CN101265968A - 自由式皮带轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内置单向轴承的自由式皮带轮，固定于汽车交流发电机旋转轴的端部，在固定于发动机曲轴端部的驱动皮带轮之间，通过挂设无接头皮带，驱动汽车交流发电机。本发明将单向轴承的内圈与整体式芯轴设计成整体结构，解决了原单向轴承与整体式芯轴间易出现打滑现象的问题；采用单向轴承与支承轴承组成的双排轴承结构，单向轴承的外圈为双挡边外圈，支承轴承的外圈为实体单挡边外圈，避免了因长滚道而引起同轴度差、滚道精度一致性差的情况；整体式芯轴前部有用于单向轴承轴向定位的凸肩，其定位精度高，传递扭矩的有效长度统一；在单向轴承的前端和支承轴承的后端均装有防尘密封件，防尘密封性能高，使用寿命长，适用于各种路况。

Description

自由式皮带轮

技术领域

本发明涉及内置单向轴承的自由式皮带轮，固定于汽车交流发电机旋转轴的端部，在与固定于发动机曲轴端部的驱动皮带轮之间，通过挂设无接头皮带，驱动上述汽车交流发电机。

背景技术

目前，国内的汽车发电机采用的是简单皮带轮，不含单向轴承，在汽车用电功率增加的要求下，易产生打滑现象，引起整车无法正常工作。汽车发动机外围的整个轮系寿命，包括皮带及惰轮，发动机通过轮系带动发电机工作。当发动机变速时，皮带工作时的速度会受到发动机燃烧过程的影响而小幅波动，由于整个轮系是从动部件，包括发电机的从动皮带轮，而发电机由于惯性矩的作用，仍会继续转动，在这种情况下，用于传动的皮带会突然由紧变松或由松变紧，这样，由于汽车的加减速工况，存在不间断的变速或停止的状态，使整个轮系始终处于由紧变松、由松变紧的变力状态，极易损坏皮带和轮系的惰轮，这种情况在柴油发动机与带有高冲击力换档器的自动变速器以及装有高惯性矩的交流发电机的车辆上尤为明显。自由式皮带轮的采用，减弱了皮带的振动，减少了皮带的伸长运动，并同时延长了皮带的寿命，此外，还可降低在使用多槽V型皮带时传动系统的负荷并降低整个传动系统的噪声，并保证发动机正常的工作寿命。

近年来，国外提出这样的技术方案，在无接头皮带的移动速度处在一定或上升倾向时，可自由地从无接头皮带向旋转轴传递动力，并且，无接头皮带的移动速度处于下降倾向时，从动皮带轮和旋转轴可以自由地相对旋转的交流发电机用内置单向离合器的皮带轮装置的方案，如日本专利特开昭56-101353、特开平3-313803、同8-61443、同10-285833、特公平3-32585、特开2001-82586、法国专利FR2326059A1等，并且一部分这样的交流发电机用内置单向离合器的皮带轮装置已经被实际使用。特开2001-82586公开的《交流发电机用内置单向离合器的皮带轮》，是上述技术方案中发电效率较高和无接头皮带寿命较长的技术方案，其采用在交流发电机的旋转轴上，外部套装了固定自由的芯轴；在该芯轴的周围与该芯轴同心设置了从动皮带轮；在芯轴外圆面的轴向的中间部和从动皮带轮的内圆面的轴向中间部之间设置有单向离合器，只有在该从动皮带轮相对于上述芯轴向所规定方向相对转动的倾向时，从动皮带轮和芯轴之间的转动力就可以自由传递；在上述芯轴的外圆面和从动皮带轮的内圆面之间设置有一对可使该芯轴和从动皮带轮可以自由相对转动的支承轴承，这对支承轴承从轴向两端夹住该单向离合器且支承着加载于该从动皮带轮的径向载荷。上述单向离合器和支承轴承采用过盈配合的方式套装在芯轴上，支承轴承与从动皮带轮的过盈量会直接影响到轮系的轴向定位精度，从而导致传递扭矩的有效长度不统一；其次，单向离合器与芯轴间也是采用过盈配合，这种结构当汽车行驶在路况较好的公路上时可以满足使用要求，但是，当汽车行驶在路况不好的道路上时，比如崎岖的山路等，单向离合器和芯轴间会出现打滑失效现象；另外，其支承轴承外端未设置防尘密封件，路况理想状态下可使用，当路况较为恶劣时，汽车行驶过程中会有尘土进入支承轴承而影响使用寿命。

