и нерабочими профилями зубьев ведомого зубчатого колеса.

В частности, рабочие и нерабочие профили зубьев ведущего зубчатого колеса могут быть противопоставленными. Точно также рабочие и нерабочие профили зубьев ведомого зубчатого колеса могут быть противопоставленными.

В дополнительном варианте осуществления изобретения за счет зажатия второй части, возникающего, в частности, из-за расположения со смещением между первой частью и второй частью и упругости второй части колеса, возникает противодействие отрыву нескольких зубьев первой части колеса от рабочих профилей зубьев ведущего колеса и от рабочих профилей зубьев ведомого колеса при перемене знака момента привода и/или момента на выходе и/или при возникновении крутильных колебаний.

В одном из примеров осуществления изобретения имеется несколько ведомых колес, входящих в зацепление с промежуточным зубчатым колесом. Для каждого ведомого колеса предусмотрена дополнительная часть промежуточного зубчатого колеса, которая в каждом случае выполнена в соответствии со второй частью промежуточного зубчатого колеса.

Изобретение также относится к транспортному средству, в частности, к транспортному средству хозяйственного назначения (например, грузовому автомобилю или автобусу). Транспортное средство включает описанную здесь зубчатую передачу. Как необязательный элемент транспортное средство включает компрессор для сжатия воздуха, приводимый в действие с помощью такой зубчатой передачи.

Также зубчатое колесо в соответствии с приведенным здесь описанием и/или зубчатая передача в соответствии с приведенным здесь описанием могут использоваться в любой другой машине.

В частности, также возможно, чтобы зубчатое колесо согласно представленному здесь описанию и/или зубчатая передача согласно представленному здесь описанию применялись в других приводных агрегатах, где происходит перемена знака крутящего момента.

Дополнительно зубчатое колесо по представленному здесь описанию и/или зубчатая передача по представленному здесь описанию также могут применяться для уменьшения и/или предотвращения передачи крутильных колебаний коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.

Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения можно комбинировать друг с другом в любом сочетании. Другие детали и преимущества данного изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:

Фиг. 1 Схематическая модель зубчатой передачи в разнесенном виде;

Фиг. 2 Вид спереди схематической модели зубчатой передачи;

Фиг. 3 Дополнительный вид спереди схематической модели зубчатой передачи в несмонтированном состоянии;

Фиг. 4 Вид спереди промежуточного зубчатого колеса по одному из примеров осуществления изобретения;

Фиг. 5 Сечение промежуточного зубчатого колеса по линии A-A на фиг. 4; и

Фиг. 6 Разнесенный вид промежуточного зубчатого колеса согласно примеру осуществления изобретения.

Изображенные на фигурах варианты осуществления изобретения совпадают по меньшей мере частично, так что аналогичные или идентичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций и в качестве пояснений к ним даются ссылки на описание других вариантов осуществления либо, соответственно, на другие фигуры во избежание повторений.

На фиг. 1–3 изображена схематическая модель зубчатой передачи 10 в разных видах согласно представленному здесь описанию для пояснения принципа действия зубчатой передачи 10.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2 ниже приводится описание одного примера конструкции зубчатой передачи 10.

Зубчатая передача 10 включает ведущее колесо 12, промежуточное зубчатое колесо 14 и ведомое колесо 16. Ведущее колесо 12 входит в зацепление с промежуточным зубчатым колесом 14, которое, в свою очередь, входит в зацепление с ведомым колесом 16. Также возможно, чтобы в зацепление с промежуточным зубчатым колесом 14 входило несколько ведомых колес 16.

Ведущее колесо 12, промежуточное колесо 14 и ведомое колесо 16 вращаются на соответствующих болтах крепления. Болты крепления зубчатых колес 12, 14 и 16 крепятся, например, с помощью винтов 34 (см. фиг. 2) к картеру двигателя внутреннего сгорания.

Ведущее колесо 12 установлено на болт крепления 18 (см. фиг. 2) с возможностью вращения. Ведущее колесо 12 может приводиться в движение, к примеру, коленчатым валом 20 (схематически изображен на фиг. 2) двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Транспортным средством может быть, например, транспортное средство хозяйственного назначения, в частности, автобус или грузовой автомобиль. Также возможно, чтобы ведущее колесо 12 приводилось в движение иным образом.

