轮系张紧装置及轮系的制作方法

本发明涉及轮系的传动系统，特别涉及一种轮系张紧装置及包括该轮系张紧装置的轮系。

背景技术：

目前随着航空发动机的迅猛发展，对于例如四缸机的发动机性能有了更高的要求，既希望能耗更低、性能更好，又希望成本更低。

现有的例如使用正时皮带的传动系统中，自动张紧装置通过张紧轮张紧皮带，其结构复杂，由于设计和加工工艺条件的制约，自动张紧装置占用的空间较大、成本也较高。

如图1所示，中国发明cn201810843548.0公开了一种皮带自张紧装置，其包括筒体10、电机20、电机托板30、弹簧40和螺杆50。电机20固定连接于电机托板30，电机托板30可枢转地连接于筒体10，同时电机托板30的一端部通过螺杆50连接至筒体10，弹簧40设置在螺杆50上。通过弹簧40的按压可以使电机托板30绕销轴转动，电机20也就沿图1所示的顺时针方向转动，皮带由此张紧。该发明的技术方案结构比较复杂，占用的空间较大，不适合应用于需要紧凑结构的例如航空发动机领域。

技术实现要素：

基于上述现有技术的缺陷，本发明旨在提出一种轮系张紧装置及包括该轮系张紧装置的轮系，从而使其结构简化，成本减低。

本发明提出一种轮系张紧装置，包括：

第一转动部件，其用于经由皮带与第二转动部件传动连接，从而由所述第一转动部件、所述皮带和所述第二转动部件构成轮系或轮系的一部分；

支架，所述第一转动部件能够相对于所述支架1在预定范围内枢转地安装于所述支架；以及

弹性部件，所述弹性部件安装于所述支架1和所述第一转动部件之间，所述弹性部件对所述第一转动部件施力，趋于使所述第一转动部件沿使所述皮带张紧的方向远离所述第二转动部件地移动，

所述弹性部件包括弹簧，所述支架设置有第一槽，所述第一槽保持所述弹簧的一端，所述弹簧的另一端直接或间接压抵所述第一转动部件，所述弹簧的弹力方向与所述第一转动部件的转动中心和所述第二转动部件的转动中心的连线方向大致平行。

优选地，所述弹性部件还包括橡胶柱，所述橡胶柱设置于所述弹簧和所述第一转动部件之间，

所述橡胶柱的一端插入到所述弹簧的另一端，所述橡胶柱的另一端插入并保持于所述第一转动部件设置的第二槽中，所述橡胶柱的中间部抵接于所述弹簧的另一端。

优选地，所述弹簧为螺旋压缩弹簧，所述弹簧为圆锥形。

更优选地，所述第一槽的底部设置有凸部，所述凸部插入到所述弹簧的一端，所述凸部设置有孔，所述橡胶柱的一端插入到所述孔内。

优选地，所述弹性部件在所述第一转动部件的周向上的第一位置处设置于所述第一转动部件和所述支架之间。

更优选地，所述第一转动部件在所述第一转动部件的周向上的第二位置绕着第一轴线可转动地安装于所述支架，所述第一轴线位于所述第二位置处，所述第一转动部件在所述第一转动部件的周向上的第三位置绕着所述第一轴线可枢转地安装于所述支架，使得所述第一转动部件整体能够绕着所述第一轴线摆动。

优选地，所述第二位置和所述第三位置的连线与所述第一转动部件的转动中心和所述第二转动部件的转动中心的连线大致垂直。

优选地，所述第一位置和所述第二位置位于所述第一转动部件的径向外侧部位。

优选地，所述第一位置和所述第二位置在所述第一转动部件的周向上错开大约180度的角度。

优选地，所述第一位置比所述第三位置靠所述第二转动部件所在侧。

优选地，在所述第二位置处，所述支架1包括第一安装孔，所述第一安装孔为圆孔，通过第一紧固件穿过所述第一转动部件和所述第一安装孔，使所述第一转动部件可转动地安装于所述支架。

优选地，在所述第三位置处，所述支架1包括第二安装孔，所述第二安装孔为长孔，通过第二紧固件穿过所述第一转动部件和所述第二安装孔，使得所述第二紧固件能够沿所述第二安装孔的长度方向活动。

