一种取力器的制作方法与工艺

本发明涉及车辆取力领域，特别是涉及一种发动机的取力器。

背景技术：
取力器，又称功率输出器，是安装在发动机飞轮壳上的附加装置，通过从发动机机齿轮箱获取动力，向需要额外动力的自卸车、消防车、水泥搅拌车和制冷车等专用车提供动力。目前常用的取力器，包括取力输出轴和支撑取力输出轴的壳体，所述取力输出轴通过轴承支承于所述壳体内，所述壳体内腔的横截面呈圆形，取力输出轴与壳体同心设置，即取力输出轴的轴向中心线与壳体的中心线重合。取力器安装后，其传动速比是确定的。在发动机处于低转速工况时，由于受到取力器传动速比的限制，无法满足高转速动力输出需求，要使取力器的输出转速与不同动力装置的额定转速相配，则需要改变取力器的传动速比。目前常用的处理方式为通过改变取力器的安装位置来改变取力器的传动速比，由于取力器的安装位置发生变化，使得相关的配套结构也需要改变以适应新的安装位置，往往配套结构的变动较大，不利于操作，且由于安装位置的变化，取力器壳体的布置空间也会因此受到限制，给取力器的安装带来不便。有鉴于此，如何改进取力器的结构，在取力器安装位置不变的前提下，发动机处于低转速工况时，取力器输出装置能够输出高转速，满足动力装置的转速需求，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种取力器，该取力器在安装位置不变的前提下，其输出转速在发动机较大转速范围内能够满足动力装置的高转速要求。为解决上述技术问题，本发明提供一种取力器，包括取力输出轴和支撑所述取力输出轴的壳体；所述壳体内腔的横截面呈圆形；所述取力输出轴的一端设有取力齿轮，用于与发动机齿轮室的齿轮啮合，另一端设有内花键，用于与动力装置的外花键配合；所述取力输出轴与所述壳体偏心设置。优选地，所述取力输出轴通过两个轴承支撑于所述壳体。优选地，两个所述轴承之间设有隔环。优选地，两个所述轴承分别为圆柱滚子轴承和双列角接触球轴承。优选地，所述双列角接触球轴承位于所述取力输出轴设置内花键一端。优选地，所述圆柱滚子轴承的两侧设有弹性挡圈。优选地，所述壳体的内腔设有朝向所述取力齿轮的台阶面，所述双列角接触球轴承的一侧与所述台阶面配合，另一侧设有弹性挡圈。优选地，所述取力输出轴设有内花键的一端设有突出部，所述突出部上套装有压块，所述压块与所述双列角接触球轴承贴合。优选地，所述壳体上还设有密封圈。本发明通过对取力器的结构改进，使得在取力器安装位置不变的前提下，发动机处于低转速工况时，取力器输出装置能够输出高转速。具体地，取力输出轴的一端设有与发动机齿轮室的齿轮啮合的取力齿轮，以便获取动力；另一端设有与动力装置的外花键配合的内花键，以便输出动力；取力输出轴与支撑其的壳体偏心设置。由于取力输出轴与壳体偏心设置，根据动力装置的转速需求，需要改变取力器的传动速比时，只需要根据需要改变取力输出轴的取力齿轮的齿数，相应地改变取力输出轴相对壳体的偏心位置，取力输出轴与壳体偏心设置的结构易实现；与现有技术相比，本发明提供的取力器无需改变安装位置即可调整取力器的传动速比，避免了因取力器安装位置的变化导致的相关配套结构的改动。在本发明的优选方案中，所述取力输出轴通过双列角接触球轴承和圆柱滚子轴承支撑于所述壳体。由于双列角接触球轴承能够承受较大的径向负荷和倾覆力矩，且刚性好，所以采用双列角接触球轴承和圆柱滚子轴承的组合将取力输出轴支撑于壳体，可以延长取力器的工作寿命。附图说明图1为本发明所提供的取力器的剖面示意图；图2为本发明所提供的取力器的轴测示意图；图3为图1所示取力器的左视图；图4为图1所示取力器的右视图。图1-图4中：壳体10，台阶面11，取力输出轴20，取力齿轮21，内花键22，突出部23，轴承30，圆柱滚子轴承31，双列角接触球轴承32，隔环40，密封圈50，弹性挡圈60，压块70。具体实施方式本发明的核心是提供一种取力器，该取力器在安装位置不变的前提下，其输出转速在发动机较大转速范围内能够满足动力装置的高转速要求。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本发明所提供的取力器的剖面示意图；图2为本发明所提供的取力器的轴测示意图。如图1和图2中所示，该取力器包括壳体10和取力输出轴20；取力输出轴20通过轴承30支撑于壳体10；壳体10内腔的横截面呈圆形。取力输出轴20的左端设有取力齿轮21，用于与发动机齿轮室的某一齿轮啮合，以获取动力，该取力齿轮21可以设为斜齿轮；取力输出轴20的右端设有内花键22，用于与动力装置的外花键配合，以便输出动力。壳体10的左端与发动机飞轮壳连接，壳体10的右端与动力装置连接。壳体10的左端还设有密封圈50，用于壳体10与发动机飞轮壳的密封。