本實用新型涉及汽車發電機用單向皮帶輪,具體地說是一種彈簧摩擦式單向皮帶輪。
背景技術:
隨著汽車工業的發展,作為汽車發動機主要零配件的汽車發電機也得到了一定的發展和提高,原有只在轎車上配套使用的汽車發電機單向皮帶輪在貨車上也開始使用。而市面上的滾針軸承式單向皮帶輪,工作時內部專用組件中的尼龍保持架都容易發熱變形失效,且承載能力比較小,對于高轉動慣量的貨車上使用的發電機,減緩變速時的沖擊有限,不能消除急變速時產生的共振,從而不能實際有效的保護發電機。在發電機使用過程中,當發動機或其它機械結構突然加速時,發電機皮帶輪的轉速也隨著變速,由于慣性的作用,會造成發電機的轉子與皮帶輪的轉速瞬間不同步,皮帶輪與其上的皮帶之間會形成沖擊,降低皮帶的壽命,且會產生噪音。當發動機降低轉速或停止工作的瞬間,皮帶輪會存在一個很短暫的反向轉動,雖然是時間極為短暫的小回轉,但也會帶動發電機轉子反轉一角度而產生負電,而接著又切換為正電,這樣發電機轉子中的線圈受到正負電的反復沖擊,降低了線圈的使用壽命,從而降低發電機的壽命。為了改善上述狀況,應采用單向皮帶輪,當發動機轉速降低或停止時,能保證發電機保持原有的慣性轉動,并消除系統工作過程中產生的共振。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足,提供一種汽車發電機用彈簧摩擦式單向皮帶輪,其設計巧妙合理,當能夠在發動機轉速降低或停止時保證發電機保持原有的慣性轉動,并消除系統工作過程中產生的共振,從而提高發電機的壽命。
按照本實用新型提供的技術方案:彈簧摩擦式單向皮帶輪,其特征在于:包括套筒、連接彈簧、軸襯、帶輪、摩擦彈簧、連接架、止退環和滾動軸承;所述套筒設置在帶輪內孔中,套筒左端外周設有一凸臺,該凸臺外圓按外徑不同從左到右依次為第一光滑圓柱面段、第二光滑圓柱面段和第三光滑圓柱面段;所述軸襯內孔套接在所述第一光滑圓柱面段上,軸襯外圓緊裝配在帶輪內孔內,軸襯右端面與凸臺外圓和帶輪內孔上的臺階相抵;所述第二光滑圓柱面段與帶輪內孔配合;在凸臺右邊的套筒外圓自左向右依次套裝有連接彈簧、連接架、止退環和滾動軸承;所述凸臺內部設有一個開口位于凸臺右端面的桶形槽,在桶形槽的內底面上設有第一螺旋形圓形面,所述連接彈簧為螺旋形圓柱彈簧,連接彈簧左端螺旋形面與所述第一螺旋形圓形面匹配相抵;所述連接架左端設有一環形凹腔,在環形凹腔的內底面設有第二螺旋形圓形面,所述連接彈簧右端螺旋形面與所述第二螺旋形圓形面匹配相抵;所述摩擦彈簧套在所述連接彈簧上,摩擦彈簧為螺旋形圓柱彈簧,摩擦彈簧卷繞方向與連接彈簧卷繞方向設置相反,摩擦彈簧外圓緊裝配在帶輪內孔中部,摩擦彈簧左端懸空,摩擦彈簧右端內孔套接在連接架外圓左臺階上;所述連接架外圓左臺階平面設有與摩擦彈簧右端面相匹配的外螺旋形面,在外螺旋形面上設有從外圓向內延伸的方槽及方孔,所述摩擦彈簧右端緊靠外螺旋形面,摩擦彈簧右端面設有與簧圈一體連接的向心彎折連接部,該向心彎折連接部鑲嵌在外螺旋形面上的方槽及方孔內;所述止退環設置在連接架右側,止退環外周設有一段弧形缺口,所述連接架右端面外周設有一梯形限位凸臺,所述梯形限位凸臺對應嵌置于所述弧形缺口內;所述止退環內孔設有內孔定位平臺,所述套筒外圓上設有外圓定位平臺,內孔定位平臺與外圓定位平臺相配合,用于周向定位止退環;所述滾動軸承安裝在套筒右端外圓與帶輪右端內孔之間,滾動軸承左端面與止退環右端面相抵,滾動軸承外圈右端面與帶輪內孔右端設有的限位臺階相抵。
作為本實用新型的進一步改進,所述單向皮帶輪還包括減振彈簧,所述減震彈簧設置在連接彈簧外周與摩擦彈簧內孔之間,減震彈簧左端面與套筒上凸臺的右端面相抵,減震彈簧右端面與連接架左端面相抵。
