CN109611523A - 高阻尼正时皮带张紧轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于包括中心轴、底板、阻尼套、回转臂、滑动轴承、阻尼弹簧、扭力弹簧、皮带轮、轴承、偏心调节轴、平面滑轮及卡箍，阻尼套套装在中心轴的下部，阻尼弹簧预抱紧套装在阻尼套上，当汽车发动机加速或减速时，使阻尼套与中心轴之间正反向转动产生不同的摩擦力。本发明结构简单紧凑，制造成本低，在整个工作寿命内输出高于现有张紧轮的摩擦阻尼力，能有效减少发动机正时轮系的能耗，降低发动机正时轮系的振动噪音，提高张紧轮及正时皮带轮系中各零件的使用寿命。

Description

高阻尼正时皮带张紧轮

技术领域

本发明涉及一种用于汽车发动机正时皮带驱动系统的皮带张紧装置，尤其是涉及一种高阻尼正时皮带张紧轮。

背景技术

目前，用于汽车发动机正时皮带传动轮系的皮带张紧轮是众所周知的，这种皮带张紧轮通常包括通过弹簧或其它驱动装置驱动贴合发动机皮带的皮带轮或其它构件，皮带轮通过轴承安装在绕中心轴回转的旋转回转臂上，中心轴和冲压底板的结合件容纳扭力弹簧或其它驱动装置，扭力弹簧或其它驱动装置驱动旋转回转臂回转从而使发动机皮带保持恒定的张力。常规正时张紧轮还包括不带扭力弹簧的正时张紧轮，就依靠机械式张紧皮带的方式给轮系提供皮带的预张紧力。

尽管这种现有技术的正时皮带张紧轮应用广泛，但是它们也存在一些缺点。这种结构的正时皮带张紧轮，摩擦力的产生就靠中心轴与安装在回转臂孔中的滑动轴承，所以阻尼非常非常小。随着当前的发动机越做越小，而发动机所要求输出的功率越来越高，现有的正时张紧轮在发动机正时轮系中能耗高、振动噪音大、使用寿命短，现有技术的正时皮带张紧轮性能指标很难满足目前发动机的要求。

发明内容

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种高阻尼正时皮带张紧轮，结构简单紧凑，制造成本低，能有效减少发动机正时轮系的能耗，降低发动机正时轮系的振动噪音，提高张紧轮及正时皮带轮系中各零件的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种高阻尼正时皮带张紧轮，包括：

中心轴及底板，所述底板套装在所述中心轴的下端，所述底板与所述中心轴之间为过盈配合，所述中心轴上设有中心台阶孔，底板上设有用于发动机上相对相位固定的挂角；

阻尼套，套装在所述中心轴的下部，对称设置有至少2个轴向的槽口；

回转臂及滑动轴承，所述回转臂设有轮轴，所述轮轴上设有偏心设置的中心轴孔，所述滑动轴承呈薄壁筒状，所述滑动轴承设置在所述中心轴孔中，所述滑动轴承的外壁与所述中心轴孔之间为过盈配合，所述回转臂通过所述滑动轴承套装在所述中心轴的上部，所述滑动轴承的内壁与所述中心轴之间为间隙配合；

阻尼弹簧，为螺旋扭转弹簧，预抱紧套装在所述阻尼套上，所述阻尼弹簧的上端连接所述回转臂，所述阻尼弹簧的下端为自由端；

扭力弹簧，为螺旋扭转弹簧，所述扭力弹簧同轴套装在所述阻尼弹簧外，所述扭力弹簧的旋向与所述阻尼弹簧的旋向相同，所述扭力弹簧的两端分别连接所述回转臂及所述底板；

皮带轮及轴承，所述皮带轮通过所述轴承安装在所述回转臂的轮轴上；

偏心调节轴及平面滑轮，所述偏心调节轴上设有偏心设置的轴孔，所述偏心调节轴的上端设有轴帽，所述偏心调节轴穿过所述中心轴的中心台阶孔，并且所述偏心调节轴的下端限位连接所述中心轴的中心台阶孔，所述平面滑轮设置在所述偏心调节轴的轴帽与所述回转臂的轮轴的轴端之间。

