CN1276200C - 皮带张紧装置、皮带驱动系统及动力设备 - Google Patents

皮带张紧装置、皮带驱动系统及动力设备 Download PDF

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Abstract

本发明是一种为具有皮带张紧装置、第一皮带张紧轮、曲轴皮带轮、以及有关第一皮带张紧轮、曲轴、和辅助皮带轮的动力传送皮带装置的皮带驱动系统的改进的皮带张紧装置。该皮带张紧装置是这样一种型式，它包括一个适合于附加到相对于发动机的汽缸体、导轨、和以与两个运动自由度的导轨为滑动关系安装的第一支架的静止点的安装点。第一皮带张紧轮可转动地安装在第一支架上以便与动力传送皮带结合。弹性构件沿导轨的纵向偏压第一支架。改进包括张紧装置，该装置包括以与两个运动自由度的导轨为滑动关系安装的第二支架。第二皮带张紧轮可转动地安装在第二支架上以便与动力传送皮带结合。该第二支架沿导轨的纵向被偏压。

Description

皮带张紧装置、皮带驱动系统及动力设备
技术领域
本发明一般涉及皮带传动系统的张紧动力传送皮带的双张紧装置。它特别涉及具有线性皮带轮运动的双张紧装置。具体地说，本发明涉及线性运动张紧装置，该装置具有两个张紧皮带轮，其运动被机械地阻尼，该张紧装置对动力传送皮带传动系统有可应用性，该皮带传动系统具有实施发动机启动功能和发电功能两者的单一装置，诸如电动机/发电机，有时也称之为Gen-Star。本发明还涉及装有这种张紧装置的皮带驱动系统及动力设备。
背景技术
内燃机或动力设备通常使用动力传送皮带驱动系统以便从发动机的曲轴输出动力并将它分送到一个或多个不同的发动机附加设备或辅助装置。在汽车的应用中，这些辅助设备包括动力控制泵、水泵、空调压缩机、燃油泵以及交流发电机。历史上，这种发动机在从发动机后部伸出的曲轴处具有主动力输出端，驱动链安装在该输出端上用以驱动车轮以便移动汽车。由安装在曲轴前端的皮带轮驱动辅助设备。每个辅助设备装设皮带轮。所有的皮带轮通过一个或多个将它们链接的动力传送皮带机械地连接。已提供张紧每条动力传送皮带的某些方法。动力传送皮带、皮带轮、和实现皮带张紧装置构成辅助皮带驱动系统。
早期的系统包括多条V型皮带。通常，由手动调节张紧每根皮带并且固定每根皮带的一个辅助装置或张紧皮带轮。这些属于固定中心皮带驱动。因为没有任何皮带轮的自动运动的措施以便适应皮带或整个驱动的变化状态。如果皮带需要拉紧或伸长，则皮带上的张紧应缩小。另外，为了皮带驱动系统的正常工作，皮带的张紧必须设置得足够高以便适应最坏情况的状态。这种最坏情况的状态能导致温度、发动机工作、或辅助装置工作的极端状况。
已经研究了使汽车的发动机室的容积更小。为适应较小的发动机室，发动机的许多方面变得较小。包括辅助装置、皮带驱动系统。这一点，至少是部分，曾经通过减少使用的皮带的数量来实现。因为去掉每一根皮带，因而也去掉从发动机前面延伸的层的数目，则从发动机前面延伸的皮带驱动系统的总距离被减小。毕竟这导致在许多应用中使用单根盘旋的皮带。之所以这样称盘旋皮带是因为它以一系列弯曲，向前和向后地以蛇形绕过许多皮带轮。呈V肋状或Micro-V型(Gates Rubber公司的注册商标)皮带最适合于盘旋应用。
在盘旋应用中恶化了固定中心方法对皮带张紧的许多限制。因而，最现代的盘旋皮带驱动包括一个自动张紧装置从而使皮带驱动系统的变化条件可以更好地适应。在基本的形式中，自动张紧装置具有一框架或固定点，该框架直接固定到发动机的汽缸体上，或者间接地固定到车辆的某点上，即对车辆的发动机是静止的，还具有压在皮带驱动系统的旋转平面中的皮带上的轮。一个可移动的构件或连接部分在框架与通过皮带轮在皮带上提供压力的皮带轮之间延伸。该压力起伸长距离的作用(皮带绕该距离被链接)并因而使皮带被张紧。曾使用不同的技术和几何形状以提供偏压力。通常，弹性构件，诸如钢弹簧起到迫使可运动构件处于旋转运动，该运动导致皮带轮在朝向皮带表面的方向趋于运动，它依次又趋于增加皮带上的张紧力。
仅具有这些元件的张紧装置当系统处于静止状态(即皮带轮不旋转)时在皮带的表面上提供稍微恒定的力。由时间、温度、或制造的变化造成的尺寸不稳定性通过弹性构件的作用能很好地被适应，至少在张紧装置的弹性构件和几何形状的限制内被适应。因此，当系统静止时，即使皮带可能张紧或发动机可能发热或冷却，皮带上的张紧力可保持相对的恒定。然而，对于系统的所有工作状态仅具有这些元件的张紧装置可能在皮带上不能维持适合的张紧力。