Ведомое колесо 16 установлено на болт крепления 22 (см. фиг. 2) с возможностью вращения. Ведомое колесо 16 может быть предназначено, например, для приведения в действие вспомогательного агрегата 24 (схематически изображен на фиг. 2). В частности, вспомогательный агрегат 24 ввиду своего принципа функционирования и/или своей конфигурации имеет тенденцию к неравномерному вращению и крутильным колебаниям в форме перемены знака крутящего момента.

Вспомогательным агрегатом 24 может быть, к примеру, масляный насос, гидравлический насос или воздушный компрессор. Обычно, например, воздушный компрессор (также называется воздушный нагнетатель) транспортного средства хозяйственного назначения имеет неравномерный момент ведомого вала с переменой знака, что обусловлено особенностями его конструкции. Воздушный компрессор может работать, например, по принципу плунжерного компрессора. Воздух всасывается через впускной клапан воздушного компрессора, сжимается в цилиндре компрессора его поршнем и выталкивается через выпускной клапан компрессора. Из-за особенностей конструкции часть сжатого воздуха после выталкивания остается в цилиндре. Этот оставшийся сжатый воздух расширяется после прохождения поршнем верхней мертвой точки и возвращает энергию через кинематику привода воздушного компрессора.

Другие неравномерности вращения и крутильные колебания в зубчатой передаче 10 возникают, например, из-за неравномерности изменения крутящего момента коленчатого вала 20 двигателя внутреннего сгорания. Проще говоря, из-за комбинации силы воздействия газа в цилиндре и силы инерции кинематики крутящий момент неравномерно изменяется в диапазоне угла поворота коленчатого вала в 720°. Эти отдельные изменения в многоцилиндровых двигателях складываются в общее изменение с минимальными и максимальными значениями. Характеристика этого изменения крутящего момента зависит, например, от числа цилиндров, максимального давления цикла и особенностей сгорания.

Если не принимать меры по снижению или компенсации бокового зазора в зубчатой передаче, то из-за перемены знака моментов привода и ведомого вала может происходить отрыв рабочих профилей зубьев зубчатых колес зубчатой передачи в пределах значения бокового зазора. В результате последующего соударения профилей зубьев возникают паразитные шумы и повышенный износ.

Раскрываемое здесь изобретение компенсирует или уменьшает по меньшей мере боковой зазор между ведущим колесом 12 и промежуточным колесом 14, а также между промежуточным колесом 14 и ведомым колесом 16, так что предотвращаются или по меньшей мере снижаются повышенный износ и паразитный шум.

Для этого промежуточное зубчатое колесо 14 включает первую часть 26 и вторую часть 28.

Первая часть 26 колеса установлена с возможностью вращения вокруг первой оси A (см. фиг. 2). Вторая часть 28 колеса установлена с возможностью вращения вокруг второй оси B (см. фиг. 2), расположенной параллельно и со смещением относительно первой оси A.

На примере фиг. 2 показано, что вторая ось B второй части 28 колеса расположена со смещением в радиальном относительно первой оси A первой части 26 колеса направлении по отношению к первой оси A. В частности, вторая часть 28 колеса смещена вдоль стрелки C. Стрелка C продолжается вдоль биссектрисы угла. Биссектриса делит угол, образованный осью вращения ведущего колеса 12, первой осью A и осью вращения ведомого колеса 16. Биссектриса продолжается через первую ось A. Как подробно описано ниже, вторая часть 28 колеса расположена с таким смещением относительно первой части 26 колеса, что профили зубьев второй части 28 колеса контактируют с нерабочими профилями зубьев ведущего колеса 12 и ведомого колеса 16. В установленном состоянии центр вращения первой части 26 колеса (ось A) и центр вращения второй части 28 колеса (ось B) смещены в радиальном направлении на расстояние, соответствующее расстоянию от первой оси A до второй оси B. Благодаря этому между несколькими зубьями 36 первой части 26 колеса и несколькими зубьями 42 второй части 28 колеса создается смещение по окружности.

На фиг. 2 показано, что первая часть 26 колеса установлена с возможностью вращения, в частности, вокруг первого болта 30 крепления промежуточного зубчатого колеса 14. Первый болт 30 крепления включает первую ось A, являющуюся центральной осью. При этом положение первой оси A и, тем самым, первой части 26 колеса зависит от рабочих начальных окружностей по классическому расчету зубьев между ведущим колесом 12, промежуточным колесом 14 и ведомым колесом 16. Вторая часть 28 колеса установлена, в частности, с возможностью вращения вокруг второго болта 32 крепления. Второй болт 32 крепления включает вторую ось B, являющуюся центральной осью. Первая часть 26 колеса выполнена с возможностью вращения относительно второй части 28 колеса.