进一步的：

所述底板上设有行程挂角，所述回转臂上设有2个行程限制凸台，所述行程挂角设置在2个所述行程限制凸台之间。

所述偏心调节轴的下端设有2个铆钉，卡箍上设有2个铆钉孔及2个折弯脚，所述卡箍通过所述偏心调节轴的下端的2个铆钉铆合在所述偏心调节轴的下端，并且所述卡箍的2个折弯脚卡入所述中心轴的中心台阶孔中。

所述回转臂的轮轴的轴端设有2个定位销孔，所述平面滑轮上设有2个定位销，所述平面滑轮的2个定位销卡装在所述回转臂的轮轴上的2个定位销孔中。

所述扭力弹簧的两端分别设有上弯脚及下弯脚，所述回转臂上设有上卡槽，所述底板上设有下卡槽，所述扭力弹簧的上弯脚卡装在所述回转臂的上卡槽中，所述扭力弹簧的下弯脚卡装在所述底板的下卡槽中。

所述阻尼弹簧的上端设有轴向弯脚，所述回转臂上设有弯脚孔，所述阻尼弹簧的轴向弯脚卡装在所述回转臂上的弯脚孔中。

所述扭力弹簧及所述阻尼弹簧均为左螺旋弹簧。

所述阻尼套上对称设置有8个轴向的槽口。

本发明的技术效果在于：

本发明公开的一种高阻尼正时皮带张紧轮，结构简单紧凑，制造成本低，在整个工作寿命内输出高于现有张紧轮的摩擦阻尼力，能有效减少发动机正时轮系的能耗，降低发动机正时轮系的振动噪音，提高张紧轮及正时皮带轮系中各零件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的三维爆破图。

图3为底板的三维结构示意图。

图4为回转臂的三维结构示意图。

图5为回转臂的另一视角的三维结构示意图。

图6为偏心调节轴的三维结构示意图。

图7为卡箍的三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1~7所示，本发明包括中心轴8、底板6、阻尼套5、回转臂12、滑动轴承3、阻尼弹簧4、扭力弹簧9、皮带轮11、轴承10、偏心调节轴1、平面滑轮2及卡箍7，底板6套装在中心轴8的下端，底板6与中心轴8之间为过盈配合，中心轴8上设有中心台阶孔81，底板6上设有用于发动机上相对相位固定的挂角61，挂角61用于安装后保证张紧轮在正时轮系中的相对位置。阻尼套5套装在中心轴8的下部，阻尼套5上对称设置有至少2个轴向的槽口51，在本实施例中，阻尼套5上对称设置有8个轴向的槽口51。阻尼弹簧4为螺旋扭转弹簧，阻尼弹簧4预抱紧套装在阻尼套5上，阻尼弹簧4的上端连接回转臂12，阻尼弹簧4的下端为自由端，在本实施例中，阻尼弹簧4的上端设有轴向弯脚41，轴向弯脚41与阻尼弹簧4的轴心线平行，回转臂12上设有弯脚孔126，阻尼弹簧4的轴向弯脚41卡装在回转臂12上的弯脚孔126中（如图1、2、5）。阻尼弹簧4的作用在于，阻尼弹簧4预抱紧阻尼套5，使阻尼套5与中心轴8之间相对滑动产生得到较高的摩擦阻尼以吸收来自发动机皮带的振动。阻尼套5与中心轴8之间正反向转动产生不同的摩擦力，当回转臂12产生转动时，可根据回转臂12旋转方向的不同，推动阻尼弹簧4正反两方向转动，回转臂推动阻尼弹簧4松驰时，阻尼套5与中心轴8的摩擦力减小，当回转臂12拉动阻尼弹簧4抱紧阻尼套5，阻尼套5与中心轴8的摩擦力增大。回转臂12设有轮轴121，皮带轮11通过轴承10安装在回转臂12的轮轴121上，轴承10为滚动轴承。轮轴121上设有偏心设置的中心轴孔122，滑动轴承3呈薄壁筒状，滑动轴承3上设有轴向的断口31，滑动轴承3设置在中心轴孔122中，滑动轴承3的外壁与中心轴孔122之间为过盈配合，回转臂12通过滑动轴承3套装在中心轴8的上部，滑动轴承3的内壁与中心轴8之间为间隙配合，从而使回转臂12能够绕中心轴8回转，滑动轴承3的内壁具有耐磨涂层，从而确保其使用寿命。扭力弹簧9为螺旋扭转弹簧，扭力弹簧9同轴套装在阻尼弹簧4外，扭力弹簧9的旋向与阻尼弹簧4旋向相同，扭力弹簧9的两端分别连接回转臂12及底板6，在本实施例中，扭力弹簧9及阻尼弹簧4均为左螺旋弹簧，扭力弹簧9的两端分别设有上弯脚91及下弯脚92，回转臂12上设有上卡槽124，底板6上设有下卡槽62，扭力弹簧9的上弯脚91卡装在回转臂12的上卡槽124中，扭力弹簧9的下弯脚92卡装在底板6的下卡槽62中。扭力弹簧9的作用为驱动回转臂12绕中心轴8回转从而使皮带轮11与发动机皮带贴合。偏心调节轴1上设有偏心设置的轴孔101，偏心调节轴1的上端设有轴帽102，轴帽102设有多个棱角，便于偏心调节轴1的调整。偏心调节轴1的下端设有2个铆钉103，偏心调节轴1穿过中心轴8的中心台阶孔81，平面滑轮2设置在偏心调节轴1的轴帽102与回转臂12的轮轴121的轴端之间，平面滑轮2的作用相当于偏心调节轴1与回转臂12之间相对滑动的平面轴承，在本实施例中，回转臂12的轮轴121的轴端设有2个定位销孔123，平面滑轮2上设有2个定位销21，平面滑轮2的2个定位销21卡装在回转臂12的轮轴121上的2个定位销孔123中，从而防止平面滑轮2跟转。卡箍7由弹性材料制成，卡箍7上设有2个铆钉孔71及2个折弯脚72，2个折弯脚72具有张开闭合的弹性，卡箍7通过偏心调节轴1下端的2个铆钉103铆合在偏心调节轴1的下端，并且卡箍7的2个折弯脚72卡入中心轴8的中心台阶孔81中，通过卡箍7的2个折弯脚72卡入中心轴8的中心台阶孔81内的台阶处使偏心调节轴1得到轴向限位，并完成皮带张紧轮的装配。

