CN103148199B - 一种磁力减振皮带轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁力减振皮带轮，包括皮带轮和套装在皮带轮内部的轮毂，皮带轮与轮毂可相对转动，在皮带轮与轮毂之间设有第一磁铁和第二磁铁；轮毂转动时首先推动第一磁铁转动，然后第一磁铁通过排斥力作用推动第二磁铁转动，第二磁铁再推动皮带轮转动，相当于是通过磁铁之间磁力作用来传递皮带轮或轮毂的转矩，解决了目前减振皮带轮阻力小、稳定性差以及寿命低的问题。

Description

一种磁力减振皮带轮

技术领域

本发明涉及汽车传动部件，特别是涉及一种磁力减振皮带轮。

背景技术

当发动机工作时，曲轴在周期性变化的转矩作用下，各曲拐之间发生周期性相对扭转的现象称为扭转振动，简称扭振。发动机的振动关系到它的寿命、工作效率和对周围环境的影响。曲轴系统的振动是引发内燃机振动的重要因素。为此发动机上都加装减振皮带轮，一方面是消减曲轴扭转振动，减少曲轴应力水平，提高曲轴的疲劳寿命；另外还能传递扭矩，衰减扭矩波动，缓和前端皮带传动系统受到的冲击载荷；最后还起到减少发动机的振动、噪声的作用。

而目前发动机上广泛使用橡胶阻尼式减振器或者以其他弹性部件来代替橡胶的减振器，可以在一定程度上衰减由曲轴传递到皮带轮系的振动，但是都存在刚性较大使得减振效果有限的缺点；并且橡胶老化容易脱落，而其他弹性部件在多次使用后弹力容易下降，都会出现意外失效现象。所以随着目前汽车发动机的轻量化和大功率化，传统橡胶阻尼式减振器已经无法满足曲轴系统扭转振动控制的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁力减振皮带轮，是通过磁铁之间磁力作用来传递皮带轮或轮毂的转矩，解决目前减振皮带轮阻力小、稳定性差以及寿命低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种磁力减振皮带轮，包括皮带轮和套装在所述皮带轮内部的轮毂，所述皮带轮与轮毂可相对转动，所述皮带轮与轮毂之间设有第一磁铁和第二磁铁；

所述轮毂转动时首先推动所述第一磁铁转动，然后所述第一磁铁通过排斥力作用推动第二磁铁转动，所述第二磁铁再推动所述皮带轮转动。

可选地，上述的装置中，所述皮带轮与轮毂之间形成环形腔体，所述第一磁铁和第二磁铁的横截面均呈圆弧状，所述第一磁铁和第二磁铁沿周向布置在所述环形腔体内，所述第一磁铁和第二磁铁的弧长之和小于所述环形腔体的周长。

可选地，上述的装置中，所述皮带轮的内壁以及所述轮毂的外壁上分别对称设置有第一挡块和第二挡块；

所述第一磁铁包括磁铁a和磁铁b，所述磁铁a和磁铁b分别位于所述第一挡块两端；所述第二磁铁包括磁铁c和磁铁d，所述磁铁c和磁铁d分别位于所述第二挡块两端。

可选地，上述的装置中，所述第一挡块和第二挡块将所述环形腔体平分为两个半圆环形腔体；所述磁铁a和所述磁铁c位于所述其中一个半圆环形腔体内，所述磁铁b和磁铁d位于所述另一个半圆环形腔体内。

可选地，上述的装置中，所述磁铁a和所述磁铁c之间相互靠近端的磁性相同；所述磁铁b和磁铁d之间相互靠近端的磁性相同。

可选地，上述的装置中，沿圆周顺时针方向，所述磁铁a的磁极分别为N、S，所述磁铁b的磁极分别为N、S，所述磁铁d的磁极分别为S、N，所述磁铁c的磁极分别为S、N。

可选地，上述的装置中，所述第一挡块和第二挡块的横截面均呈圆弧状。

本发明至少存在以下有益技术效果：

1）、本发明的磁力减振皮带轮结构巧妙，性能优良，是通过磁铁之间磁力作用来传递皮带轮或轮毂的转矩，达到减振目的；较传统的类似橡胶阻尼式的减振皮带轮，没有橡胶易老化和性能易受环境温度影响的缺点，增加了减振皮带轮寿命；同时本发明的磁力减振皮带轮阻尼大，能更有效控制住曲轴扭振的角振幅，满足汽车发动机的轻量化和大功率化对曲轴系统扭转振动控制的要求；