目前，在发电机领域普遍采用的一种从动皮带轮，其采用的方案是在交流发电机的旋转轴上，外部套装了固定自由的芯轴；在该芯轴的周围与该芯轴同心设置了从动皮带轮；在芯轴外圆面的轴向的中间部和从动皮带轮的内圆面设置有一单向离合器，单向离合器的外圈与从动皮带轮的内圆面过盈配合，在单向离合器的轴向中部设置有单向滚动体，两端设置有可使该芯轴和从动皮带轮可以自由相对转动的支承滚针。上述单向离合器的单向滚动体与两端支撑滚针共用一个外圈，外圈内圆为三部分滚动体共用的一个长滚道，在提高外圈工艺性的同时由于长滚道引起了滚道精度一致性不好的情况，并导致在传动过程引起微振磨损损耗，产生噪音。同时，由于单向离合器的内圈与芯轴采用过盈配合的方式，如上述专利一样，单向离合器和芯轴间会出现打滑失效现象，无法确保交流发电机的发电效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有的从动皮带轮装置中由于单向轴承和支承轴承与芯轴间没有可靠的轴向定位，而影响整个轮系的轴向定位精度，从而导致传递扭矩的有效长度不统一；单向轴承与芯轴间会出现打滑失效现象；当路况较为恶劣时，汽车行驶过程中会有尘土进入支承轴承而影响使用寿命等不足。本发明提供一种自由式皮带轮，该自由式皮带轮传递扭矩的有效长度统一，单向轴承与芯轴间不会出现失效现象，使用寿命长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自由式皮带轮，具有固定套装在交流发电机的旋转轴端部的整体式芯轴，在整体式芯轴圆周外与该芯轴同心设置有从动皮带轮。在整体式芯轴和从动皮带轮之间设置有单向轴承和支承轴承，单向轴承的外圈为双挡边外圈，支承轴承的外圈为单挡边外圈，双挡边外圈、单挡边外圈均与从动皮带轮的中心孔过盈配合，整体芯轴前部有用于单向轴承轴向定位的凸肩，单向轴承的内圈、支承轴承的内圈和芯轴为一体结构。单向轴承的内圈与整体式芯轴设计成整体结构，有效地避免了当传递扭矩较大时单向轴承与整体式芯轴间出现打滑失效现象；单向轴承采用双挡边外圈，支承轴承采用单挡边外圈，而不是将单向轴承和支承轴承的外圈做成一体式外圈，避免了因长滚道而引起同轴度差、滚道精度一致性差的情况。

前述的单向轴承具有支承滚针和支承滚针用保持架、单向滚针和单向滚针用保持架，支承滚针与双挡边外圈的内圆面及整体式芯轴的外圆面滚动接触，单向滚针与双挡边外圈的内圆面及整体式芯轴的外圆面滚动接触，单向滚针用保持架上设置有与单向滚针数量相等的圆周方向弹性推压单向滚针的弹簧片，整体式芯轴外圆面上对应于单向滚针处设置有与单向滚针数量相等的弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽，弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽的轴向长度与单向滚针相配，双挡边外圈的内圆面和整体式芯轴的外圆面间的最小径向间距小于单向滚针的直径、在弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽的槽深最大处大于单向滚针的直径；前述的支承轴承具有滚针，滚针与单挡边外圈的内圆面及整体式芯轴的外圆面滚动接触，单向滚针的直径大于支承滚针和滚针的直径。单向轴承的单向滚针直径的增大，减少了单向滚针与整体式芯轴及双挡边外圈的接触应力，提高了单向轴承的疲劳强度。作为优选，单向滚针的直径为4.5～6.5mm。当单向轴承的单向滚针直径大于6.5mm时，导致圆周分布的单向滚针个数减少，同时会减小从动皮带轮的壁厚，最终会导致自由式皮带轮的承载能力降低。