更优选地，所述第二安装孔为弧形，所述弧形的圆心在所述第一轴线上。

优选地，所述第一安装孔的沿着所述第一转动部件的轴向的尺寸大于所述第一安装孔的直径，使所述第一转动部件不易绕径向扭转。

本发明还提出一种轮系，所述轮系包括：

上述技术方案中任一项所述的轮系张紧装置；以及

第二转动部件和皮带，所述第一转动部件具有第一带轮，所述第二转动部件具有第二带轮，所述皮带套在所述第一带轮和所述第二带轮上。

优选地，所述第一转动部件为从动件，所述第二转动部件为主动件。

基于上述技术方案，通过较小的弹性部件对第一转动部件施力，通过较小的力就容易使第一转动部件沿使皮带张紧的方向远离第二传动部件地移动，能够使皮带张紧明显，使得轮系张紧装置的结构简化、重量减轻、成本降低。

附图说明

图1示出了现有技术中的一种皮带自张紧装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施方式的轮系的结构示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施方式的轮系的隐去部分结构(第一转动部件)的结构示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施方式的轮系的隐去部分结构(支架)的结构示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施方式的轮系的弹性部件的结构示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施方式的轮系的局部剖视图。

附图标记说明

10筒体20电机30电机托板40弹簧50螺杆

1支架11第一安装孔12第二安装孔13第一槽14凸部15孔16固定部分

2第一转动部件21第一带轮22耳部

3第一紧固件31第一螺母32第二螺母33螺栓

4弹性部件41弹簧411弹簧的一端412弹簧的另一端42橡胶柱421橡胶柱的一端422橡胶柱中间部423橡胶柱的另一端

5第二转动部件51第二带轮

6皮带

7第二紧固件。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

如图2所示，轮系包括支架1、第一转动部件2、第二转动部件5、弹性部件4和皮带6。第一转动部件2安装于支架1，并且使第一转动部件2和支架1之间能够相对枢转，第一转动部件2经由皮带6和第二转动部件5传动连接。

具体地，第一转动部件2具有第一带轮21，第二转动部件5具有第二带轮51，皮带6套在第一带轮21和第二带轮51上，使第一带轮21和第二带轮51能够同步转动。例如第一转动部件2可以为从动件，第二转动部件5可以为主动件，第二带轮51通过皮带6传动使第一带轮21转动。

支架

如图2至图4所示，支架1用于安装第一转动部件2，使第一转动部件2能够相对于支架1在预定范围内枢转。支架1具有用于固定安装支架1固定部分16和用于安装第一转动部件2的安装部分，安装部分沿着第一转动部件2的周向延伸形成为大致“c”字形。安装部分和固定部分16可以但不限于一体形成。第一转动部件2在第一转动部件2的周向上的第二位置绕着第一轴线可转动地安装于支架1，并且第一轴线位于第二位置处。第一转动部件2在第一转动部件2的周向上的第三位置绕着第一轴线可枢转地安装于支架1，使得第一转动部件2整体能够绕着第一轴线在预定范围内摆动。第一转动部件2的第二位置处和第三位置处设置有向第一转动部件2的径向外侧延伸的耳部22，第一转动部件2通过耳部22安装于支架1。

具体地，支架1包括第一安装孔11和第二安装孔12，第一转动部件2通过第一安装孔11和第二安装孔12安装于支架1，第一安装孔11位于第二位置，第二安装孔12位于第三位置。第一安装孔11位于安装部分的一端，安装部分的另一端与固定部分16连接。

进一步的，第二位置位于第一转动部件2的径向外侧部位，第三位置位于第一转动部件2的径向外侧部位。可以理解，第二位置位于第一转动部件2的径向外侧部位，即第一轴线位于第一转动部件2的径向外侧部位，可以使第一转动部件2绕着第一轴线摆动时，第一转动部件2的转动中心位置移动。也就是说，第一轴线至少不位于第一转动部件2的转动中心位置。

可以理解，第二位置和第三位置在第一转动部件2的周向上是错开的，第二位置仅有一处，第三位置可以有一处或多处。例如，第三位置有一处。

如图3所示，第一安装孔11为圆孔，第一轴线为第一安装孔11的轴线。第二安装孔12为长孔，例如第二安装孔12可以为弧形，弧形的圆心在第一轴线上，弧形的弧长限制了第一转动部件2的枢转范围。

第一安装孔11的沿第一转动部件2的轴向的尺寸大于第一安装孔11的直径，使第一转动部件2不易绕径向扭转。

通过第一紧固件3穿过第一转动部件2的耳部22和第一安装孔11，使得第一转动部件2和支架1可转动连接。通过第二紧固件7穿过第一转动部件2的耳部22和第二安装孔12，使得第二紧固件7能够沿所述第二安装孔12的长度方向活动。

