一种单向超越发电机皮带轮的制作方法

本实用新型涉及皮带轮技术领域，特别是涉及一种单向超越发电机皮带轮。

背景技术：

汽车发动机与其上的发电机之间是靠皮带等部件来完成动力传递的，这种工作方式属于皮带驱动方式。发动机一侧微小的转速变化，就能引起皮带工作的不稳定、打滑，以及与此伴随产生噪声，甚至降低皮带的寿命。现在的汽车为了增加舒适度，减小整车震动，就在发动机上增加双质量飞轮，双质量飞轮在降低整车震动的同时，却增加了发动机的运转不均衡性，使曲轴的角振动加剧，继而影响了附件传动系统的稳定性，大大降低了附件系统寿命。比较高端的汽油机普遍采用增压、直喷等技术，这些技术给发动机带来性能提升的同时，也使发动机工作条件更加粗暴，曲轴不规则震动加剧，曲轴是附件系统的原驱动力，不规则的扭震和角振动给附件传动系统带来了不小的压力和难题。同时这个问题也在柴油机上被发现。发电机是附件系统中动态转动惯量最大的附件，并且带轮直径相比曲轴带轮直径是最小的，所以受曲轴角振动影响也最大。自动张紧器也会有比较大的影响，张紧轮的臂震动大小是系统角振动大小的反映，角振动增大，张紧轮臂振动也相应增大，那么张紧器自身负荷也大大增加，寿命也就相应降低了。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种单向超越发电机皮带轮。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种单向超越发电机皮带轮，包括皮带轮、芯轴、左支撑轴承、右支撑轴承、套圈和扭转弹簧，所述皮带轮、扭转弹簧、套圈和芯轴由外到内依次同轴设置，所述左支撑轴承和右支撑轴承安装在皮带轮两端，所述套圈和扭转弹簧位于左支撑轴承和右支撑轴承之间，所述扭转弹簧外壁与皮带轮内孔过盈配合，所述套圈内孔与芯轴外壁过盈配合，且所述扭转弹簧一端嵌入所述套圈壁内，当皮带轮转速大于等于芯轴的转速时，所述扭转弹簧内径变大锁紧皮带轮，实现皮带轮与芯轴的耦合，当皮带轮转速小于芯轴的转速时，所述扭转弹簧内径缩小与皮带轮分离，实现皮带轮与芯轴的解耦。

当输入构件皮带轮的速度高于输出构件芯轴的转速时，这时由于扭转载荷的作用，扭转弹簧内径变大，扭转弹簧将输入构件与输出构件锁紧，输入构件的载荷通过扭转弹簧和套圈传递至芯轴。该动力传递结构通过扭转弹簧和皮带轮的摩擦作用，将该装置的皮带轮和芯轴锁定，使皮带轮和芯轴不能发生相对滑动，从而起到单向止动作用；反之，当反向旋转时，扭转弹簧的外径不与皮带轮内径表面发生摩擦接触，将出现一定间隙，此时芯轴与皮带轮将发生相对旋转，从而皮带轮外壳与芯轴也可以相对旋转，将旋转输入接收到扭矩载荷解耦旋转输出。

进一步，为了实现套圈与扭转弹簧之间的固定，所述套圈侧壁上设有弹簧插口，所述扭转弹簧端部设有向内翘起的插入部，所述插入部插入所述弹簧插口内。

进一步，为了便于插入部的插入，所述弹簧插口具有与扭转弹簧旋向相同的倾角，且所述弹簧插口与所述插入部内侧接触的第一曲面的曲率大于所述弹簧插口与所述插入部外侧接触的第二曲面的曲率。插入部是扭转弹簧的端部直接向内弯折形成的，具有沿扭转弹簧旋向的倾角，因此将弹簧插口也设计为带有倾角便于插入固定，插入部与本体的连接处为曲线过渡避免应力集中，接触面采用曲面避免转动方向改变时的猛烈撞击，降低噪音。

进一步，当扭转弹簧内径扩张与芯轴脱离时，扭转弹簧在轴向会发生偏转，造成系统不稳定或产生噪音，由于扭转弹簧的端部是不平齐的，直接将扭转弹簧抵靠在支撑轴承上还是无法确保扭转弹簧轴向的稳定性，因此，所述左支撑轴承与所述扭转弹簧之间还设有垫片，所述垫片抵靠在所述左支撑轴承上，所述垫片与所述扭转弹簧相对的侧面上设有与扭转弹簧端部形状互补的凸起。通过凸起弥补扭转弹簧端部不平齐的缺陷，保证扭转弹簧的轴向稳定性，通过垫片抵靠在支撑轴承上为扭转弹簧提供支撑。