前述的弧形斜坡凹槽由保持架定位段、过渡段、斜楔段和大外圆段组成，保持架定位段与过渡段相交连接，过渡段和斜楔段相切连接，斜楔段和大外圆段相连接，所述的单向滚针用保持架包括沿公共轴轴向分隔开的第一和第二环形端边及连接两环形端边的横梁，环形端边和横梁之间形成保持单向滚针的窗孔，横梁内表面为凸出环形端边且与保持架定位段相配合的圆弧面。单向滚针用保持架的横梁内表面凸出的圆弧面与整体式芯轴外圆面上的弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽的保持架定位段配合；斜楔段为内凹圆弧或直线，单向滚针与整体式芯轴外圆面上的弧形斜坡凹槽直线斜坡凹槽的过渡段和斜楔段接触，过渡段和斜楔段相切连接形成内型线结构或直线型结构的单向型腔，通过寿命试验得出，单向滚针与内型线结构或直线型结构的单向型腔接触的接触应力比与外型线结构的单向型腔(斜楔段为外凸圆弧的单向型腔为外型线结构的单向型腔)接触的接触应力小。将保持架定位凹槽与单向滚针的单向型腔连成一体，便于单向滚针用保持架的安装，装配方便。

为提高单向轴承的弹簧片承载能力及防止高转速时弹簧片移位脱落，前述的横梁的内表面两端设置有弹簧片定位止口，横梁的两侧面设置有弹簧片定位锥面；在窗孔的两端的第一和第二环形端边上各有一个用于弹簧片定位的三角形凸起，所述的弹簧片由连成一体的支撑部分和夹持部分组成，支撑部分为两端向内弯折的支撑片，支撑片具有直边和两折边，两折边的末端也向内弯折，折边末端弯折角处支撑单向滚针悬浮，夹持部分为两片夹持片，夹持片上端与支撑片的直边相连、夹持片的下端向内弯折；弹簧片的夹持片夹在横梁的弹簧片定位止口处，自由状态下支撑片的直边与夹持片的主体间的夹角α及夹持片的下端的弯折角度β均小于配合处横梁的弹簧片定位锥面与横梁的内表面的夹角γ。弹簧片从保持架的内径处装入，并与超越轴承的内圈的外圆轮廓相贴合，被限位在内圈和保持架之间，这样，弹簧片在工作时不会因为受到频繁的冲击或在离心力的作用下而偏离其正确的工作位置。支撑片两折边的末端向内弯折，采用折边末端弯折角处支撑单向滚针悬浮，从而减少弹簧片与单向滚针的接触磨损，在弹簧片工作过程中受到单向滚针最大压迫力时，其弯折末端部位就与弹簧片的支撑片的直边相接触，此时的弹簧片相当于多了两个弹性支撑点，防止了弹簧片过度受力，从而使弹簧片具有预定的弹力并且在接触时受力更加稳定。自由状态下支撑片的直边与夹持片主体间的夹角α及夹持片下端的弯折角度β均小于配合处横梁的弹簧片定位锥面与横梁内表面的夹角γ，从而使弹簧片的夹持片可靠地夹紧在横梁的弹簧片定位止口处。