在本实施例中，底板6上设有行程挂角63，回转臂12上设有2个行程限制凸台125，行程挂角63设置在2个行程限制凸台125之间。底板6上的行程挂角63与回转臂12上的2个行程限制凸台125配合用来限制张紧轮的有效工作行程。

本发明提供一种用于发动机正时皮带驱动系统并使其保证高效运行的正时皮带张紧轮。在使用时，本发明的高阻尼正时皮带张紧轮用安装螺栓穿过偏心调节轴1上的轴孔101并将其固定在发动机缸体上，在安装时，偏心调节轴1由于其轴孔101偏心设置，可对正时张紧轮的安装作调整，底板6上的挂角61用于确定正时皮带张紧轮在发动机上的相对位置，中心轴8的底平面固定在发动机缸体平面上。回转臂12的轮轴121与中心轴孔122偏心设置，在扭力弹簧9驱动下回转臂12绕中心轴8回转摆动，从而使皮带轮11与发动机皮带贴合并调节皮带张力，使正时皮带传动轮系的皮带获取有效的皮带张力，确保系统正常运行。

当汽车发动机加速时，正时皮带瞬间拉长，回转臂12在扭力弹簧9作用下回转压紧发动机正进轮系皮带，同时，回转臂12的回转带动阻尼弹簧4，使阻尼弹簧4对阻尼套5的抱紧力迅速减少，阻尼弹簧4在阻尼套5上的正压力减小，阻尼套5对中心轴8的正压力减小，阻尼套5与中心轴8之间摩擦力减小，正时张紧轮摩擦阻尼变小，回转臂12在扭力弹簧9扭矩的作用下，回转臂12回转带动皮带轮11迅速压紧皮带，有效地保证正时轮系所需的皮带系统张力，确保正时皮带系统正常运行，防止齿形带跳齿的产生。当汽车发动机减速时，发动机张紧轮侧的皮带瞬间变短，在发动机正时皮带的反作用力推力下，推动回转臂12作反向回转运动，同时，阻尼弹簧4在回转臂12的作用下，阻尼弹簧4抱紧阻尼套5，阻尼弹簧4对阻尼套5的抱紧力迅速增加，阻尼弹簧4在阻尼套5上的正压力增大，阻尼套5对中心轴8的正压力增大，阻尼套5与中心轴8之间的摩擦力增大，正时张紧轮摩擦阻尼增大，有效地防止回转臂由于皮带的反作用力而产生剧烈抖动，保证汽车发动机皮带轮系的正常运行，有效地延长了正时张紧轮的使用寿命。在正时张紧轮长时间工作运行后，由于摩擦力的存在，必定会产生一定量的磨损情况，在张紧轮装配时，阻尼套5设计成开槽口的结构，并且采用阻尼弹簧4预抱紧装配方式，在阻尼套5磨损时可以由阻尼弹簧提供的实时抱紧力加以补偿，确保张紧器的阻尼性能恒定。