由于扭振或曲轴或辅助设备的其它角度加速度的影响、不平衡状态的影响或其它影响通常工作的动力传送皮带驱动系统会振动。部分地，由于通过每个汽缸和活塞组合的燃烧循环传到曲轴的明显脉冲出现曲轴的扭转振动。该振动导致皮带的振动。此振动转而导致张紧装置的可运动部分的振动。然后动量在那些可移动部分中形成改变作用在皮带表面上的力和皮带上的张紧力。皮带上的变化的张紧力可以导致对皮带传动系统的不可接受的性能。在一个例子中，可能出现短期性能的结果，诸如皮带传动系统那里的皮带过份打滑限制系统的效率或动力传输的能力，或者由于滑动过份地产生噪声。在另一例子中，需要施加到皮带上的张紧力的总和(以具有可接受的短期性能)导致长期的结果诸如系统(包括皮带或一或几个辅助装置)的一或几个元件的过早的损坏。
为了适应这些结果并因而改进张紧装置的性能，在张紧装置中包括阻尼装置。早期的阻尼张紧装置包括对称的阻尼，在该处张紧装置的可运动部分的运动差不多相同地被阻尼，不论是在趋于增加皮带上的张紧力的方向还是在趋于减少皮带上的张紧力的方向的瞬时运动。阻尼与由弹性构件施加的力的组合以导致在皮带轮/皮带接合处的变化的偏压力。
其它张紧装置曾使用不对称阻尼。通常，这类张紧装置被阻尼使当张紧装置在皮带张紧方向上运动时可动部分上的阻尼为最小，而当在皮带松开方向运动时为最大。在一个方法中，一个导向板以不同于垂直轨道表面的角度倾向对着轨道。因而，导向板与轨道的相对运动在一个方向趋于从轨道上抬起导向板。这降低了在其接合面的压力，降低产生阻尼的摩擦力，并因而降低了阻尼。另一方向侧趋于楔住导向板对着轨道并增加阻尼。在授于Serkh等人的美国专利5964674中介绍一个例子。这些涉及具有偏压靠住皮带表面的单一皮带轮的张紧装置的使用以提供张紧力。此外，该偏压对着皮带是唯一相对于发动机汽缸体的。
授于White，Jr.的美国专利4416647公开了一种压在动力传送皮带上的两个皮带轮的张紧装置的应用。该′647专利说明这种方法对于诸如空调压缩机的循环载荷的张紧系统是有用的。皮带轮中的一个在紧接循环载荷的上游压在动力传送皮带一段上。而另一皮带轮则在紧接循环载荷下游压在动力传送皮带上。在一个实施例中，两个皮带轮在能绕其顶点枢转的有角度的构件上彼此相互固定。该组装件朝向动力传送皮带被挤压以便在固定中心的形式中提供静态的张紧力。据说枢轴接受动态张紧力。静态张紧力由于在皮带张紧方向被张紧装置施加到动力传轮皮带上的力引起，由于趋于伸长距离的作用，动力传送皮带被迫绕系统的皮带轮运动。如果假设允许系统的皮带轮的每一个自由地旋转，则每个跨度上的张紧力将相同且处于静态张紧。动态张紧是这样的张紧即在动力传送皮带的整个长度上，也就是由于被皮带轮的每一个上的扭转的影响和系统的各种不平衡而变化的静态张紧力引起的张紧。作为附加的结果，每个跨度趋于是在不同的张紧力之下。
在另一实施例中，两个皮带轮的每一个固定在分立的臂上，该臂可以绕枢轴各别地运动。该两臂由一弹簧被相向偏压。该′647专利指出，任一实施例被皮带轮与分立的动力传送皮带跨度的相互作用而阻尼。没有指明摩擦或其它阻尼在枢轴处被引入，不论皮带轮的运动是相对于发动机还是相互之间的。
已知与内燃机辅助皮带传动系统结合使用的动力传送皮带张紧装置具有弧线和直线的皮带轮运动。以上讨论的那些全使用弧线运动。某些应用从线性运动张紧装置受益(即那些接触动力传送皮带的张紧皮带轮以基本上直线的路径运动)。线性运动张紧装置的一个例子可在授予Foster的美国专利4634408中找到。该′408专利公开一种比较复杂的张紧装置的结构，该结构结合绕着液压阻尼机构的许多弹簧。而且，安装张紧皮带轮的支架结合用滚珠和轨道支承结构限定支架两个运动自由度的轨道。包括液压件产生了对液压流体泄漏的关注。公开的液压机构明显不是小型的。因此，张紧装置显得比较大。比较多的元件使成本高及结构复杂。此外，除去滚珠和轨道轴承结构的作用外。没有补偿跨过支承张紧皮带轮的支架的附加扭矩(趋于扭转支架)的措施。
传统地，设置起动器电机以便旋转发动机的曲轴因而可以启动燃烧同时发动机将开始运行。该起动器电机处于发动机的后部并且适合于经过齿轮传动链周期地与曲轴的后端结合。
