专利名称：发电机单向皮带轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械传动领域中的皮带轮，尤其是车辆用发电机单向皮带轮，属机械传动中广泛应用的基础功能性组件。
背景技术：
现有的发电机皮带轮，其上设置有与皮带配合的皮带环槽，通过皮带将发动机的动力输入给发电机，由发电机将机械能转换为电能给车辆提供电力。由于发动机的瞬时转速存在波动，而发电机的转动惯量又比较大，容易出现皮带打滑、跳动和噪声问题，缩短了车辆皮带、发电机和轮系的寿命。目前世界上比较高级的车辆，采用了具有超越离合器功能的单向皮带轮来克服上 述缺点，取得了很好的效果。现在能满足车辆发电机要求的单向皮带轮，结构复杂，对材料和制造精度要求非常高，成本很高，世界上只有少数几家公司的产品能满足使用要求，而且价格非常高昂，不能在普通车辆上广泛推广使用。
发明内容本实用新型采用一种全新结构的超越离合器，提供一种高性能、长寿命、成本较低的发电机单向皮带轮。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种发电机单向皮带轮，包括皮带轮本体；其特征在于在皮带轮本体上设置有内环组件、外环组件、摩擦环、预紧弹性件7和轴向位置限位组件；所述摩擦环位于内环组件与外环组件之间，摩擦环的内周面设置有内螺纹，与内环组件外周面设置的外螺纹啮合形成螺纹副；所述外环组件的外周面上设置有与皮带配合的皮带环槽；在外环组件的内侧，或者在与外环组件的内侧相连接的外环管件的内侧，设置有第一锥形面和第二锥形面，第一锥形面与摩擦环的锥形面相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面与内环组件上的内环锥形面相配合，形成第二工作摩擦副；预紧弹性件，设置在内轴组件与摩擦环之间，在内轴组件与摩擦环之间产生弹力，使工作摩擦副获得初始压力；所述内环组件、外环组件、和摩擦环具有共同的旋转轴线；内轴组件与外轴组件之间设置有位置约束组件，对内轴组件和外轴组件进行径向位置进行约束。进一步的特征是所述预紧弹性件包括至少一个由金属或橡胶等弹性材料制成扭簧、压簧、碟簧、波形弹簧、片状弹簧结构形式的弹性元件。所述的摩擦环与外轴组件之间形成的第一工作摩擦副，是由锥顶角相同的内锥形面和外锥形面构成。[0015]所述工作摩擦副的锥形面形成的摩擦面上设置有沟槽形或网纹形润滑油道。一种发电机单向皮带轮，包括皮带轮本体；其特征在于在皮带轮本体上设置有内环组件、外环组件、第一摩擦环、第二摩擦环、预紧弹性件和位置约束组件；所述第一摩擦环、第二摩擦环位于内环组件与外环组件之间，第一摩擦环、第二摩擦环的内周面分别设置有内螺纹，与内环组件外周面设置的外螺纹分别啮合，形成两个螺纹副；所述外环组件的外周面上设置有与皮带配合的皮带环槽；在外环组件的内侧，或者在与外环组件的内侧相连接的外环管件的内侧，设置有第一锥形面和第二锥形面，第一 锥形面与第二摩擦环的锥形面相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面与第一摩擦环上的锥形面相配合，形成第二工作摩擦副；预紧弹性件，设置在内轴组件与第一摩擦环或第二摩擦环之间，在内轴组件与第一摩擦环或第二摩擦环之间产生弹力，使第一、第二工作摩擦副获得初始压力；所述内环组件、外环组件、第一摩擦环和第二摩擦环具有共同的旋转轴线；内轴组件与外轴组件之间设置有位置约束组件，对内轴组件和外轴组件进行径向位置约束。进一步的特征是在第一摩擦环与第二摩擦环之间，设置有使两者同步旋转的同步机构。第一锥形面与第二摩擦环的锥形面的锥顶角相等的，第二锥形面与第一摩擦环上的锥形面的锥顶角相等。第一摩擦环上的内螺纹，与第二摩擦环的内螺纹，其螺纹的旋向是相反的，两者在轴线上是相向运动，即同时靠近或同时远离的。本实用新型发电机单向皮带轮，实质为一个超越离合器结构，能单向传递扭矩；而且，具有较高的机械性能、使用寿命较长、自身成本以及运行成本都较低。