作為本實用新型的進一步改進,所述套筒的位于凸臺右邊的外圓按外徑不同從左到右依次為第四光滑圓柱面段、第五光滑圓柱面段、第六光滑圓柱面段和第七光滑圓柱面段;所述連接彈簧套在第四光滑圓柱面段和第五光滑圓柱面段上,連接彈簧內孔與第四光滑圓柱面段外圓之間留有間隙,連接彈簧內孔與第五光滑圓柱面段外圓之間緊配合,第五光滑圓柱面段的外徑與所述桶形槽的內周壁的直徑相同;所述連接架套在第五光滑圓柱面段右端,所述止退環套在第六光滑圓柱面段上,所述外圓定位平臺開設于所述第六光滑圓柱面段上,所述滾動軸承套在第七光滑圓柱面段上。
作為本實用新型的進一步改進,所述第一螺旋形圓形面、第二螺旋形圓形面均采用冷擠成形。
作為本實用新型的進一步改進,所述連接彈簧和摩擦彈簧均為方鋼螺旋形圓柱彈簧。
作為本實用新型的進一步改進,所述連接架采用精鑄件或尼龍壓制而成。
作為本實用新型的進一步改進,所述軸襯采用銅皮鑲嵌石墨制作而成。
作為本實用新型的進一步改進,所述向心彎折連接部是由兩段向心彎折的直線段和一段向外軸向延伸的直線段組成。
作為本實用新型的進一步改進,所述套筒內孔按形狀尺寸不同分為四段,從左到右依次為六角形周面孔段,第一光滑圓柱面孔段、螺絲孔段和第二光滑圓柱面孔段,所述螺絲孔段用于與發電機連接。
作為本實用新型的進一步改進,所述帶輪外圓設有若干條與皮帶相適配的v形槽。
本實用新型與現有技術相比,具有如下優點:本實用新型設計巧妙合理,當能夠在發動機轉速降低或停止時保證發電機保持原有的慣性轉動,并消除系統工作過程中產生的共振,從而提高發電機的壽命。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型套筒的左視圖。
圖3為本實用新型套筒的結構示意圖。
圖4為本實用新型連接彈簧的結構示意圖。
圖5為本實用新型連接架的左視圖。
圖6為本實用新型連接架的主視圖。
圖7為本實用新型摩擦彈簧的主視圖。
圖8為本實用新型摩擦彈簧的右視圖。
圖9為本實用新型止退環的主視圖。
附圖標記說明:1-套筒、2-連接彈簧、3-軸襯、4-帶輪、5-摩擦彈簧、7-連接架、8-止退環、9-滾動軸承、101-第一光滑圓柱面段、102-第二光滑圓柱面段、103-第三光滑圓柱面段、104-桶形槽、105-第一螺旋形圓形面、106-第四光滑圓柱面段、107-第五光滑圓柱面段、108-第六光滑圓柱面段、109-第七光滑圓柱面段、110-外圓定位平臺、111-六角形周面孔段、112-第一光滑圓柱面孔段、113-螺絲孔段、114-第二光滑圓柱面孔段、501-向心彎折連接部、701-第二螺旋形圓形面、702-外螺旋形面、703-方槽、704-方孔、705-梯形限位凸臺、801-弧形缺口、802-內孔定位平臺。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖所示:實施例中的彈簧摩擦式單向皮帶輪主要由套筒1、連接彈簧2、軸襯3、帶輪4、摩擦彈簧5、連接架7、止退環8和滾動軸承9等零部件組成。
如圖1所示,所述套筒1設置在帶輪4內孔中,套筒1左端外周設有一凸臺,該凸臺外圓按外徑不同從左到右依次為第一光滑圓柱面段101、第二光滑圓柱面段102和第三光滑圓柱面段103;所述軸襯3內孔套接在所述第一光滑圓柱面段101上,軸襯3外圓緊裝配在帶輪4內孔內,軸襯3右端面與凸臺外圓和帶輪4內孔上的臺階相抵;所述第二光滑圓柱面段102與帶輪4內孔配合;在凸臺右邊的套筒1外圓自左向右依次套裝有連接彈簧2、連接架7、止退環8和滾動軸承9;所述凸臺內部設有一個開口位于凸臺右端面的桶形槽104,在桶形槽104的內底面上設有第一螺旋形圓形面105,所述連接彈簧2為螺旋形圓柱彈簧,連接彈簧2左端螺旋形面與所述第一螺旋形圓形面105匹配相抵;所述連接架7左端設有一環形凹腔,在環形凹腔的內底面設有第二螺旋形圓形面701,所述連接彈簧2右端螺旋形面與所述第二螺旋形圓形面701匹配相抵;所述摩擦彈簧5套在所述連接彈簧2上,摩擦彈簧5為螺旋形圓柱彈簧,摩擦彈簧5卷繞方向與連接彈簧2卷繞方向設