2）、本发明可以根据需要调节磁力大小，是通过控制磁铁的磁场强度和两块磁铁排斥力面的截面积大小来控制磁铁之间排斥力的大小，从而控制住转矩波动产生的角振幅，也就控制住了曲轴扭振，使得本发明的易调节且适用性更强；

3）、本发明的磁力减振皮带轮通过将曲轴扭振的部分能量转化为电磁能，最终以电磁波的形式传递出去，既不会影响零部件性能，更不会造成零部件的损害，如此就能很有效的消减曲轴扭转振动，达到减少曲轴应力水平，提高曲轴疲劳寿命的作用。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明另一实施例结构示意图；

其中：

1-皮带轮，2-轮毂，3-第一挡块，4-第二挡块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种磁力减振皮带轮，包括皮带轮1和套装在皮带轮1内部的轮毂2，皮带轮1与轮毂2可相对转动，皮带轮1与轮毂2之间设有第一磁铁和第二磁铁；

轮毂2转动时首先推动第一磁铁转动，然后第一磁铁通过排斥力作用推动第二磁铁转动，第二磁铁再推动所述皮带轮1转动。

其中，第一磁铁和第二磁铁与皮带轮1和轮毂2之间可以是如图2中所示的连接关系，也可以是如图3中所示的连接关系，具体可以根据第一磁铁和第二磁铁的数量等因素进行选择，后续会进行详细描述。

本发明的磁力减振皮带轮结构巧妙，性能优良，是通过磁铁3之间磁力作用来传递皮带轮1或轮毂2的转矩，达到减振目的。相对传统的类似橡胶阻尼式的减振皮带轮，本发明没有橡胶易老化和性能易受环境温度影响的缺点，从而增加了减振皮带轮寿命。同时，本发明的磁力减振皮带轮阻尼大，能更有效控制住曲轴扭振的角振幅，满足汽车发动机的轻量化和大功率化对曲轴系统扭转振动控制的要求。

本发明的一个实施例中，具体参照图1和图2所示，是在皮带轮1与轮毂2之间形成环形腔体，而第一磁铁和第二磁铁的横截面均呈圆弧状，这样的形状与上述环形腔体形状相匹配，使得第一磁铁和第二磁铁可以沿周向布置在环形腔体内。另外，形状相同的第一磁铁和第二磁铁要处于同一平面内，并且第一磁铁和第二磁铁的弧长之和小于所述环形腔体的周长，即第一磁铁与第二磁铁之间存在间隙，具体结构下面再进行描述。

第一磁铁和第二磁铁的数量都可以是多个，本例中优选均包括两个，具体如图2所示，即第一磁铁包括磁铁a和磁铁b，第二磁铁包括磁铁c和磁铁d。并且在皮带轮1的内壁以及轮毂2的外壁上又分别对称设置有横截面可以呈圆弧状第一挡块3和第二挡块4，磁铁a和磁铁b分别位于所述第一挡块3两端；磁铁c和磁铁d分别位于第二挡块4两端。

还如图2所示，第一挡块3和第二挡块4将上述皮带轮1与轮毂2之间形成环形腔体平分为两个半圆环形腔体。磁铁a和磁铁c位于其中一个半圆环形腔体内，它们的弧长之和小于半圆环形腔体的弧长；磁铁b和磁铁d位于另一个半圆环形腔体内，它们的弧长之和小于半圆环形腔体的弧长。所以磁铁a与磁铁c之间以及磁铁b和磁铁d之间均存在间隙，间隙的距离如图2中的e，这个距离e会因为磁铁种类的不同而不同，具体根据使用情况来定。

磁铁a和磁铁c之间相互靠近端的磁性相同，同样，磁铁b和磁铁d之间相互靠近端的磁性相同。特别如图2中所述，沿圆周顺时针方向，磁铁a的磁极分别为N、S，磁铁b的磁极分别为N、S，磁铁d的磁极分别为S、N，磁铁c的磁极分别为S、N。可以认为整个环形腔体内相间隔的两块磁铁之间磁极布置方式是相反的，并且布置方式不是唯一，是可以具体根据磁铁的数量来确定。