如图3和图4所示，第一紧固件3包括第一螺母31、第二螺母32和螺栓33，第一螺母31和第二螺母32相互贴合地安装在所述螺栓33上，第二螺母32相比于第一螺母31远离螺栓33的头部，第一螺母31未拧紧，避免第一转动部件2和支架1固定连接，第二螺母32拧紧，防止第一螺母31松脱。

第二紧固件7与第一紧固件3的结构相同，不再赘述。

弹性部件

如图2、图5和图6所示，弹性部件4安装于支架1和第一转动部件2之间，弹性部件4对第一转动部件2施力，趋于使第一转动部件2沿使所述皮带6张紧的方向远离第二转动部件5地移动。

进一步的，弹性部件4在第一转动部件2的周向上的第一位置处设置于第一转动部件2和支架1之间。第一位置和第二位置在第一转动部件2的周向上是隔开的。例如，第一位置和第二位置在第一转动部件2的周向上隔开大约180度。第一位置可以位于第三位置的第二转动部件5所在侧。设置在第一位置的弹性部件4位于设置在第三位置的耳部22和支架1之间，通过弹性部件4对耳部22施力，趋于使第一转动部件2沿使皮带6张紧的方向远离第二转动部件5地移动。

第一位置位于第一转动部件2的径向外侧部位，从而使第一转动部件2容易在弹力作用下摆动。

可以理解，第一位置和第二位置在第一转动部件2的周向上隔开大约180度，以及第一位置位于第一转动部件2的径向外侧部位，可以使第一位置和第二位置的距离增加，即力臂增加，使得弹性部件4对第一转动部件2施力，容易使第一转动部件2摆动。

如图5和图6所示，进一步地，弹性部件4包括弹簧41和橡胶柱42，弹簧41为螺旋压缩弹簧，弹簧41为圆锥形。随着该弹簧的压缩程度的变化，弹簧力的变化较小，从而能够使得轮系张紧装置的张紧力变化较小。弹簧41具有一端411和另一端412，橡胶柱42设置于弹簧41的另一端412，例如橡胶柱42可以设置于弹簧41和第一转动部件2之间，橡胶柱42可以减少第一转动部件2的振动。可以理解，橡胶柱42还可以设置于弹簧41和支架1之间。

如图2和图3所示，第二位置和第三位置的连线与第一转动部件2的转动中心和第二转动部件5的转动中心的连线大致垂直，例如二者夹角在70度至110度之间。从而使第一转动部件2在摆动时，第一转动部件2的转动中心的沿第一转动部件2的转动中心和第二转动部件5的转动中心的连线方向的变化量较大，能够使皮带6张紧调节效果明显。

弹性部件4的施力方向大致垂直于第一位置和第二位置的连线，具体地，弹簧41的轴向大致垂直于第一位置和第二位置的连线，从而使第一转动部件2容易在弹簧力的作用下摆动。

弹性部件4的施力方向与第一转动部件2的转动中心和第二转动部件5的转动中心的连线大致平行，例如二者的夹角小于20度。可以使用较小的弹性部件4，通过较小的力就容易使第一转动部件2摆动，从而使皮带6的张紧效果明显。

支架1设置有第一槽13，第一槽13用于保持弹簧41的一端411，橡胶柱42的一端421插入到弹簧41的另一端412，橡胶柱42的另一端423插入并保持于第一转动部件2设置的第二槽或凹部中，橡胶柱42的中间部422抵接于弹簧41的另一端412。

进一步地，第一槽13的底部设置有凸部14，凸部14插入到弹簧41的一端411，凸部14设置有孔15，橡胶柱42的一端421插入到孔15内。在弹簧41被压缩时，橡胶柱42沿孔15的轴向运动，孔15能够起到导向的作用。

下面说明本发明的轮系张紧装置的优点。

轮系张紧装置不必设置张紧轮而使用弹性部件4，可以减少零部件数量，减少材料消耗，减少占用空间，可使装配工序简便，降低制造成本。

本发明的轮系张紧装置可以用于发动机的使用正时皮带的传动系统，特别是航空发动机的使用正时皮带的传动系统，可以减轻发动机的重量，降低能耗，使机体看起来更简洁、美观。

本发明不限于上述实施方式。本领域技术人员在本申请的说明书的教导下当然可以作出各种改变和变型，这些改变和变型也包括在本发明的范围内。