置相反,摩擦彈簧5外圓緊裝配在帶輪4內孔中部,摩擦彈簧5左端懸空,摩擦彈簧5右端內孔套接在連接架7外圓左臺階上;所述連接架7外圓左臺階平面設有與摩擦彈簧5右端面相匹配的外螺旋形面702,在外螺旋形面702上設有從外圓向內延伸的方槽703及方孔704,所述摩擦彈簧5右端緊靠外螺旋形面702,摩擦彈簧5右端面設有與簧圈一體連接的向心彎折連接部501,該向心彎折連接部501鑲嵌在外螺旋形面702上的方槽703及方孔704內;所述止退環8設置在連接架7右側,止退環8外周設有一段弧形缺口801,所述連接架7右端面外周設有一梯形限位凸臺705,所述梯形限位凸臺705對應嵌置于所述弧形缺口801內;所述止退環8內孔設有內孔定位平臺802,所述套筒1外圓上設有外圓定位平臺110,內孔定位平臺802與外圓定位平臺110相配合,用于周向定位止退環8;所述滾動軸承9安裝在套筒1右端外圓與帶輪4右端內孔之間,滾動軸承9左端面與止退環8右端面相抵,滾動軸承9外圈右端面與帶輪4內孔右端設有的限位臺階相抵。
如圖1所示,本實用新型中,所述減震彈簧設置在連接彈簧2外周與摩擦彈簧5內孔之間,減震彈簧左端面與套筒1上凸臺的右端面相抵,減震彈簧右端面與連接架7左端面相抵。所述減振彈簧6可以減小系統加速或減速時的振幅,使得系統加速或減速時的振幅小于系統彈簧的變形量,從而防止系統共振。
本實用新型中,所述套筒1的結構如2、圖3所示,套筒1為套類零件,套筒1的位于凸臺右邊的外圓按外徑不同從左到右依次為第四光滑圓柱面段106、第五光滑圓柱面段107、第六光滑圓柱面段108和第七光滑圓柱面段109;所述連接彈簧2套在第四光滑圓柱面段106和第五光滑圓柱面段107上,連接彈簧2內孔與第四光滑圓柱面段106外圓之間留有間隙,連接彈簧2內孔與第五光滑圓柱面段107外圓之間緊配合,第五光滑圓柱面段107的外徑與所述桶形槽104的內周壁的直徑相同;所述連接架7套在第五光滑圓柱面段107右端,所述止退環8套在第六光滑圓柱面段108上,所述外圓定位平臺110開設于所述第六光滑圓柱面段108上,所述滾動軸承9套在第七光滑圓柱面段109上。套筒1內孔按形狀尺寸不同分為四段,從左到右依次為六角形周面孔段111,第一光滑圓柱面孔段112、螺絲孔段113和第二光滑圓柱面孔段114,所述螺絲孔段113用于與發電機連接。
本實用新型中,所述摩擦彈簧5的結構如5、圖6所示,摩擦彈簧5為方鋼螺旋形圓柱彈簧,摩擦彈簧5右端面的向心彎折連接部501是由兩段向心彎折的直線段和一段向外軸向延伸的直線段組成。
本實用新型中,所述連接架7的結構如圖7、圖8所示,連接架7為套類零件,連接架7由精鑄件或尼龍壓制而成,連接架7左端面的方槽703及方孔704是由兩段段直線段組成。
本實用新型中,所述連接彈簧2的結構如4所示,連接彈簧2為方鋼螺旋形圓柱彈簧。所述軸襯3為套類零件,軸襯3優選用銅皮鑲嵌石墨制作而成。所述止退環8的結構如圖9所示,止退環8為圓環形零件。所述第一螺旋形圓形面105、第二螺旋形圓形面701均采用冷擠成形。
本實用新型的工作原理如下:
當發動機起動或加速時,帶輪4被帶動順時針旋轉,摩擦彈簧5盤繞方向應設為右旋,這樣摩擦彈簧5外圓受力方向與摩擦彈簧5盤繞方向設置相反,摩擦彈簧5外圈脹大并卡住帶輪4內孔,帶輪4也就帶著摩擦彈簧5順時針旋轉,摩擦彈簧5再帶動連接架7同向同步旋轉,連接架7再帶動連接彈簧2,由于連接彈簧2盤繞方向與摩擦彈簧5盤繞方向相反,連接彈簧2在連接架7帶動下向內收縮并抱住筒體,從而帶動套筒1順時針旋轉,這樣就將帶輪4的旋轉扭矩傳遞到套筒1上,起到傳遞動力的作用;
當發動機降低轉速或停止時,由于套筒1的慣性轉速大于帶輪4轉速,摩擦彈簧5外圓受力方向與摩擦彈簧5盤繞方向相同,則摩擦彈簧5外圈縮小并松開帶輪4內孔,帶輪4和套筒1可以各自旋轉,發電機能保持原有的慣性轉動,起到保護發電機的作用。