这里需要指出的是，上述左和右是以图1中零部件位于图中及零部件之间的相互位置关系来定义的，只是为了表述方案的清楚及方便，应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求的保护范围。还需要指出的是，上述动力装置是指需要获取额外动力的设备。具体地，所述轴承30包括圆柱滚子轴承31和双列角接触球轴承32；为了防止两个轴承30接触，在圆柱滚子轴承31和双列角接触球轴承32之间设有隔环40。其中，双列角接触球轴承32设于取力输出轴20设有内花键22的一端。壳体10的内腔设有朝向取力齿轮21的台阶面11，双列角接触球轴承32的一侧与该台阶面11配合，另一侧设有弹力挡圈60，从而限制双列角接触球轴承32的轴向位置。圆柱滚子轴承31的两侧均设置弹性挡圈60，用于限制圆柱滚子轴承31的轴向位置。在工作过程中，圆柱滚子轴承31主要承受径向力，双列角接触球轴承32既承受径向力，又承受轴向力。由于圆柱滚子轴承31具有较高的径向承载能力，双列角接触球轴承32能够承受较大的径向负荷和倾覆力矩，且刚性较好，所以通过圆柱滚子轴承31和双列角接触球轴承32的组合将取力输出轴20支撑于壳体10，可以延长取力器的工作寿命。当然，在实际使用时，也可以根据取力输出轴20的受力情况选取其它适合的轴承组合。其中，弹性挡圈60的外径比壳体10内腔的装配孔的直径略大，安装时可通过卡簧钳安装。取力输出轴20设有内花键22的一端设有突出部23，该突出部上套装有压块70，优选地，可以使压块70与双列角接触球轴承32贴合。该压块70的设置可以避免取力输出轴20的轴向晃动；具体地，该压块70可以为螺母，突出部23上设有与之配合的螺纹，通过螺纹配合，使得螺母可以压紧贴合双列角接触球轴承32，可更好地防止取力输出轴20的轴向晃动，并更好地限制双列角接触球轴承32的轴向位置。请参考图3和图4；图3为图1所示取力器的左视图；图4为图1所示取力器的右视图。从图3和图4中可以看出，取力输出轴20与壳体10偏心设置。工作时，取力齿轮21与发动机齿轮室的某一齿轮啮合，获取动力驱动取力输出轴20转动，内花键22与动力装置的外花键配合，从而将取力输出轴20获取的动力输出至动力装置，进而带动动力装置工作。取力器安装好后，取力器的传动速比是确定的，所以取力器的输出转速取决于发动机转速。若发动机处于正常工作状态时，取力器的输出转速能够满足动力装置的需求，那么发动机在启动时，处于低转速工况，由于取力器传动速比确定，所以此时取力器的输出转速无法满足动力装置的转速需求。为了使发动机在较大的转速范围内，取力器的输出转速满足动力装置的转速需求，则需要改变取力器的传动速比，使发动机处于低转速工况时，取力器的输出转速能够满足动力装置的转速需求。由于取力器的取力输出轴20与壳体10偏心设置，需要改变取力器传动速比时，可以只改变取力输出轴20相对壳体10的偏心位置，从而在其它条件不变的前提下，通过改变取力齿轮21的齿数，来调整取力器的传动速比，使其在发动机低转速工况时，能够满足动力装置的转速需求。具体地，根据发动机的运转工况和动力装置的转速需求，确定了取力器的传动速比后，取力器的取力齿轮21的各个参数确定，这时，根据与取力齿轮21啮合的发动机齿轮室的某一齿轮的位置，可以确定取力输出轴20相对壳体10的位置。为了便于描述，下文将与取力齿轮21啮合的发动机齿轮室的某一齿轮称为输出齿轮。此时，若外接动力装置发生改变，需要重新匹配取力器的传动速比，由于取力输出轴20与壳体10偏心设置，可以不用改变取力器的安装位置，由于与取力器的取力齿轮21啮合的输出齿轮的位置确定，所以在取力齿轮21其它参数不变的情况下，只需改变取力齿轮21的齿数，即可改变取力器的传动速比。如果根据实际需求，需要增加取力齿轮21的齿数，那么相应地，取力输出轴20的直径增大，为了使取力齿轮21与输出齿轮啮合，则取力输出轴20相较于初始位置需要向靠近壳体10中心的方向移动。如果根据实际需求，需要减小取力齿轮21的齿数，那么相应地，取力输出轴20的直径减小，为了使取力齿轮21与输出齿轮啮合，则取力输出轴20相较于初始位置需要向远离壳体10中心的方向移动。由此可知，若要满足不同动力装置的转速需求，无需改变取力器在发动机上的安装位置，只需取力器的取力输出轴20与壳体10偏心设置，根据不同的输出转速需求，调整取力齿轮21的齿数，相应地调整取力输出轴20与壳体10的偏心位置即可。该取力器的结构设置在需要改变传动速比时，无需变动取力器的安装位置，相关的配套结构也无需改动，简便易操作。以上对本发明所提供的取力器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。