作为优选，自由状态下支撑片的直边与夹持片的主体间的夹角α为73～77°，夹持片的下端的弯折角度β为73～77°，横梁的弹簧片定位锥面与横梁的内表面的夹角γ为78～82°，自由状态下支撑片的直边与夹持片的主体间的夹角α及夹持片的下端的弯折角度β比配合处横梁的弹簧片定位锥面与横梁的内表面的夹角γ小4～6°。通过反复试验得出，在这个角度范围内，弹簧片的夹持片的弹力适度，既能将弹簧片可靠的夹持在保持架的横梁上，又不会因弹力过大而导致弹簧片的夹持片提前出现疲劳失效现象。

作为优选，自由状态下弹簧片的支撑片的直边与折边间的夹角δ为35～37°，受力压缩状态下弹簧片的支撑片的直边与折边间的夹角δ为17～19°，折边的末端弯折角λ为108～112°。通过反复试验得出，在这个角度范围内弹簧片将形成一个最理想的弹力角。

为提高自由式皮带轮的防尘性能，防止灰尘进入单向轴承、支承轴承内部，提高自由式皮带轮的使用寿命，整体式芯轴和从动皮带轮间在单向轴承的前端和支承轴承的后端均装有防尘密封件。

前述的防尘密封件包括环形的金属骨架和粘在金属骨架内孔中的橡胶层，金属骨架压装从动皮带轮内孔中，橡胶层的内孔与整体式芯轴的外圆密封配合，橡胶层的两侧面均具有“V”形或“U”形凹槽，橡胶层的密封面具有弧形凹槽。利用安装在从动皮带轮两侧的防尘密封件的金属骨架外圆与从动皮带轮安装槽的过盈配合来保障整体式芯轴和单向轴承、支承轴承的轴向限位。当密封件的橡胶唇口在受到外力时，由于橡胶层的两侧面均具有“V”形或“U”形凹槽的存在而起到一个弹性缓冲，防止了密封件的过度受损；而且，橡胶层的密封面具有弧形凹槽，这种双密封唇口的结构，一方面可以延缓外界灰层的侵入，同时也有利于避免自由式皮带轮内部油脂的外泄。

本发明的有益效果是，本发明的自由式皮带轮将单向轴承的内圈与整体式芯轴设计成整体结构，有效地避免了当传递扭矩较大时单向轴承与整体式芯轴间出现打滑失效现象，传递扭矩的有效长度统一；单向轴承采用双挡边外圈，支承轴承采用单挡边外圈，而不是将单向轴承和支承轴承的外圈做成一体式外圈，避免了因长滚道而引起同轴度差、滚道精度一致性差的情况；整体芯轴前部有用于单向轴承轴向定位的凸肩，轴向定位精度高；将保持架定位凹槽与单向滚针的单向型腔连成一体，便于单向滚针用保持架的安装，装配方便；采用直线型结构或内型线结构的单向型腔，单向滚针与单向型腔接触的接触应力小；通过对弹簧片和单向滚针用保持架的结构进行改进，提高了单向轴承的弹簧片承载能力、单向滚针用保持架的强度，还能防止高转速时弹簧片移位脱落；整体式芯轴和从动皮带轮间在单向轴承的前端和支承轴承的后端均装有防尘密封件，防尘密封性能高，使用寿命长，适用于各种路况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A局部剖视放大图。

图3是本发明中的单向型腔的放大图。

图4是本发明中的单向滚针用保持架的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的B-B剖视图。

图7是本发明中的弹簧片的结构示意图。

图8是图7的C向视图。

图9是本发明中的防尘密封件的结构示意图。

图中：1.整体式芯轴，11.凸肩，12.弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽，AB.保持架定位段，BC.过渡段，CD.斜楔段，DE.大外圆段，2.从动皮带轮，3.单向轴承，31.双挡边外圈，32.支承滚针，33.支承滚针用保持架，34.单向滚针，35.单向滚针用保持架，351.环形端边，3511.三角形凸起，352.横梁，3521.弹簧片定位止口，3522.弹簧片定位锥面，353.窗孔，36.弹簧片，361.支撑片，3611.直边，3612.折边，362.夹持片，4.支承轴承，41.单挡边外圈，42.滚针，5.防尘密封件，51.金属骨架，52.橡胶层，521.“V”形或“U”形凹槽，522.弧形凹槽。