图I是根据本实用新型发电机单向皮带轮的简化轴向剖面图。图2是本实用新型发电机单向皮带轮的第二种结构轴向剖面图。
具体实施方式
结合下面的具体实施方式
中的附图和描述说明，本实用新型的内容和优点将会更加丰富和明晰。图I中，本实用新型发电机单向皮带轮，包括皮带轮本体11;在皮带轮本体11上设置有内环组件I、外环组件2、摩擦环3、预紧弹性件7和位置约束组件9 ；内环组件1，与发电机轴配合设置，在内环组件I的内周面布置有与发电机轴配合的安装用螺纹而连接，在其外周面上设置了外螺纹、内环锥形面12和环形槽13。外环组件2，在外周面上设置有与皮带配合的皮带环槽21，将三角形、矩形、梯形等断面的皮带设置在皮带环槽21内而配合；在外环组件2的内侧，或者在与外环组件2的内侧相连接的外环管件22的内侧，设置有第一锥形面23和第二锥形面24，外环管件22是由薄壁管件通过冷挤压，形成图示的有两个锥形面的圆管，与外环组件2过盈配合或通过常用连接件连接成一体，同步旋转。所述摩擦环3位于内环组件I与外环组件2之间，摩擦环3的内周面设置有内螺纹，与内环组件I外周面设置的外螺纹啮合形成螺纹副；摩擦环3的外周面设置有锥形面31，外环组件2或外环管件22内侧的第一锥形面23与锥形面31相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面24与内环组件I上的内环锥形面12相配合，形成第二工作摩擦副；第一工作摩擦副、第二工作摩擦副相配合的两个锥形面，形成摩擦面。预紧弹性件7，设置在内轴组件I与摩擦环3之间，在内轴组件I与摩擦环3之间产生弹力，使工作摩擦副获得初始压力；图中的具体结构，是设置摩擦环轴向限位件5，摩擦环轴向限位件5设置在(卡在)内环组件I的环形槽13内，预紧弹性件7的一端与摩擦环轴向限位件5连接，另一端与摩擦环3相连接，在内轴组件I与摩擦环3之间产生弹力。预紧弹性件7包括至少一个由金属或橡胶等弹性材料制成扭簧、压簧、碟簧、波形弹簧、片状弹簧结构形式的弹性元件。内环组件I、外环组件2和摩擦环3具有共同的旋转轴线；内轴组件I与外轴组件2之间设置有位置约束组件9，对内轴组件I和外轴组件2进行的径向位置约束；图中所示的位置约束组件9是两个滚动轴承，该两个轴承的外圈与外环组件2紧配合，与内环组件I间隙配合。内环组件I构成辅助工作摩擦副的摩擦面的另一轴向面14，与外环组件2上的外环管件22的凹面25相配合，还构成了内环组件I与外环组件2之间的轴向位置约束。摩擦环3与外轴组件2之间形成的第一工作摩擦副，是由锥顶角相同的内锥形面和外锥形面构成，即构成第一工作摩擦副的两个锥形面的锥顶角相同。所述第一、第二工作摩擦副的摩擦面上(即锥形面上)设置有沟槽形或网纹形润滑油道，在摩擦面上能存储一定的润滑油，增强润滑效果。该实施例的装配顺序是，先装配内环组件I和外环组件2以及外环管件22，然后对外环管件22进行图示的左端进行压力收口，使内环组件I和外环组件2中的外环管件22形成不能轴向脱离，但移动距离非常小，而且能相对旋转的连接状态，然后装配摩擦环3和预紧弹性件7的扭簧，再将上述装好的状态压入外环组件2的内孔中的适当位置，最后装两端的滚动轴承。