当前，存在增加通过降低汽车的重量和减少排汽管下元件的数目来减少排放物和提高燃油的经济性的压力。一种朝向此目标而采取的方法涉及将起动器电机的功能和交流发电机的功能组合在一个单一的装置(一种电动机/发电机或Gen-Star)中。还是针对提高燃油经济性的目标，Gen-Star建立一种称为“停止在空转”状态的应用。此状态是当发动机正常空转时它被允许停机，然后当汽车被希望重新运动时它被再起动。此状态基本上提高寄希望于辅助皮带装置的要求。在应用中，电动机/发电机置于通过辅助皮带驱动与曲轴机械连通的状态。电动机/发电机以相关的辅助皮带传动系统趋于放置在发动机的前部。但是，将这些系统放置在其它位置，包括发动机的后部也是可想象的。
Gen-Star系统的出现导致动力传送皮带系统的设计者面临基本上新的挑战，也就是对上述振动载荷的挑战。其中，最重要的挑战就是开发一种能通过包括这种新装置的辅助皮带驱动形成可接受的性能的张紧系统，该辅助皮带驱动不仅仅提供相当大的载荷和转动惯量，还增加辅助皮带驱动的大的驱动扭矩。此外，它还在间歇的基础上提供此大的驱动扭矩。
授予Bartos等人的美国专利4758208公开了使用具有弧形运动的两臂，该两臂的每一个支承一个皮带轮。该两臂还装有相当Gen-Star的轴的枢轴点。通过弹簧使该两臂被偏压朝向对方。该张紧装置还包括以有限可转动型式安装的Gen-Star，这样壳体允许转动几度以响应Gen-Star状态是作为起动器或作为交流发电机而工作。此响应运动根据Gen-Star的状态控制一对掣爪交替地锁住二臂中的一个或另一个以抵抗运动。这样，该臂及相关的动力传送皮带跨度以最大的张紧力在Gen-Star皮带轮处终止，作为Gen-Star状态的结果，被固定在适当位置。然后自由臂向动力传送皮带系统提供张紧力。这种张紧装置明显地很复杂，需要具有运动零件遇到磨损的Gen-Star的特珠安装，同时在其应用中不灵活。此外，′208专利没有公开向任一皮带轮的运动增加阻尼以提高系统性能的考虑。
此外，对张紧装置和系统仍需要为与Gen-Star结合使用而立刻提供满足要求的短期性能、满足要求的长期性能，优化可能在任何给定的应用中使用的皮带的宽度，降低成本和复杂性，根据Gen-Star系统是灵活的，对该系统它可应用并提供线性运动。
发明内容
本发明的目的是提供线性两皮带轮辅助动力传送皮带驱动系统的张紧装置，其具有改进短期性能、长期性能组合及优化皮带选择的构形，并提供装有这种张紧装置的皮带驱动系统及动力设备。
本发明另一目的是提供具有不对称阻尼特性的机械阻尼机构的线性运动双皮带轮张紧装置，并提供装有这种张紧装置的皮带驱动系统及动力设备。
本发明的另一目的是提供具有附加的扭矩补偿性质以提高张紧装置的寿命与工作的具有机械阻尼机构的线性运动皮带轮张紧装置，并提供装有这种张紧装置的皮带驱动系统及动力设备。
本发明的另一目的是提供抑制成本与复杂性的构成的并根据张紧装置应用的Gen-Star系统是灵活的线性双皮带轮辅助动力传送皮带驱动张紧装置，并提供装有这种张紧装置的皮带驱动系统及动力设备。
为实现本发明目的，本发明提供了一种改进的皮带驱动系统的张紧装置，所述的皮带驱动系统包括张紧装置、第一张紧装置皮带轮、曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮、和绕所述第一张紧装置皮带轮、所述曲轴皮带轮、和所述辅助装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述张紧装置是这样一种型式，该型式包括适合于固定到相对于发动机汽缸体的静止点上的固定点、一轨道、对具有两个运动自由度的所述轨道呈滑动关系安装的第一支架，所述第一张紧装置皮带轮可转动地安装在所述第一支架上用于与所述动力传送皮带结合，弹性构件沿所述轨道的纵向关系偏压第一支架，其特征在于：所述张紧装置包括以与所述具有两个运动自由度的轨道为滑动关系安装的第二支架，第二张紧装置皮带轮可转动地安装在所述第二支架上以便与所述动力传送皮带结合，同时所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种具有动力皮带轮型式的动力设备的改进的皮带驱动系统，动力皮带轮包括曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮，并且有张紧装置，张紧装置包括第一张紧装置皮带轮和绕所述动力皮带轮及所述第一张紧装置皮带轮而链接的动力传送皮带，所述张紧装置具有一适合于固定到相对于所述动力设备的汽缸体为静止点的固定点，还具有轨道以与所述具有两个运动自由度的轨道的滑动关系安装的第一支架、可转动地安装在所述第一支架上以便与所述动力传送皮带结合的第一张紧装置皮带轮、沿所述轨道的纵向偏压所述第一支架的弹性构件，所述动力皮带具有由靠近每个所述动力皮带轮的端部限定的跨度，沿正常工作中皮带运行的方向，所述的跨度包括至少一个在所述曲轴皮带轮开始在所述电动机/发电机皮带轮终止的曲轴至电动机/发电机的跨度以及至少一个在所述电动机/发电机皮带轮开始在所述曲轴皮带轮终止的电动机/发电机至曲轴的跨度，其特征在于：所述张紧装置包括以与具有两个运动自由度的轨道的滑动关系安装的第二支架、可转动地安装在所述支架上以便与所述动力传送皮带结合的第二张紧装置皮带轮，同时所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种改进的具有动力皮带轮型式的动力设备的皮带驱动系统，动力皮带轮包括曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮、电动机/发电机皮带轮，并具有张紧装置，张紧装置包括第一张紧装置皮带轮，和绕所述动力皮带轮和所述第一张紧装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述张紧装置具有适于固定到相对于所述动力设备的汽缸体的静止点的固定点，还具有轨道、以对具有二自由度运动的轨道的滑动关系安装的第一支架、可旋转地安装到所述第一支架上以便与所述动力传送皮带结合的第一张紧装置皮带轮、以对所述轨道的纵向关系偏压所述第一支架的弹性构件，所述动力传送皮带具有由靠近所述动力皮带轮的每一个端部限定的跨度，沿正常工作中的皮带运行的方向，所述的跨度包括至少一个在所述曲轴皮带轮开始并在所述电动机/发电机皮带轮终止的曲轴至电动机/发电机的跨度以及至少一个在所述电动机/发电机皮带轮开始且在曲轴皮带轮终止的电动机/发电机至曲轴的跨度，其特征在于包括：所述张紧装置包括以对具有两个运动自由度的轨道滑动的关系安装的第二支架、可旋转地安装在所述支架上的以便与所述动力传送皮带结合的第二张紧装置皮带轮，以及所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压，所述第一张紧装置皮带轮靠近所述至少一个曲轴至电动机/发电机的跨度，以及所述第二张紧装置皮带轮靠近所述电动机/发电机至曲轴的跨度。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种改进的具有动力皮带轮型的具有辅助皮带驱动系统的动力设备，动力皮带轮包括曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮，并具有张紧装置，张紧装置包括第一张紧装置皮带轮，以及绕所述动力皮带轮和所述第一张紧装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述张紧装置具有适于固定到相对所述动力设备的汽缸体的静止点上的固定点，还具有轨道、以与具有二自由度运动的轨道的滑动关系安装的第一支架、可旋转地安装在所述第一支架上以便与所述动力传动皮带结合的第一张紧装置皮带轮、沿所述轨道的纵向偏压所述第一支架的弹性构件，所述动力传送皮带具有由靠近所述动力皮带轮的每一个的端部限定的跨度，沿正常工作中皮带的方向，所述的跨度包括至少一个在所述曲轴皮带轮开始并在所述电动机/发电机皮带轮终止的曲轴至电动机/发电机的跨度以及至少一个在所述电动机/发电机皮带轮开始并在所述曲轴皮带轮终止的电动机/发电机至曲轴的跨度，其特征在于：所述张紧装置包括以与具有两上运动自由度的所述轨道的滑动关系安装的第二支架，可旋转地安装在所述支架上以便与所述动力传送皮带结合的第二张紧装置皮带轮，以及所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。
附图说明