本发明公开的高阻尼正时皮带张紧轮，在汽车发动机加速时，使阻尼套5与中心轴8之间摩擦阻尼减小，使回转臂12在扭力弹簧9扭矩的作用下带动皮带轮11迅速压紧皮带，有效地保证正时轮系所需的皮带系统张力，确保正时皮带系统正常运行，防止齿形带跳齿的产生；当汽车发动机减速时，使阻尼套5与中心轴8之间的摩擦阻尼增大，正时张紧轮摩擦阻尼增大，有效地防止回转臂由于皮带的反作用力而产生剧烈抖动，降低发动机正时轮系的振动噪音，保证汽车发动机皮带轮系的正常运行，减少发动机正时轮系的能耗，有效地延长了正时张紧轮及正时皮带轮系中各零件的使用寿命。

Claims (8)

1.一种高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于包括：

中心轴及底板，所述底板套装在所述中心轴的下端，所述底板与所述中心轴之间为过盈配合，所述中心轴上设有中心台阶孔，底板上设有用于发动机上相对相位固定的挂角；

阻尼套，套装在所述中心轴的下部，对称设置有至少2个轴向的槽口；

回转臂及滑动轴承，所述回转臂设有轮轴，所述轮轴上设有偏心设置的中心轴孔，所述滑动轴承呈薄壁筒状，所述滑动轴承设置在所述中心轴孔中，所述滑动轴承的外壁与所述中心轴孔之间为过盈配合，所述回转臂通过所述滑动轴承套装在所述中心轴的上部，所述滑动轴承的内壁与所述中心轴之间为间隙配合；

阻尼弹簧，为螺旋扭转弹簧，预抱紧套装在所述阻尼套上，所述阻尼弹簧的上端连接所述回转臂，所述阻尼弹簧的下端为自由端；

扭力弹簧，为螺旋扭转弹簧，所述扭力弹簧同轴套装在所述阻尼弹簧外，所述扭力弹簧的旋向与所述阻尼弹簧的旋向相同，所述扭力弹簧的两端分别连接所述回转臂及所述底板；

皮带轮及轴承，所述皮带轮通过所述轴承安装在所述回转臂的轮轴上；

偏心调节轴及平面滑轮，所述偏心调节轴上设有偏心设置的轴孔，所述偏心调节轴的上端设有轴帽，所述偏心调节轴穿过所述中心轴的中心台阶孔，并且所述偏心调节轴的下端限位连接所述中心轴的中心台阶孔，所述平面滑轮设置在所述偏心调节轴的轴帽与所述回转臂的轮轴的轴端之间。

2.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述底板上设有行程挂角，所述回转臂上设有2个行程限制凸台，所述行程挂角设置在2个所述行程限制凸台之间。

3.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述偏心调节轴的下端设有2个铆钉，卡箍上设有2个铆钉孔及2个折弯脚，所述卡箍通过所述偏心调节轴的下端的2个铆钉铆合在所述偏心调节轴的下端，并且所述卡箍的2个折弯脚卡入所述中心轴的中心台阶孔中。

4.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述回转臂的轮轴的轴端设有2个定位销孔，所述平面滑轮上设有2个定位销，所述平面滑轮的2个定位销卡装在所述回转臂的轮轴上的2个定位销孔中。

5.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述扭力弹簧的两端分别设有上弯脚及下弯脚，所述回转臂上设有上卡槽，所述底板上设有下卡槽，所述扭力弹簧的上弯脚卡装在所述回转臂的上卡槽中，所述扭力弹簧的下弯脚卡装在所述底板的下卡槽中。

6.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述阻尼弹簧的上端设有轴向弯脚，所述回转臂上设有弯脚孔，所述阻尼弹簧的轴向弯脚卡装在所述回转臂上的弯脚孔中。

7.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述扭力弹簧及所述阻尼弹簧均为左螺旋弹簧。

8.按照权利要求1所述的高阻尼正时皮带张紧轮，其特征在于：所述阻尼套上对称设置有8个轴向的槽口。