CN206958209U - 单向缓冲皮带轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单向缓冲皮带轮，用于在皮带轮圈和转轴之间传递单向转矩并实现缓冲减振，其特征在于，包括：一芯轴，以及与该芯轴位置相对固定的托架，该托架上安装一摩擦弹簧，该摩擦弹簧的第一端位于该托架的弹簧槽内，该托架由弹性材料制成，当该摩擦弹簧外径改变时，该托架受到该摩擦弹簧的第一端的挤压力。

Description

单向缓冲皮带轮

技术领域

本实用新型涉及一种单向缓冲皮带轮，特别是一种安装在交流发电机传动轴上，使得皮带轮的速度由于发动机速度波动原因而相对于交流发电机传动轴波动减小的交流发电机用单向缓冲皮带轮。

背景技术

交流发电机用单向皮带轮主要用于减少前轮系张紧力波动，提高前端轮系各零部件寿命；减少前端轮系的转速波动，降低前端轮系的噪音；避免反向冲击，有效保护发电机；降低发电机发转造成的能量消耗，节约能源。

如CN100335808中所公开的技术方案，该技术方案包括轮毂，轮毂固定安装在传动轴上。轮毂具有对置的第一端和第二端以及在两者之间轴向延伸的大体呈圆柱形的体部，一环形的第一凸缘邻近于第二端从体部径向地向外延伸。第一凸缘包括外凸缘表面，该凸缘表面的外直径大于体部，一环形表面在体部与外凸缘表面之间大体上径向地延伸，与第二端相对。在环形表面内形成一大体上螺旋形的第一槽。一托架可旋转地安装在轮毂上。托架包括形成于其内的螺旋形的第二槽。一扭转弹簧延伸轮毂端与托架端之间，用以在轮毂与托架之间传递扭矩，其中，轮毂端被保持在螺旋形的第一槽内，用以防止扭转弹簧的轮毂端与轮毂之间相对运动，托架端被保持在螺旋形的第二槽内，用以防止扭转弹簧的托架端与托架之间相对运动。一皮带轮可旋转地连接至轮毂。皮带轮包括一外表面，该外表面设计得与驱动皮带摩擦啮合。所述皮带轮具有形成于其中的内表面。一离合器弹簧紧固在托架上并具有许多螺旋形的簧圈，这些簧圈与皮带轮的内表面摩擦啮合，以选择性连接轮毂与皮带轮。扭转弹簧和离合器弹簧沿相反的方向盘绕，使得在皮带轮相对于轮毂加速的期间，离合器弹簧扩张而与内表面夹紧啮合，以及在皮带轮相对于轮毂减速的期间，离合器弹簧收缩而脱离与内表面夹紧啮合。该技术方案不能消除交流发电机工作中所产生的共振，会因共振使扭转弹簧断裂，从而使单向皮带轮提前失效。

如CN104806729所公开的技术方案，该实用新型提供一种单向缓冲皮带轮，所述皮带轮包括皮带轮本体和分别设置在所述皮带轮本体的轴孔两端的滚动轴承，以及支撑在两个所述滚动轴承上的齿轴；所述齿轴上至少设置有一个弹簧保持架，所述弹簧保持架上至少安装有一个摩擦弹簧，所述摩擦弹簧的一端卡接在所述弹簧保持架上，并沿着所述齿轴的轴向螺旋延伸形成另一自由端，且使得所述摩擦弹簧的外圈与所述皮带轮本体的轴孔内壁相接触；所述皮带轮本体轴孔的内壁设置有对应所述摩擦弹簧的缓冲槽。该技术方案通过摩擦弹簧与皮带轮内壁的凹槽的相互作用，起到单向超越，加速减振和减速减频的作用，使发动机前端轮系的工作平稳可靠，但是在皮带轮内壁加工凹槽的加工难度大，加工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单向缓冲皮带轮，既可以实现单向超越、加速减振，并且结构简单，能够极大地降低加工难度。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型公开一种单向缓冲皮带轮，用于在皮带轮圈和转轴之间传递单向转矩并实现缓冲减振，包括：一芯轴，以及与该芯轴位置相对固定的托架，该托架上安装一摩擦弹簧，该摩擦弹簧的第一端位于该托架的弹簧槽内，该托架由弹性材料或复合材料制成，当该摩擦弹簧外径改变时，该托架受到该摩擦弹簧的第一端的挤压力。