被结合并形成说明书的一部份的附图(在该附图中相同的标号表示相同零件)说明本发明的优选实施例并与说明书一起，用于解释本发明的原理，附图中：
图1是辅助皮带传动系统构形的优选实施例的示意表示，该构形包括线性运动两皮带轮张紧装置和系统处于起动状态的电动机/发电机。
图2是辅助皮带驱动系统构形的优选实施例的示意表示，该构形包括线性运动二皮带轮张紧装置和系统处于发电状态的电动机/发电机。
图3是优选线性运动两皮带轮张紧装置构成的底视透视图。
图4是优选线性运动二皮带轮张紧装置部分被切去的顶视透视图。
图5是沿图4中线5-5截取的部分剖视图。
图6是透视图示出的张紧装置的优选实施例的部分的细节。
图7是以透视图示出的张紧装置的优选实施例的部分的细节。
图8是优选的线性运动两皮带轮张紧装置构成的底视透视图。
图9是部分切去的优选的线性运动两皮带轮张紧装置的顶视透视图。
图10是沿图9中线10-10截取的部分剖视图。
图11是表示作用在任意张紧装置优选实施例上的力的部分剖视图。
具体实施方式
图1和2中表示辅助皮带传动系统10的优选实施例。该实施例包括电动机/发电机12、电动机/发电机皮带轮14、动力控制泵皮带轮18、空调压缩机皮带轮20、水泵皮带轮22、曲轴皮带轮24、双张紧装置28、第一张紧装置皮带轮16、第二张紧装置皮带轮26和动力传送皮带30。当特定的辅助皮带轮以特定的几何布置表示时，它应该被认为本发明应用到辅助装置和几何布置的不同数与组合，根据应用，包括盘旋的与非盘旋的构形。尽管对于包括电动机/发电机12的系统可以得显著的利益，辅助装置也可以是普通的交流发电机或其它辅助装置。通常，辅助装置14在高振动载荷时表现本发明的张紧装置28的好处获得利益。表示的构形是盘旋的。因此，动力传送皮带30通常是有V型肋的皮带。但是，本发明可以包括所有形式的皮带来实施。此外，也可以将这种描述视作在一个具有多个皮带的辅助皮带驱动系统中的一个皮带/皮带轮的平面。
标有皮带运行”的箭头表示在发电和起动模式的正常工作期间皮带的运行方向。沿由动力传送皮带30链接的路径下行移动就是沿皮带运行的相同方移动。而上行移动则在皮带运行的相反方向移动。
在曲轴皮带轮24开始下行移动，曲轴到电动机/发电机的跨度32覆盖在曲轴皮带轮24和动力传送皮带30之间的最后接触点的终端开始并在电动机/发电机皮带轮14和动力传送皮带30之间第一接触点结束的距离。第一电动机/发电机至曲轴的跨度34覆盖从电动机/发电机皮带轮14和动力传送皮带30之间的最后接触点开始并在动力控制泵皮带轮18与动力传送皮带30的第一接触终止的距离。在图1和2的描绘中分别有三个电动机/发电机到曲轴的跨度34′、34″、和34。曲轴到电动机/发电机的跨度32和电动机/发电机到曲轴的跨度34的数目和位置取决于对特殊应用的辅助装置的数目和位置。
根据辅助皮带传动系统10的工作模式，电动机/发电机皮带轮14处和曲轴皮带轮24处扭矩的方向是相反的，分别如图1和2中在每个皮带轮14和24处由标有扭矩”的箭头所示。在发电的模式中，曲轴皮带轮24提供全部驱动扭矩。水泵皮带轮22、空调压缩机皮带轮20、动力控制泵皮带轮18、和电动机/发电机皮带轮消耗驱动扭矩，而由第一张紧装置皮带轮16和第二张紧装置皮带轮26消耗少量的。在起动的模式中，电动机/发电机皮带轮14提供全部驱动扭矩。曲轴皮带轮24、水泵皮带轮22、空调压缩机皮带轮20和动力控制泵皮带轮18消耗驱动扭矩，而由第一张紧装置皮带轮16和第二张紧装置皮带轮26消耗少量的。
一般地和不考虑工作模式，如果假设皮带轮的每一个允许自由地旋转，则在每个跨度上的张紧力是相同的并处于静态张紧。参照图1至7，对于该优选实施例，静态张紧力是由于通过弹性构件38由张紧装置28施加到动力传送皮带30上的力形成，该弹性构件38作用到第一皮带轮支架40和第二皮带轮支架42上使第一张紧装置皮带轮16和第二张紧装置皮带轮26被偏压朝向对方，或相互偏压，并挤压在曲轴到电动机/发电机跨度32和电动机/发电机到曲轴的跨度34上，这依次又趋于伸长距离迫使动力传送皮带30绕所有皮带轮运行。
在常规的或发电的模式中，如图所示，曲轴皮带轮24提供全部扭矩。最后一个电动机/发电机到曲轴跨度34变成具有最大张紧力的跨度。曲轴皮带轮24的每个皮带轮的上行吸收驱动扭矩的一部分，同时忽略张紧装置的影响，使得紧接上行跨度的张紧力被减小。电动机/发电机皮带轮14呈现最大的载荷。最后，曲轴到电动机/发电机跨度成为具有最小张紧力的跨度。