具体实施方式

如图1所示的本发明的自由式皮带轮，具有固定套装在交流发电机的旋转轴端部的整体式芯轴1，在整体式芯轴1圆周外与该整体式芯轴1同心设置有从动皮带轮2，在整体式芯轴1和从动皮带轮2之间设置有单向轴承3和支承轴承4，单向轴承3的外圈为双挡边外圈31，支承轴承4的外圈为实体单挡边外圈41，双挡边外圈31、单挡边外圈41均与从动皮带轮2的内孔过盈配合，整体式芯轴1前部有用于单向轴承3轴向定位的凸肩11，单向轴承3的内圈、支承轴承4的内圈和整体式芯轴1为一体结构，整体式芯轴1和从动皮带轮2间在单向轴承3的前端和支承轴承4的后端均装有防尘密封件5；单向轴承3具有支承滚针32和支承滚针用保持架33、单向滚针34和单向滚针用保持架35，支承滚针32与双挡边外圈31的内圆面及整体式芯轴1的外圆面滚动接触，单向滚针34与双挡边外圈31的内圆面及整体式芯轴1的外圆面滚动接触，单向滚针用保持架35上设置有与单向滚针34数量相等的圆周方向弹性推压单向滚针34的弹簧片36，整体式芯轴1外圆面上对应于单向滚针34处设置有与单向滚针34数量相等的弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽12，弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽12轴向长度与单向滚针34相配，双挡边外圈6的内圆面和整体式芯轴1的外圆面间的最小径向间距小于单向滚针34的直径、在弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽12槽深最大处大于单向滚针34的直径；支承轴承4具有滚针42，滚针42与单挡边外圈41的内圆面及整体式芯轴1的外圆面滚动接触，单向滚针34的直径大于支承滚针32和滚针42的直径；单向滚针34直径增大，有利于减少单向滚针34与整体式芯轴1及双挡边外圈31的接触应力，提高了单向轴承3的疲劳强度，当单向滚针34直径大于6.5mm时，又会导致圆周分布的单向滚针34个数减少，同时会减小从动皮带轮2的壁厚，最终会导致自由式皮带轮的承载能力降低，因此单向滚针34选用直径为4.5～6.5mm的滚针，作为优选，本实施例中，单向滚针34的直径为5mm。

本发明的自由式皮带轮中的单向型腔可采用内型线结构或直线型结构的单向型腔，如图2和3所示，弧形斜坡凹槽或直线型斜坡凹槽12由保持架定位段AB、过渡段BC、斜楔段CD和大外圆段DE组成，保持架定位段AB与过渡段BC相交连接，过渡段BC和斜楔段CD相切连接，斜楔段CD和大外圆段DE相连接，所述的单向滚针用保持架35包括沿公共轴轴向分隔开的第一和第二环形端边351及连接两环形端边的横梁352，环形端边351和横梁352之间形成保持单向滚针34的窗孔353，横梁352内表面为凸出环形端边351且与保持架定位段AB相配合的圆弧面。