更进一步地，该托架上包括至少一豁口，该豁口用于容纳位于该芯轴上的凸台。

更进一步地，该弹簧槽包括第一开口及第二开口，该第一开口位于该豁口处。

更进一步地，该弹簧槽的第二开口位于该托架的外侧，该摩擦弹簧的第一端从该第二开口延伸至该第一开口。

更进一步地，该托架上包括一凸缘，用于固定该摩擦弹簧。

更进一步地，该托架由塑料制成，该摩擦弹簧以及该芯轴由合金钢材料制成。

更进一步地，该弹簧槽的形状为弧形槽或若干段由圆弧过渡的直线槽。

更进一步地，该弹簧槽的宽度大于该摩擦弹簧的第一端的宽度。该芯轴与皮带轮本体之间包括至少一个滚动轴承。该单向缓冲皮带轮还包括至少一个密封盖。

与现有技术相比较，本技术方案的优点在于：第一、本实用新型所提供的技术方案在摩擦弹簧外径增大或减少时，都可以通过托架发生弹性形变，进而主动缓冲，能够有效实现加速减振、减速减频的技术效果；第二、本实用新型所提供的技术方案无需在合金的芯轴内壁进行加工处理，因此结构简单，零件制造工艺不复杂以及生产装配难度较小。

附图说明

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的剖视图；

图2是本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的托架的俯视图；

图3是本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的托架的侧视图；

图4是本实用新型所提供的第一实施例的单向缓冲皮带轮的工作示意图之一；

图5是本实用新型所提供的第一实施例的单向缓冲皮带轮的工作示意图之二；

图6是本实用新型所提供的第二实施例的单向缓冲皮带轮的工作示意图之一；

图7是本实用新型所提供的第二实施例的单向缓冲皮带轮的工作示意图之二。

主要图示说明

1-皮带轮本体 2-芯轴 21-芯轴凸台

3-托架 31-弹簧槽 32-托架凸缘

4-挡圈 5-摩擦弹簧 51-摩擦弹簧第一端

6-滚动轴承 7-密封盖

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“内”一词主要指靠近发电机驱动轴的方向；“外”一词主要指远离发电机驱动轴的方向；“轴向”一词主要指发电机驱动轴平行的方向，“径向”一词主要指与发电机驱动轴垂直的方向。

本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的结构如图1所示，图1是本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的剖视图。该单向缓冲皮带轮包括位于轴心的转轴以及位于转轴外侧与转轴相连接的芯轴2。芯轴2的两端分别设置一个滚动轴承 6，皮带轮本体设置在滚动轴承6的外侧。滚动轴承6与皮带轮本体1过盈配合。芯轴2的上安装有至少一个摩擦弹簧5，摩擦弹簧5的一侧为托架3。托架3与芯轴2保持相对位置固定。托架3上包括至少一个豁口，用于容纳芯轴2表面的芯轴凸台21。豁口的形状和位置与芯轴凸台21基本一致，当芯轴2转动时可以通过芯轴凸台21与豁口的相配合带动托架3同步旋转。在较佳实施例中，芯轴2表面包括均匀分布的四个芯轴凸台21，托架3上也包括四个均匀分布的豁口。

摩擦弹簧5的一端卡接在托架3上，并沿着托架3的轴向螺旋延伸形成另一自由端，且使得摩擦弹簧5的外圈与皮带轮本体1的轴孔内壁相接触，即摩擦结合。这样，通过摩擦弹簧5的外圈膨胀和缩小就可卡住和脱开皮带轮本体1，进而起到较佳的单向离合作用。具体地，当皮带轮本体1比转轴转速高的时候，摩擦弹簧5的外圈胀大卡住皮带轮本体1，把转轴和皮带轮本体1结合成一体，使得转轴和皮带轮本体1同步旋转，传递驱动力功率；当皮带轮本体1比转轴转速低的时候，摩擦弹簧5的外圈缩小，在皮带轮本体1的轴孔内开始打滑，把转轴和皮带轮本体1脱开，使得转轴和皮带轮本体1各自旋转，起到保护和缓冲作用。

图2是本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的托架的俯视图。如图2所示，本实用新型所提供的单向缓冲皮带轮的托架3包括一弹簧槽31以及一凸台32。本实用新型所示的托架3由塑料、橡胶等具有一定弹性的高分子材料制成。弹簧槽31的形状为一弧段或者若干圆弧过渡的直线段。弹簧槽31的起点位于托架3的外侧，终点为与托架3的内侧。弹簧槽31的终点位置为一豁口，该豁口用于容纳芯轴2的芯轴凸台21。摩擦弹簧5的第一端51位于弹簧槽31内，并且形状与弹簧槽31的形状相适应。当摩擦弹簧第一端51位于弹簧槽31的极限位置时，摩擦弹簧第一端51能够与芯轴2的芯轴凸台21相接触。托架3的托架凸缘32用于限制摩擦弹簧5的位置。如图3所示，摩擦弹簧第一端51卡接在托架3上，并沿着托架3的轴向螺旋延伸形成另一自由端。摩擦弹簧5的外径和托架3的外径大致一致。