在起动模式，如图1所示，电动机/发电机12提供驱动扭矩。曲轴到电动机/发电机跨度32成为具有最大张紧力的跨度。电动机/发电机到曲轴跨度34成为具有最小张紧力的跨度。与发电模式不同，曲轴皮带轮24呈现最大载荷。传统地，看到优化作为驱动布局的、排列张紧装置的不同载荷和位置的函数。正如可以看到的，在发电模式中优化的布局基本上不同于在起动模式中优化的布局。
在通常的辅助带V型肋的皮带传动系统中，基本的设计考虑是：1)皮带宽度(通常由肋的数目表示)以及与预先考虑要提供和消耗的扭矩相关的形式选择；以及2)静态张紧力选择，在该选择以下它张紧系统的皮带或元件到降低使用寿命的一点，该使用寿命即是低于不可接受的期间或者高于不可接受的滑动开始的点。此外，皮带型式和宽度选择影响使用皮带的寿命。同样，在此两基本设计的考虑之间存在相互作用。
对于辅助皮带传动系统设计者的坚定目标就是根据有关的成本和复杂性优化上述二者考虑。优化是通过变换为本专业技术人员熟知的许多几何形状与材料参数来完成。这些当中是基于每个皮带轮上呈现的惯量或其它扭矩布置主动和从动皮带轮。
包括电动机/发电机的驱动系统从不允许这种特殊的优化，产生新的和困难的限制，同时至此已经提到的实际优化。各种困难的根源在于这一事实，即根据工作的模式，提供驱动扭矩和呈现最大惯性矩的皮带轮是不同的。另外呈现比通常在常规驱动系统中遇到的更大的惯性矩载荷。
在某些对模式组合的应用中，特别当在优选实施例的布局中使用时，本发明的两皮带轮张紧装置28明显地优化辅助皮带传动系统。包括Gen-Star的动力传送皮带系统10被选作本发明的张紧装置可应用性的一个例子因为Gen-Star辅助装置提供繁重的负荷。但是，如早先说明的，张紧装置28对于汽车和工业内燃机动力传送系统10，在各国具有广泛的可应用性。
当个别地涉及每个第一或第二皮带轮16或26时，皮带松开的方向是第一或第二皮带轮16或26的方向，该方向趋于允许皮带30绕较短路径链接。皮带张紧是简单地反向。但是当涉及第一和第二皮带轮16和26的运动时，则皮带松开的方向是当第一和第二皮带轮16和26更远地分开运动时。皮带的张紧还是简单地反向。
第一和第二张紧装置皮带轮16和26跟随沿轨道36的线性运动，以下将更详细描述它。如果皮带轮之间的张紧是否在跨度的任意一端(在这种情况下，在有张紧器28的情形下，对第一张紧装置皮带轮16在交流发电机皮带轮14和曲轴皮带轮22之间，和对第二张紧装置皮带轮26，在对电动机/发电机皮带轮14和动力控制泵皮带轮18之间)，最好是每个第一和第二皮带轮16和26线性路经是垂直于相关的跨度准备经过的路径的方位。此方位对于任何给定的皮带偏压，使第一和第二张紧装置皮带轮16和26的运动最小，因此降低轨道36的需要的长度并允许张紧装置28总体上更紧凑，并改进张紧装置28以内的作用力关系以便允许张紧装置28的内特征的优化长寿命。但是，可以认识到某些应用，诸如所表示的，可能不允许这样的方位。在那些应用中仍可获得满意的结果。
参照图3至7现在将描述张紧装置28的内特征。在此最佳实施例中，第一端部支座44包括第一固定孔56以接受紧固件(未表示)以便将张紧装置28固定到发动机上。第二端部支座46包括第二固定孔58以接受紧固件(未表示)以便将张紧装置28固定到发动机上。可以看到具有第一固定孔56的第一端部支座44的部分，和具有第二固定孔58的第二端部支承46的每一个从第一和第二张紧装置皮带轮16和26突出并具有近似对准与第一和第二张紧装置皮带轮16和26的底面相同的平面。但是，任何构形是被预想的，其中当支承轨道36处于对动力传输带30的适当方位时第一和第二端部支座44和46有与发动机的连接物。
轨道36包括支架支承通道68和阻尼通道70。第一和第二皮带轮支架40和42(在图6和7中有细部)包括支架支承66，该支架支承跨在支架支承通道68内。第一和第二张紧装置皮带轮16和26通过螺栓60可旋转地固定在第一和第二皮带轮支架40和42上并通过包括滚道62和滚珠64的滚珠轴承装配件把轴颈安装到螺栓60上。第一和第二皮带轮支架40和42也包括第一和第二有角度的块72和73，该有角度的块可以分别是被整体铸造的或由分离件连接成的。第一和第二滑瓦76和77被分别放置在第一和第二皮带轮支架40和42上，并分别以这样的方式包围第一和第二有角度的块，即允许第一和第二滑瓦76和77在第一和第二有角度的联接74和75处在第一和第二有角度的块72和73上滑动。第一和第二滑瓦76和77包括第一和第二滑瓦支承78和79，该支承跨在各自的阻尼通道70以内。第一和第二滑瓦76和77具有可移动的第一和第二弹簧圈80和81，通过该弹簧圈第一和第二弹簧钩90和92分别地固定。