Первый болт 30 и второй болт 32 могут крепиться друг к другу с помощью винтов 34. Также возможна, например, прессовая посадка между болтами 30, 32 крепления колес. Винты 34 могут крепить болты 18, 22, 30 и 32, например, к картеру двигателя внутреннего сгорания.

По своей наружной окружности первая часть 26 колеса включает определенное количество зубьев 36, равномерно распределенных по этой наружной окружности. Эти Зубья 36 входят в зацепление с зубьями 38 ведущего колеса 12 и с зубьями 40 ведомого колеса 16. В обычном режиме работы ведущее колесо 12 вращается, например, против часовой стрелки в направлении D (см. фиг. 2 и 3). Ведущее колесо 12 приводит в движение промежуточное колесо 14. Промежуточное зубчатое колесо 14 вращается по часовой стрелке. При этом рабочие профили 38A зубьев 38 ведущего колеса 12 входят в зацепление с первыми рабочими профилями 36A зубьев 36 первой части 26 промежуточного колеса 14. Промежуточное колесо 14, в свою очередь, приводит в движение ведомое колесо 16. Ведомое колесо 16 вращается против часовой стрелки. При этом вторые рабочие профили 36B зубьев, противостоящие первым рабочим профилям 36A зубьев, первой части 26 промежуточного колеса 14 входят в зацепление с рабочими профилями 40A зубьев ведомого колеса 16. Вследствие особенностей монтажа и для обеспечения возможности свободного вращения зубчатых колес 12, 14 между нерабочими профилями 38B зубьев ведущего колеса 12, противостоящими рабочим профилям 38A зубьев, и вторыми рабочими профилями 36B зубьев первой части 26 промежуточного колеса 14 имеется боковой зазор. Точно также вследствие особенностей монтажа и для обеспечения возможности свободного вращения зубчатых колес 14, 16 между нерабочими профилями 40B зубьев ведомого колеса 16, противостоящими рабочим профилям 40A зубьев, и первыми рабочими профилями 36A зубьев первой части 26 промежуточного колеса 14 имеется боковой зазор. Этот боковой зазор может быть компенсирован или по меньшей мере значительно уменьшен второй частью 28 промежуточного колеса 14.

По своей наружной окружности вторая часть 28 колеса включает определенное количество зубьев 42, равномерно распределенных по этой наружной окружности. Вторая часть 28 колеса зажата между ведущим колесом 12, ведомым колесом 16 и вторым болтом 32 крепления так, что первые профили 42A зубьев 42 второй части 28 промежуточного колеса 14 входят в зацепление с нерабочими профилями 38B зубьев 38 ведущего колеса 12. Дополнительно вторые профили 42B зубьев 42 второй части 28 промежуточного колеса 14 входят в зацепление с нерабочими профилями 40B зубьев 40 ведомого колеса 16.

Вторая часть 28 колеса включает упругий участок 44. Упругий участок 44 может быть выполнен, например, за счет продолговатых отверстий, продолжающихся, к примеру, в форме спирали вокруг второй оси B. Вторая часть 28 колеса может быть изготовлена, например, из пружинной стали. За счет наличия упругого участка 44 вторая часть 28 колеса выполнена с возможностью упругой деформации в радиальном направлении ко второй оси B.

Как было подробно описано выше, центр вращения второй части 28 колеса расположен эксцентрично относительно центра вращения первой части 26 колеса. Дополнительно некоторые участки второй части 28 колеса могут, например, подвергаться упругой деформации. Образующееся из-за эксцентрического положения и упругости второй части 28 колеса усилие предварительного зажатия между второй частью 28 колеса, с одной стороны, и ведущим 12 и ведомым 16 колесами, с другой стороны, предотвращает отрыв рабочих профилей зубьев 12, 14 и 16. Благодаря этому исключаются нежелательные шумы и повышенный износ профилей зубьев. Иными словами, за счет эксцентрически смещенной второй части 28 колеса промежуточное колесо 14 может компенсировать эффекты бокового зазора на ведущем колесе 12 и ведомом колесе 16 при соответствующем конструктивном исполнении. Усилие предварительного зажатия обеспечивается упругостью второй части 28 колеса и эксцентрическим смещением центра вращения второй части 28 колеса относительно первой части 26 колеса и необходимо для предотвращения отрыва рабочих профилей зубьев. Величина предварительного зажатия второй части 28 колеса может быть реализована и отрегулирована за счет эксцентричности и/или упругости второй части 28 колеса. Определение этих параметров осуществляется в зависимости от величины боковых зазоров между входящими в зацепление колесами12, 14 и 16, а также от отрицательных долей передаваемого крутящего момента.