如图4所示，图4是本实用新型所提供的第一实施例的单向缓冲皮带轮的工作示意图。以皮带轮沿顺时针方向旋转为例，当皮带轮本体1的转动速度大于芯轴2的转动速度时，摩擦弹簧第一端51位于弹簧槽中，摩擦弹簧外径变大，皮带轮本体1的内壁与摩擦弹簧5的外表面产生摩擦力，把扭矩从皮带轮传递到芯轴。本技术方案中，皮带轮本体1、摩擦弹簧5和芯轴2都优选地采用合金钢材料制成，而托架3用塑料制成。因此托架3的弹性模量远低于摩擦弹簧5 的合金钢材料的弹性模量。在传递扭矩时，摩擦弹簧的第一端51从侧面对托架3形成挤压，产生如图4图箭头中的力。托架3受到摩擦弹簧第一端51的挤压而变形，对摩擦弹簧5形成缓冲，从而起到减少速度减小摩擦弹簧振动幅度的作用。在一种优选实施方式中，摩擦弹簧第一端51直接靠着芯轴凸台21，即摩擦弹簧的第一端51的末尾直接抵住芯轴凸台21。这样可以由合金钢制成的芯轴 2直接将摩擦弹簧第一端51所形成的力吸收掉，避免对托架3的挤压过大导致托架3无法从形变中恢复。

如图5图所示，同样以皮带轮顺时针方向旋转为例，当皮带轮本体1速度低于芯轴2速度时，芯轴2通过托架3带动摩擦弹簧5旋转，弹簧直径有变小趋势。皮带轮本体1的内壁与摩擦弹簧5的外壁之间摩擦力消失，形成超越。摩擦弹簧第一端51从另一侧面对托架3形成挤压，产生如图5图箭头中的力。托架3受到摩擦弹簧第一端51的挤压而变形，对摩擦弹簧5形成缓冲，从而起到减小摩擦弹簧振动幅度的作用。

图6和图7是本实用新型所提供的第二实施例的单向缓冲皮带轮的工作示意图。在该实施例中，托架3上的弹簧槽31的宽度大于摩擦弹簧第一端51的宽度。以皮带轮本体顺时针方向旋转为例，当皮带轮本体1速度大于芯轴2时，摩擦弹簧5直径有变大趋势，皮带轮本体1内壁与摩擦弹簧5产生摩擦力，把扭矩传递到芯轴2，托架3的弹簧槽31比弹簧宽，摩擦弹簧第一端51在沟槽里随扭矩的大小做弯曲移动，起到保持弹簧的运动空间和减振作用。皮带轮顺时针方向旋转，当皮带轮本体1速度低于芯轴2速度时，芯轴2通过托架3带动摩擦弹簧5旋转，摩擦弹簧5在托架弹簧槽31里伸展回不受力状态。弹簧直径有变小趋势，皮带轮内壁与弹簧打滑，形成超越。

在另一种实施例中，托架3的数量有两个，摩擦弹簧5的数量有两个，两个摩擦弹簧5分别相对设置在对应的托架3上。两个托架3彼此相对地安装在芯轴2上。

与现有技术相比较，本技术方案的优点在于：

第一、本实用新型所提供的技术方案在摩擦弹簧外径增大或减少时，都可以通过托架发生弹性形变，进而主动缓冲，能够有效实现加速减振、减速减频的技术效果；第二、本实用新型所提供的技术方案无需在合金的芯轴内壁进行加工处理，因此结构简单，零件制造工艺不复杂以及生产装配难度较小。

本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。

Claims (9)

1.一种单向缓冲皮带轮，用于在皮带轮圈和转轴之间传递单向转矩并实现缓冲减振，其特征在于，包括：一芯轴，以及与所述芯轴位置相对固定的托架，所述托架上安装一摩擦弹簧，所述摩擦弹簧的第一端位于所述托架的弹簧槽内，所述托架由弹性材料制成，当所述摩擦弹簧外径改变时，所述托架受到所述摩擦弹簧的第一端的挤压力；所述托架上包括至少一豁口，所述豁口用于容纳位于所述芯轴上的凸台。

2.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述弹簧槽包括第一开口及第二开口，所述第一开口位于所述豁口处。

3.如权利要求2所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述弹簧槽的第二开口位于所述托架的外侧，所述摩擦弹簧的第一端从所述第二开口延伸至所述第一开口。

4.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述托架上包括一凸缘，用于固定所述摩擦弹簧。

5.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述托架由塑料或含橡胶复合材料制成，所述摩擦弹簧以及所述芯轴由合金钢材料制成。

6.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述弹簧槽的形状为弧形槽或若干段由圆弧过渡的直线槽。

7.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述弹簧槽的宽度大于所述摩擦弹簧的第一端的宽度。

8.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，所述芯轴与皮带轮本体之间包括至少一个滚动轴承。

9.如权利要求1所述的单向缓冲皮带轮，其特征在于，还包括至少一个密封盖。