图中的内环组件I上的安装螺纹，是为了与转轴等配合安装连接之用。该实施例中，内环组件I与外环组件2之间在工作时也有很小的轴向位移，但可以满足使用要求。如图2中，本实用新型一种发电机单向皮带轮的第二种实施例结构，包括皮带轮本体11 ;在皮带轮本体11上设置有内环组件I、外环组件2、第一摩擦环3、第二摩擦环4、预紧弹性件7和位置约束组件9 ；所述第一摩擦环3、第二摩擦环4位于内环组件I与外环组件2之间，第一摩擦环
3、第二摩擦环4的内周面分别设置有内螺纹，与内环组件I外周面设置的外螺纹分别啮合，形成两个螺纹副。在第一摩擦环3与第二摩擦环4之间，设置有使两者同步旋转的同步机构6，该同步机构6可以由分布于两个摩擦环的端面、内周面或外周面的相互啮合的直齿或花键构成，也可以通过直销与分布于两个中间环端面的孔相连接构成，还可以由分布于两个中间环内周面或外周面的花键构与一个内周面或外周面有花键的园环相互啮合构成；同步机构6保证两者之间不产生相对转动，是同步转动。第一摩擦环3上的内螺纹，与第二摩擦环4的内螺纹，其螺纹的旋向(螺纹方向)是相反的，在受到内环I、外环2的作用力时，同时转动，两者在轴线上是相向运动，即同时靠近或同时远离的。所述外环组件2的外周面上设置有与皮带配合的皮带环槽21 ;在外环组件2的内侦牝或者在与外环组件2的内侧相连接的外环管件22的内侧，设置有第一锥形面23和第二锥形面24，第一锥形面23与第二摩擦环4的锥形面41相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面24与第一摩擦环3上的锥形面31相配合，形成第二工作摩擦副；第一工作摩擦副由锥顶角相等的第一锥形面23与锥形面41构成(所述锥顶角就是锥顶的 两条边之间的夹角)，第二工作摩擦副由锥顶角相等的第二锥形面24与第一摩擦环3上的锥形面31构成。预紧弹性件7，设置在内轴组件I与第一摩擦环3或第二摩擦环4之间，在内轴组件I与第一摩擦环3或第二摩擦环4之间产生弹力，使第一、第二工作摩擦副获得初始压力；所述内环组件I、外环组件2、第一摩擦环3和第二摩擦环4具有共同的旋转轴线；内轴组件I与外轴组件2之间设置有位置约束组件9，对内轴组件I和外轴组件2进行径向位置约束。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种发电机单向皮带轮，包括皮带轮本体(11);其特征在于在皮带轮本体(11)上设置有内环组件(I)、外环组件(2)、摩擦环(3)、预紧弹性件(7)和位置约束组件(9)； 所述摩擦环(3 )位于内环组件(I)与外环组件(2 )之间，摩擦环(3 )的内周面设置有内螺纹，与内环组件(I)外周面设置的外螺纹啮合形成螺纹副； 所述外环组件(2)的外周面上设置有与皮带配合的皮带环槽(21);在外环组件(2)的内侦彳，或者在与外环组件(2)的内侧相连接的外环管件(22)的内侧，设置有第一锥形面(23)和第二锥形面(24)，第一锥形面(23)与摩擦环(3)的锥形面(31)相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面(24)与内环组件(I)上的内环锥形面(12)相配合，形成第二工作摩擦副； 预紧弹性件(7 )，设置在内轴组件(I)与摩擦环(3 )之间，在内轴组件(I)与摩擦环(3 )之间产生弹力，使工作摩擦副获得初始压力； 所述内环组件(I)、外环组件(2)、和摩擦环(3)具有共同的旋转轴线； 内轴组件(I)与外轴组件(2)之间设置有位置约束组件(9)，对内轴组件(I)和外轴组件(2)进行径向位置约束。