Следует обратить внимание на то, что эксцентричность центра вращения второй части 28 колеса относительно центра вращения первой части 26 колеса (т. е. оси A и B параллельно смещены друг относительно друга) необходима для того, чтобы профили 42A зубьев второй части 28 колеса прилегали к нерабочим профилям 38B зубьев ведущего колеса 12 и одновременно профили 42B зубьев второй части 28 колеса прилегали к нерабочим профилям 40B зубьев ведомого колеса 16. Реализовать эту функцию с помощью второй части колеса, расположенной концентрично относительно первой части колеса было бы невозможно. В случае с зажатием в форме поворота по окружности второй части колеса, установленной концентрично относительно первой части колеса, только один из профилей зубьев второй части колеса прилегал бы к нерабочему профилю зуба ведущего колеса (или ведомого колеса). Другой профиль зуба второй части колеса, напротив, прилегал бы к рабочему профилю зуба ведомого колеса (или ведущего колеса) из-за смены профилей зубьев.

Ниже на примере фиг. 4–6 описан один из примеров осуществления промежуточного колеса 14, основанный на модели зубчатой передачи 10, которая описана на примере фиг. 1–3.

Промежуточное колесо 14 включает первую часть 26 колеса и вторую часть 28 колеса. Первая часть 26 колеса установлена с возможностью вращения на первом болте 30 крепления за счет первого вкладыша 46 подшипника. Вторая часть 28 колеса установлена с возможностью вращения на втором болте 32 крепления за счет второго вкладыша 48 подшипника. Первая часть 26 колеса и вторая часть 28 колеса выполнены с возможностью вращения друг относительно друга. Смещение зубьев 36 первой части 26 колеса и зубьев 42 второй части 28 колеса, а также эксцентрическое расположение центра вращения второй части 28 колеса относительно центра вращения первой части 26 колеса едва ли видны в примерах типичного применения, как в примере осуществления, показанном на фиг. 4–6.

В данном примере осуществления изобретения первая часть 26 колеса является сплошной. Вторая часть 28 колеса образована пакетом из нескольких (в данном примере — из восьми) зубчатых пластин 50, расположенных друг рядом с другом. Толщина зубчатых пластин 50 может составлять, например, 1 мм. В осевом направлении зубчатые пластины 50 расположены в одну линию друг относительно друга. Зубчатые пластины 50 могут подвергаться упругой деформации в радиальном направлении относительно оси вращения второй части 28 колеса. Для обеспечения упругости зубчатых пластин 50 они включают определенное количество продолговатых отверстий 44. Продолговатые отверстия 44 продолжаются в форме кольца или спирали по окружности вокруг оси вращения второй части 28 колеса. В частности, зубчатые пластины 50 могут быть изготовлены из пружинной стали.

Промежуточное колесо 14 дополнительно включает регулировочную шайбу 52. Болты 30, 32 крепления могут быть закреплены с помощью нескольких винтов (не показаны) на картере двигателя внутреннего сгорания. Болты 30, 32 крепления могут быть прикреплены друг к другу с помощью прессовой посадки. Регулировочная шайба 52 может быть установлена прессовой посадкой на втором болте 32 крепления. В результате промежуточное колесо 14 может быть установлено как один элемент. Регулировочная шайба 52 является осевым упором для зубчатых пластин 50 и препятствует сгибанию зубчатых пластин 50.

Вкладыши 46, 48 могут быть выполнены в виде гидродинамических подшипников скольжения, к которым в процессе эксплуатации необходимо подавать достаточное количество смазочной среды. Смазочная среда может подаваться к вкладышам 46, 48 из центрального смазочного канала 54 в первом и втором болтах 30, 32 через радиальные каналы в болтах 30, 32.