进一步，所述左支撑轴承和右支撑轴承的外圈与皮带轮过盈配合，所述左支撑轴承和右支撑轴承的内圈与所述芯轴过盈配合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种单向超越发电机皮带轮，采用套圈和扭转弹簧配合使发电机皮带轮具有单向超越特性，从而可以达到减小或者消除动力输入相对于从动部件加速或者减速而导致的扭转负载，进而达到抑制传动系统的共振状态，把发电机从角振动中解除出来，使发电机本身工作稳定性大大增加，单向超越发电机皮带轮对于多楔带传递曲轴角振动起到一个隔断的效果，所以能抑制多楔带抖动，同时也能大大降低自动张紧器的臂震动，从一定程度上降低了系统噪声，并且大大提高了系统的整体寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图3是套圈的结构示意图；

图4是套圈的结构示意图；

图5是扭转弹簧的结构示意图；

图6是扭转弹簧的结构示意图；

图7是扭转弹簧和套圈的装配图；

图8是垫片的结构示意图。

图中：1、皮带轮，2、芯轴，3、左支撑轴承，4、右支撑轴承，5、套圈，5-1、弹簧插口，5-2、第一曲面，5-3、第二曲面，6、扭转弹簧，6-1、插入部，7、垫片，7-1、凸起。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-2所示，本实用新型的一种单向超越发电机皮带轮，包括皮带轮1、芯轴2、左支撑轴承3、右支撑轴承4、套圈5、扭转弹簧6和垫片7，所述皮带轮1、扭转弹簧6、套圈5和芯轴2由外到内依次同轴设置，所述左支撑轴承3和右支撑轴承4安装在皮带轮1两端，所述左支撑轴承3和右支撑轴承4的外圈与皮带轮1过盈配合，所述左支撑轴承3和右支撑轴承4的内圈与所述芯轴2过盈配合，如图1所示，左支撑轴承3和右支撑轴承4可以为同种类型的轴承，如两端均为深沟球轴承或滚针轴承，如图2所示，左支撑轴承3和右支撑轴承4也可以采用不同类型的轴承，如：一端为深沟球轴承，另一端为滚针轴承，所述套圈5、扭转弹簧6和垫片7位于左支撑轴承3和右支撑轴承4之间，所述扭转弹簧6外壁与皮带轮1内孔过盈配合，所述套圈5内孔与芯轴2外壁过盈配合，且所述扭转弹簧6一端嵌入所述套圈5壁内，当皮带轮1转速大于等于芯轴2的转速时，所述扭转弹簧6内径变大锁紧皮带轮1，实现皮带轮1与芯轴2的耦合，当皮带轮1转速小于芯轴2的转速时，所述扭转弹簧6内径缩小与皮带轮1分离，实现皮带轮1与芯轴2的解耦。

如图3-4所示，所述套圈5侧壁上设有弹簧插口5-1，所述弹簧插口5-1具有与扭转弹簧6旋向相同的倾角，且所述弹簧插口5-1与所述插入部6-1内侧接触的第一曲面5-2的曲率大于所述弹簧插口5-1与所述插入部6-1外侧接触的第二曲面5-3的曲率。

如图5-7所示，所述扭转弹簧6端部设有向内翘起的插入部6-1，所述插入部6-1插入所述弹簧插口5-1内。

如图8所示，所述左支撑轴承3与所述扭转弹簧6之间还设有垫片7，所述垫片7抵靠在所述左支撑轴承3上，所述垫片7与所述扭转弹簧6相对的侧面上设有与扭转弹簧6端部形状互补的凸起7-1。

工作原理：

正常工作模式时，发动机带动发电机旋转工作，发动机输出载荷，通过皮带将载荷传递给皮带轮1，皮带轮1开始转动，皮带轮1与扭转弹簧6过盈配合使二者接触面上产生摩擦力将载荷传递给扭转弹簧6使扭转弹簧6随皮带轮1转动，扭转弹簧6的插入部6-1插入套圈5带动套圈5开始快速转动，由于芯轴2外壁与套圈5内圈过盈配合，套圈5带动芯轴2开始加速，由于皮带轮1转速大于芯轴2转速，因此，在扭转弹簧6两端产生速度差，使扭转弹簧6内径变大与皮带轮1内壁锁紧，实现载荷依次通过扭转弹簧6和套圈5由皮带轮1传递到芯轴2上，使芯轴2逐渐加速，芯轴2通过螺纹与发电机轴连接，将载荷传递到发电机；

当芯轴2的转速达到预定速度时，皮带轮1开始快速减速，扭转弹簧6在摩擦力的作用下开始减速，由于芯轴2的速度大于皮带轮1的速度，扭转弹簧6的另一端由于随套圈5同步转动，使扭转弹簧6两端上产生速度差，从而使扭转弹簧6内径变小与皮带轮1脱离，此时芯轴2和皮带轮1将发生相对旋转，将旋转输入接收到扭矩载荷解耦旋转输出。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。