2.根据权利要求I所述发电机单向皮带轮，其特征在于所述预紧弹性件(7)包括至少一个由金属或橡胶等弹性材料制成扭簧、压簧、碟簧、波形弹簧、片状弹簧结构形式的弹性元件。
3.根据权利要求I所述发电机单向皮带轮，其特征在于所述的摩擦环(3)与外轴组件(2)之间形成的第一工作摩擦副，两个锥形面的锥顶角相等。
4.根据权利要求I一3任一所述发电机单向皮带轮，其特征在于所述第一、第二工作摩擦副的锥形面形成的摩擦面上，设置有沟槽形或网纹形润滑油道。
5.一种发电机单向皮带轮，包括皮带轮本体(11);其特征在于在皮带轮本体(11)上设置有内环组件(I)、外环组件(2)、摩擦环(3)、预紧弹性件(7)和位置约束组件(9)； 所述第一摩擦环(3 )、第二摩擦环(4)位于内环组件(I)与外环组件(2 )之间，第一摩擦环(3)、第二摩擦环(4)的内周面设置有内螺纹，与内环组件(I)外周面设置的外螺纹分别啮合，形成两个螺纹副； 所述外环组件(2)的外周面上设置有与皮带配合的皮带环槽(21);在外环组件(2)的内侧，或者在与外环组件(2)的内侧相连接的外环管件(22)的内侧，设置有第一锥形面(23)和第二锥形面(24)，第一锥形面(23)与第二摩擦环(4)的锥形面(41)相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面(24)与第一摩擦环(3)上的锥形面(31)相配合，形成第二工作摩擦副； 预紧弹性件(7 )，设置在内轴组件(I)与第一摩擦环(3 )或第二摩擦环(4 )之间，在内轴组件(I)与第一摩擦环(3)或第二摩擦环(4)之间产生弹力，使第一、第二工作摩擦副获得初始压力； 所述内环组件(I)、外环组件(2)、第一摩擦环(3)和第二摩擦环(4)具有共同的旋转轴线. 内轴组件(I)与外轴组件(2)之间设置有位置约束组件(9)，对内轴组件(I)和外轴组件(2)进行径向位置约束。
6.根据权利要求5所述发电机单向皮带轮，其特征在于在第一摩擦环(3)与第二摩擦环(4 )之间，设置有使两者同步旋转的同步机构(6 )。
7.根据权利要求5或6所述发电机单向皮带轮，其特征在于第一锥形面(23)与锥形面(41)的锥顶角相等的，第二锥形面(24)与第一摩擦环(3)上的锥形面(31) 的锥顶角相等。
8.根据权利要求5或6所述发电机单向皮带轮，其特征在于第一摩擦环(3)上的内螺纹，与第二摩擦环(4)的内螺纹，其螺纹的旋向是相反的，两者在轴线上是相向运动，即同时靠近或同时远离的。
专利摘要本实用新型涉及一种发电机单向皮带轮，属机械传动中广泛应用的基础功能性组件。摩擦环与可绕同一轴线旋转的内环和外环之间，以增力传动机构和锥形面构成的工作摩擦副分别相配合连接，增力传动机构和锥形面工作摩擦副都工作在自身不会自锁的参数范围内，增力传动机构处于常啮合状态，锥形面工作摩擦副通过预紧弹性件施加初始压力；当内环和外环之间出现不同方向的切向外部分力时，通过增力传动机构的作用，使锥截面形工作摩擦副产生滑动旋转或保持静止状态，实现了单向皮带轮的单向传递扭力的功能。
文档编号F16D41/00GK202659851SQ20122036763
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者罗俊 申请人:罗俊