Данное изобретение не ограничивается предпочтительными примерами осуществления, которые были описаны выше. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также будет использована идея данного изобретения, и поэтому такие варианты будут входить в пределы правовой охраны. В частности, данное изобретение претендует на защиту предмета и признаков из зависимых пунктов формулы изобретения вне зависимости от отсылки к соответствующим пунктам формулы. В частности, признаки зависимых пунктов формулы изобретения также раскрываются независимо от всех признаков независимого пункта 1 и, к примеру, независимо от признаков касательно наличия и конфигурации первой части колеса и/или второй части колеса из независимого пункта 1.

Список номеров позиций

10 Зубчатая передача

12 Ведущее зубчатое колесо

14 Промежуточное зубчатое колесо

16 Ведомое зубчатое колесо

18 Болт крепления зубчатого колеса

20 Коленчатый вал

22 Болт крепления зубчатого колеса

24 Вспомогательный агрегат

26 Первая часть зубчатого колеса

28 Вторая часть зубчатого колеса

30 Первый болт крепления зубчатого колеса

32 Второй болт крепления зубчатого колеса

34 Винт

36 Зубья

36A Первый рабочий профиль зуба

36B Второй рабочий профиль зуба

38 Зубья

38A Рабочий профиль зуба

38B Нерабочий профиль зуба

40 Зубья

40A Рабочий профиль зуба

40B Нерабочий профиль зуба

42 Зубья

42A Первый профиль зуба

42B Второй профиль зуба

44 Упругий участок (продолговатые отверстия)

46 Первый вкладыш подшипника

48 Второй вкладыш подшипника

50 Зубчатая пластина

52 Регулировочная шайба

54 Смазочный канал

A Первая ось

B Вторая ось

C Стрелка вдоль биссектрисы

D Направление вращения

Группа изобретений относится к машиностроению. Зубчатая передача (10) для транспортного средства включает промежуточное зубчатое колесо (14) для уменьшения и/или компенсации бокового зазора зубчатой передачи (10). Зубчатое колесо (14) содержит первую часть (26) колеса с определенным количеством зубьев (36), распределенных по окружности первой части (26), при этом первая часть (26) колеса выполнена с возможностью вращения вокруг первой оси (А), и вторую часть (28) колеса с определенным количеством зубьев (42), распределенных по окружности второй части (28), при этом вторая часть (28) колеса выполнена с возможностью вращения вокруг второй оси (В), расположенной параллельно и со смещением относительно первой оси (А). Также передача содержит ведущее колесо (12), входящее в зацепление с первой частью (26) промежуточного зубчатого колеса (14) и второй частью (28) промежуточного зубчатого колеса (14), и ведомое колесо (16), входящее в зацепление с первой частью (26) промежуточного зубчатого колеса (14) и второй частью (28) промежуточного зубчатого колеса (14). Также заявлено транспортное средство, включающее данную передачу. Обеспечивается уменьшение или компенсация бокового зазора на ведущем и ведомом зубчатых колесах. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Зубчатая передача (10) для транспортного средства, включающая промежуточное зубчатое колесо (14) для уменьшения и/или компенсации бокового зазора зубчатой передачи (10), при этом зубчатое колесо (14) содержит

первую часть (26) колеса с определенным количеством зубьев (36), распределенных по окружности первой части (26), при этом первая часть (26) колеса выполнена с возможностью вращения вокруг первой оси (А); и

вторую часть (28) колеса с определенным количеством зубьев (42), распределенных по окружности второй части (28), при этом вторая часть (28) колеса выполнена с возможностью вращения вокруг второй оси (В), расположенной параллельно и со смещением относительно первой оси (А);

ведущее колесо (12), входящее в зацепление с первой частью (26) промежуточного зубчатого колеса (14) и второй частью (28) промежуточного зубчатого колеса (14); и

ведомое колесо (16), входящее в зацепление с первой частью (26) промежуточного зубчатого колеса (14) и второй частью (28) промежуточного зубчатого колеса (14).

2. Зубчатая передача (10) по п. 1, в которой

определенные участки второй части (28) колеса выполнены с возможностью упругой деформации в радиальном направлении относительно второй оси (В); и/или

вторая часть (28) колеса выполнена с возможностью вращения относительно первой части (26) колеса.

3. Зубчатая передача (10) по п. 1 или 2, в которой вторая часть (28) колеса включает по меньшей мере одну зубчатую пластину (50), при этом по меньшей мере одна зубчатая пластина (50) выполнена с возможностью упругой деформации в радиальном направлении относительно второй оси (В).