一旦具有包括滚道62和滚珠64的轴承的第一和第二张紧装置皮带轮16和26被螺栓安装在第一和第二皮带轮支架40和42上，支架轴承66被固定在适当位置，同时具有附加的第一和第二滑瓦支承78和79的第一和第二滑瓦76和77被放置在第一和第二皮带轮支架40和42上，弹簧38固定在第一与第二可运动的弹簧圈80和81上，而第一和第二支架装配件71和91则插入轨道36中。支架轴承66与支承通道68配合以便产生一个低摩擦的接合，该接合仅允许装配体在轨道36内基本上纵向的运动。支架轴承66与支架支架支承通道68之间的关系确定了第一与第二支架装配体71和91的二个运动自由度。
第一和第二端部支座44和46以及第一和第二端部帽48和50放在轨道36的二端部之上。紧固件(未表示)然后分别通过第一和第二帽的固定点52、54被插入，同时配合到第一和第二端部支座44和46以及轨道36的相容的带螺纹开口中以便结合所有5个元件。轨道36的长度一般要选择得适应支架装配体71和91的运动要求的整个范围以响应系统10的变化状态。但是，第一和第二端部支座44和46的每一个可包括一止动功能以限制第一和第二支架装配件71和91的纵向运动用以为了能从限制的张紧装置28的运动得益的那些应用。在种情况下，止动器可附加到第一和第二端部支座44和46以及第一和第二支架装配件71和91(未表示)上。此外，因而将相应确定轨道36的尺寸。
然后将张紧装置28固定到发动机上。然后第一和第二支架装配体71和91固定在或靠近其运动的极限，该运动使弹簧38伸长并允许皮带30以图1和2所示的方式绕工作皮带轮链接，这些工作皮带轮包括电动机/发电机皮带轮14、动力控制泵皮带轮16、空调压缩机皮带轮18、水泵皮带轮20、以及曲轴皮带轮22和第一与第二张紧装置皮带轮16与26。
图11帮助说明作用在张紧装置28内的力。仅表示并说明第一支架装配体71。但是，该说明可同样应用到本实施例的和以下说明的其它实施例的第一和第二支架装配件71和91。现在参照图11，一旦皮带30如此链接，第一和第二支架装配件71和91的约束被释放允许弹簧38的作用力A通过第一和第二张紧装置皮带轮16和26传递到皮带30上。应该注意到，有关每个所述的力的箭头示意地表示近似的方向与位置但不表示大小。此外，可能实际上分配到整个区域或多个构件之中的力诸如水平调节力D和E，为了简化讨论和增强便于理解张紧装置28内的重要的操作将被呈现为出现在单一点上。动力传送皮带30因此处于静态张紧。这使得第一张紧装置皮带轮由动力传送皮带30作用的皮带力B升高。力A和B之间的力矩C使附加扭矩升高，其趋于扭转支架装配件71。该附加扭矩依次使支架支承66和支架支承通道68之间的接触点处的水平调节力D和E升高，该力防止支架装配体71的持续扭转超过支架支承66和支架支承通道68之间的作用。
在系统10工作时，由弹簧38的工作来保持静态张紧力。静态张紧力是由于被张紧装置28通过第一与第二张紧装置皮带轮16和26作用到动力传送皮带30上的力的结果，该第一和第二张紧装置皮带轮16、26沿皮带张紧方向被偏压并具有趋于伸长动力传送皮带30被强制绕所有皮带轮14、16、18、20、22、24、和26运行的距离的作用。如果假设皮带轮14、16、18、20、22、24和26的每一个被允许自由地转动，则在每个跨度上的张紧力将相等且处于静态张紧。但是，作用在工作皮带轮14、16、18、20和22上的可变化的扭矩导致作用在与第一和第二张紧装置皮带轮16和26接触的跨度上的张紧力以振动的状态变化。第一和第二支架装配体71和91相应地反应。在某些应用中，这可能导致在一定程度上不同于静态张紧的动态张紧，这是不可接受的且系统10具有差的性能。动态张紧是在静态张紧的皮带30的整个长度上由于多种不平衡以及每个皮带轮14、18、20、22和24上扭矩的影响而改变以及由张紧装置28对那些影响的反作用的变化。