本发明中的单向滚针用保持架的结构如图4～6所示，横梁352的内表面两端设置有弹簧片定位止口3521，横梁352的两侧面设置有弹簧片定位锥面3522；在窗孔353的两端的第一和第二环形端边351上各有一个用于弹簧片36定位的三角形凸起3511；本发明中的弹簧片的结构如图7和图8所示，弹簧片36由连成一体的支撑部分和夹持部分组成，支撑部分为两端向内弯折的支撑片361，支撑片361具有直边3611和两折边3612，两折边3612的末端也向内弯折，折边3612末端弯折角处支撑单向滚针34悬浮，夹持部分为两片夹持片362，夹持片362上端与支撑片361的直边3611相连、夹持片362的下端向内弯折；弹簧片36的夹持片362夹在横梁的弹簧片定位止口3521处，自由状态下支撑片361的直边3611与夹持片362的主体间的夹角α及夹持片362的下端的弯折角度β均小于配合处横梁352的弹簧片定位锥面3522与横梁352的内表面的夹角γ。自由状态下支撑片361的直边3611与夹持片362的主体间的夹角α为73～77°，作为优选，本实施例中，自由状态下支撑片361的直边3611与夹持片362的主体间的夹角α为75°，夹持片362的下端的弯折角度β为73～77°，作为优选，本实施例中，夹持片362的下端的弯折角度β为75°，横梁352的弹簧片定位锥面3522与横梁352的内表面的夹角γ为78～82°，作为优选，本实施例中，横梁352的弹簧片定位锥面3522与横梁352的内表面的夹角γ为80°，自由状态下支撑片361的直边3611与夹持片362的主体间的夹角α及夹持片362的下端的弯折角度β比配合处横梁352的弹簧片定位锥面3522与横梁352的内表面的夹角γ小4～6°。自由状态下弹簧片36的支撑片361的直边3611与折边3612间的夹角δ为35～37°，作为优选，本实施例中，自由状态下弹簧片36的支撑片361的直边3611与折边3612间的夹角δ为36°，受力压缩状态下弹簧片36的支撑片361的直边3611与折边3612间的夹角δ为17～19°，作为优选，本实施例中，受力压缩状态下弹簧片36的支撑片361的直边3611与折边3612间的夹角δ为18°，折边3612的末端弯折角λ为108～112°，作为优选，本实施例中，折边3612的末端弯折角λ为110°。

如图9所示，本发明中的防尘密封件5包括环形的金属骨架51和粘在金属骨架51内孔中的橡胶层52，金属骨架51压装从动皮带轮2内孔中，橡胶层52的内孔与整体式芯轴1的外圆密封配合，橡胶层52的两侧面均具有“V”形或“U”形凹槽521，橡胶层52的密封面具有弧形凹槽522。

Claims (9)

1.一种自由式皮带轮，具有固定套装在交流发电机的旋转轴端部的整体式芯轴(1)，在整体式芯轴(1)圆周外与该整体式芯轴(1)同心设置有从动皮带轮(2)，在整体式芯轴(1)和从动皮带轮(2)之间设置有单向轴承(3)和支承轴承(4)，其特征是：单向轴承(3)的外圈为双挡边外圈(31)，支承轴承(4)的外圈为实体单挡边外圈(41)，双挡边外圈(31)、单挡边外圈(41)均与从动皮带轮(2)的内孔过盈配合，整体式芯轴(1)前部有用于单向轴承(3)轴向定位的凸肩(11)，单向轴承(3)的内圈、支承轴承(4)的内圈和整体式芯轴(1)为一体结构。

2.根据权利要求1所述的自由式皮带轮，其特征是：所述的单向轴承(3)具有支承滚针(32)和支承滚针用保持架(33)、单向滚针(34)和单向滚针用保持架(35)，支承滚针(32)与双挡边外圈(31)的内圆面及整体式芯轴(1)的外圆面滚动接触，单向滚针(34)与双挡边外圈(31)的内圆面及整体式芯轴(1)的外圆面滚动接触，单向滚针用保持架(35)上设置有与单向滚针(34)数量相等的圆周方向弹性推压单向滚针(34)的弹簧片(36)，整体式芯轴(1)外圆面上对应于单向滚针(34)处设置有与单向滚针(34)数量相等的弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽(12)，弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽(12)轴向长度与单向滚针(34)相配，双挡边外圈(6)的内圆面和整体式芯轴(1)的外圆面间的最小径向间距小于单向滚针(34)的直径、在弧形斜坡凹槽或直线斜坡凹槽(12)槽深最大处大于单向滚针(34)的直径；所述的支承轴承(4)具有滚针(42)，滚针(42)与单挡边外圈(41)的内圆面及整体式芯轴(1)的外圆面滚动接触，单向滚针(34)的直径大于支承滚针(32)和滚针(42)的直径。