4. Зубчатая передача (10) по п. 3, в которой имеется определенное количество зубчатых пластин (50), расположенных рядом друг с другом и образующих, в частности, пакет зубчатых пластин.

5. Зубчатая передача (10) по п. 3 или 4, в которой по меньшей мере одна зубчатая пластина (50) изготовлена из пружинной стали.

6. Зубчатая передача (10) по одному из пп. 3-5, в которой для обеспечения упругости второй части (28) колеса по меньшей мере одна зубчатая пластина (50) включает по меньшей мере одно продолговатое отверстие (44), предпочтительно несколько продолговатых отверстий, при этом по меньшей мере одно продолговатое отверстие (44) продолжается по окружности вокруг второй оси (В), в частности, в форме круга и/или спирали.

7. Зубчатая передача (10) по одному из предыдущих пунктов, дополнительно включающая

первый болт (30), вокруг которого установленная первая часть (26) колеса имеет возможность вращаться; и

второй болт (32), вокруг которого установленная вторая часть (28) колеса имеет возможность вращаться,

при этом первый болт (30) и второй болт (32) крепления колеса закреплены друг на друге эксцентрично по отношению друг к другу, в частности, с помощью прессовой посадки или резьбового соединения.

8. Зубчатая передача (10) по п. 7, дополнительно включающая

первый вкладыш (46) подшипника скольжения, расположенный между первым болтом (30) крепления колеса и первой частью (26) колеса; и

второй вкладыш (48) подшипника скольжения, расположенный между вторым болтом (32) крепления колеса и второй частью (28) колеса.

9. Зубчатая передача (10) по одному из предыдущих пунктов, в которой

вторая часть (28) промежуточного зубчатого колеса (14), в частности, упруго зажата ведущим колесом (12), в частности нерабочим профилем (38В) зуба ведущего колеса (12), и ведомым колесом (16), в частности нерабочим профилем (40В) зуба ведомого колеса (16) в направлении ко второй оси (В); и/или

рабочие профили (38А) зубьев ведущего колеса (12) и рабочие профили (40А) ведомого колеса (16) находятся в зацеплении с первой частью (26) колеса, а нерабочие профили (38В) зубьев ведущего колеса (12) и нерабочие профили (40В) ведомого колеса (16) находятся в зацеплении со второй частью (28) колеса.

10. Зубчатая передача (10) по одному из предыдущих пунктов, в которой вторая ось (В) расположена со смещением относительно первой оси (А) в направлении биссектрисы угла, образуемого осью вращения ведущего колеса (12), первой осью (А) и осью вращения ведомого колеса (16).

11. Зубчатая передача (10) по одному из предыдущих пунктов, в которой несколько зубьев (36) первой части (26) колеса соприкасаются с рабочими профилями (38А) зубьев ведущего зубчатого колеса (12) и рабочими профилями (40А) ведомого зубчатого колеса (16); и несколько зубьев (42) второй части (28) колеса соприкасаются с нерабочими профилями (38В) зубьев ведущего зубчатого колеса (12) и нерабочими профилями (40В) ведомого зубчатого колеса (16).

12. Зубчатая передача (10) по одному из предыдущих пунктов, в которой за счет зажатия второй части (28), возникающего, в частности, из-за расположения со смещением между первой частью (26) и второй частью (28) и упругости второй части (28) колеса, возникает противодействие отрыву нескольких зубьев (36) первой части (26) колеса от рабочих профилей (38А) зубьев ведущего колеса (12) и от рабочих профилей (40А) зубьев ведомого колеса (16) при перемене знака момента привода и/или момента на выходе и/или при возникновении крутильных колебаний.

13. Зубчатая передача (10) по одному из предыдущих пунктов, в которой

имеется несколько ведомых колес (16), входящих в зацепление с промежуточным зубчатым колесом (14); и

для каждого ведомого колеса (16) есть дополнительная часть промежуточного зубчатого колеса (14), которая в каждом случае выполнена в соответствии со второй частью (28) промежуточного зубчатого колеса (14).

14. Транспортное средство, в частности транспортное средство хозяйственного назначения, включающее зубчатую передачу (10) по одному из пп. 1-13.

15. Транспортное средство по п. 14, включающее компрессор (24) для сжатия воздуха, приводимый в действие зубчатой передачей (10).