本发明的工作过程是，当发动机运行时，曲轴转动带动轮毂2转动，然后轮毂2通过它上面设置的第二挡块4将转矩传递给磁铁c或磁铁d，磁铁c或磁铁d再对应地将转矩通过相互之间排斥力作用传递给磁铁a或磁铁b，然后，磁铁a或磁铁b再将转矩传递给皮带轮1的第一挡块3上，再带动皮带轮1将动力传递给皮带系统。在上述转矩传递过程中，当曲轴发生扭振时，转矩波动产生的角振幅会使挡块同侧的磁铁间距发生变化，那么阻尼磁力也会随之变化，并且是转矩波动大，阻尼磁力变化就大，转矩波动小，阻尼磁力变化就小，从而实现减振的作用。

本发明还可以根据需要调节磁力大小，主要是通过控制磁铁的磁场强度和相互作用的两块磁铁排斥力面的截面积大小来控制两块磁铁之间排斥力的大小，从而控制住转矩波动产生的角振幅，也就控制住了曲轴扭振，使得本发明的易调节且适用性更强。

另外，本发明的磁力减振皮带轮通过将曲轴扭振的部分能量转化为电磁能，最终以电磁波的形式传递出去，既不会影响零部件性能，更不会造成零部件的损害，如此就能很有效的消减曲轴扭转振动，达到减少曲轴应力水平，提高曲轴疲劳寿命的作用。

本发明的一个实施例中，第一磁铁和第二磁铁与皮带轮1和轮毂2之间还可以有其他方式连接。具体如图3所示，第一磁铁和第二磁铁分别只包括一块磁铁，其中第一磁铁可以固定设置在皮带轮1的内壁上，跟随皮带轮1一起转动；第二磁铁是固定设置在轮毂2的外壁上，跟随轮毂2一起转动。两块磁铁相互靠近端的磁极是如图3所示相同的，所以转动过程中会相互之间产生排斥力，也能达到本发明的目的。

除此之外，还有其他多种形式，例如皮带轮1与第一磁铁之间可以为图2中具有第一挡块3的连接方式，即第一磁铁还是包括磁铁a或磁铁b，而轮毂2与第二磁铁则采用图3中的连接方式，即只包括一块磁铁；总共是三块磁铁，三块磁铁之间磁极的设置方式可以是与上述四块磁铁时的布置方式相似，只要保证皮带轮1上的磁铁与轮毂2上磁铁相互靠近端的磁极是相同的即可，同样可以达到本发明的目的，所以本例不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种磁力减振皮带轮，包括皮带轮(1)和套装在所述皮带轮(1)内部的轮毂(2)，所述皮带轮(1)与轮毂(2)可相对转动，其特征在于，所述皮带轮(1)与轮毂(2)之间设有第一磁铁和第二磁铁；

所述轮毂(2)转动时首先推动所述第一磁铁转动，然后所述第一磁铁通过排斥力作用推动第二磁铁转动，所述第二磁铁再推动所述皮带轮(1)转动；

其中，所述皮带轮(1)与轮毂(2)之间形成环形腔体，所述第一磁铁和第二磁铁的横截面均呈圆弧状，所述第一磁铁和第二磁铁沿周向布置在所述环形腔体内，所述第一磁铁和第二磁铁的弧长之和小于所述环形腔体的周长；

其中，所述皮带轮(1)的内壁上设置有第一挡块(3)，所述轮毂(2)的外壁上设置有与所述第一挡块(3)对称的第二挡块(4)；

所述第一磁铁包括磁铁a和磁铁b，所述磁铁a和磁铁b分别位于所述第一挡块(3)两端；所述第二磁铁包括磁铁c和磁铁d，所述磁铁c和磁铁d分别位于所述第二挡块(4)两端；

其中，所述第一挡块(3)和第二挡块(4)将所述环形腔体平分为两个半圆环形腔体；所述磁铁a和所述磁铁c位于其中一个半圆环形腔体内，所述磁铁b和磁铁d位于另一个半圆环形腔体内；

其中，所述磁铁a和所述磁铁c之间相互靠近端的磁性相同；所述磁铁b和磁铁d之间相互靠近端的磁性相同。

2.根据权利要求1所述的磁力减振皮带轮，其特征在于，沿圆周顺时针方向，所述磁铁a的磁极分别为N、S，所述磁铁b的磁极分别为N、S，所述磁铁d的磁极分别为S、N，所述磁铁c的磁极分别为S、N。

3.根据权利要求1所述的磁力减振皮带轮，其特征在于，所述第一挡块(3)和第二挡块(4)的横截面均呈圆弧状。