3.根据权利要求2所述的自由式皮带轮，其特征是：所述的单向滚针(34)的直径为4.5～6.5mm。

4.根据权利要求2所述的自由式皮带轮，其特征是：所述的弧形斜坡凹槽直线斜坡凹槽(12)由保持架定位段(AB)、过渡段(BC)、斜楔段(CD)和大外圆段(DE)组成，保持架定位段(AB)与过渡段(BC)相交连接，过渡段(BC)和斜楔段(CD)相切连接，斜楔段(CD)和大外圆段(DE)相连接，所述的单向滚针用保持架(35)包括沿公共轴轴向分隔开的第一和第二环形端边(351)及连接两环形端边的横梁(352)，环形端边(351)和横梁(352)之间形成保持单向滚针(34)的窗孔(353)，横梁(352)内表面为凸出环形端边(351)且与保持架定位段(AB)相配合的圆弧面。

5.根据权利要求4所述的自由式皮带轮，其特征是：所述的横梁(352)的内表面两端设置有弹簧片定位止口(3521)，横梁(352)的两侧面设置有弹簧片定位锥面(3522)；在窗孔(353)的两端的第一和第二环形端边(351)上各有一个用于弹簧片(36)定位的三角形凸起(3511)，所述的弹簧片(36)由连成一体的支撑部分和夹持部分组成，支撑部分为两端向内弯折的支撑片(361)，支撑片(361)具有直边(3611)和两折边(3612)，两折边(3612)的末端也向内弯折，折边(3612)末端弯折角处支撑单向滚针(34)悬浮，夹持部分为两片夹持片(362)，夹持片(362)上端与支撑片(361)的直边(3611)相连、夹持片(362)的下端向内弯折；弹簧片(36)的夹持片(362)夹在横梁的弹簧片定位止口(3521)处，自由状态下支撑片(361)的直边(3611)与夹持片(362)的主体间的夹角α及夹持片(362)的下端的弯折角度β均小于配合处横梁(352)的弹簧片定位锥面(3522)与横梁(352)的内表面的夹角γ。

6.根据权利要求5所述的自由式皮带轮，其特征是：自由状态下支撑片(361)的直边(3611)与夹持片(362)的主体间的夹角α为73～77°，夹持片(362)的下端的弯折角度β为73～77°，横梁(352)的弹簧片定位锥面(3522)与横梁(352)的内表面的夹角γ为78～82°，自由状态下支撑片(361)的直边(3611)与夹持片(362)的主体间的夹角α及夹持片(362)的下端的弯折角度β比配合处横梁(352)的弹簧片定位锥面(3522)与横梁(352)的内表面的夹角γ小4～6°。

7.根据权利要求5所述的自由式皮带轮，其特征是：自由状态下弹簧片(36)的支撑片(361)的直边(3611)与折边(3612)间的夹角δ为35～37°，受力压缩状态下弹簧片(36)的支撑片(361)的直边(3611)与折边(3612)间的夹角δ为17～19°，折边(3612)的末端弯折角λ为108～112°。

8.根据权利要求1所述的自由式皮带轮，其特征是：整体式芯轴(1)和从动皮带轮(2)间在单向轴承(3)的前端和支承轴承(4)的后端均装有防尘密封件(5)。

9.根据权利要求8所述的自由式皮带轮，其特征是：所述的防尘密封件(5)包括环形的金属骨架(51)和粘在金属骨架(51)内孔中的橡胶层(52)，金属骨架(51)压装从动皮带轮(2)内孔中，橡胶层(52)的内孔与整体式芯轴(1)的外圆密封配合，橡胶层(52)的两侧面均具有“V”形或“U”形凹槽(521)，橡胶层(52)的密封面具有弧形凹槽(522)。

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