差的性能的问题通过对张紧装置28附加阻尼来解决。在补偿振动张紧中不对称阻尼特别有效。通常，不对称阻尼就是对第一或第二支架装配体71和91的运动的一个方向的阻尼水平是明显不同于沿每个支架的运动的另一方向的阻尼水平。对本优选实施例，当第一或第二支架装配体71、91在皮带的松开的方向运动时的阻尼要大于当第一或第二支架装配体71或91分别在皮带张紧的方向运动时的阻尼。
图中所示两个优选实施例的张紧装置28的阻尼由包括阻尼通道70、第一有角度的块72、第一有角度的接头74、第一滑瓦76、和第一滑瓦支承78的阴尼元件提供。参照图11，当支架装配体71向左移动时，它在皮带松开的方向移动。向右则是皮带的张紧方向。
当系统被装配但未工作时，支架装配体71将静止同时弹簧38将被部份地伸长。弹簧力A和皮带力B将处于平衡。弹簧力A以平移弹簧力A′及其纵向分量A″、和垂直A被传递到第一有角度的接头74上并形成反作用弹簧力AA′及其纵向分量AA″和垂直分量AA。反作用垂直分量迫使第一滑瓦摩擦支承表面86与轨道摩擦支承表面88结合。这依次增加向下的力F。
一旦系统10开始工作，动态张紧力将使皮带力B变化并导致支架装配体71移动。在那个期间当皮带力B形成(并使得)支架装配体71在皮带松开的方向移动时，在第一滑瓦摩擦支承表面86和轨道摩擦支承表面88的介面处产生摩擦。此摩擦产生松开的阻尼力G。此力传送到第一有角度的接头74并与弹簧力A结合以增加纵向分量A″的大小。这又间接地增加反作用垂直分量AA″和向下的力F的大小，这是另一种方法说明横跨第一滑瓦摩擦支承86与轨道摩擦支承表面88的介面的配合力被增大。此增大转而又形成增大松开阻尼力G的一个反馈环。总之，当支架装配体71沿皮带松开的方向受力时阻尼摩擦力增大。在皮带张紧的方向则出现相反的情形。
在所示优选实施例中，第一有角度接头74的角度X近似为45°。角度X可以被调节以改变阻尼不对称的水平以适应不同的应用。当角度X近于90°时，不对称性接近于零。当角度X减小时不对称性增大。但是，因为机构的卡住或结构整体性的变坏，存在过低的点，在该点角度X导致不起作用的张紧装置。
第一有角度块72相对于第一皮带轮支架40的纵向位置对于支架支承66的磨损型式与寿命是重要的。如上所述，弹簧力A和皮带力B绕力矩C作用导致作用在支架装配体71上的附加扭矩，在图11中是顺时针方向。这是由第一和第二水平调节力D和E来抵销。在动态张紧力或者与水平调节力D和E结合的作用下支架装配体71的运动构成了支架支承66的磨损的预告。忽略向下的力F的垂直分力A″的影响，可以看到支架支承66的最大磨损将出现在水平调节力D和E落到支架支承66上的那一点。在下右和上左边缘处支架支承66的磨损将最大。此磨损将趋于允许支架装配体71在轨道36以内超时地扭转。该扭转将趋于集中的磨损型式，此外，恶化不均匀磨损和磨损出现的速度。
第一有角度块72的位置确定向下的力和垂直分力A的位置。如果第一有角度的块72放置在第一支架40上使得垂直分力A的位置与支架支承66的远右边缘重合。那么前面的讨论忽略的向下的力F和垂直分力A的影响，将作用到张紧装置28上。但是，由于第一有角度的块72被放置在第一支架40的更左边，它更加取代第二水平调节力E的功能。此作用在两个方面是重要的。其一是一旦第二水平调节力E完全被垂直分力A所取代，则在支架支承66的上左部分的增加的磨损的倾向基本上被消除。其二是第二水平调节力E仅当支架支承与支架支承通道68接触时存在。因而，当磨损出现时，第一支架40扭转要远超过第二水平调节力E加入到支架支承通道68内的水平调节第一支架40以前的。在那种形式中垂直分力A是独立的并在弹簧力A存在的所有时间存在。因此，每当垂直分力A是支架轴承66的下右边缘的左边，它起在弹簧力A存在的所有时间水平调节第一支架40的作用，趋于保持第一支架40对轨道36的水平并趋于消除不均匀磨损型式并改善支架支承66的寿命。垂直分力A左移越多，作用就更显著。
可以设想第一有角度的块72可以放置在第一支架40的左和右极端位置以内的任何地方，或者甚至延伸超过它的表示的纵向边界，并达到一工作张紧装置28。但是，最好是，放置第一有角度块72在沿支架支承66的下部磨损的一点处，该点通常与支架支承通道68接触，基本上是均匀的。这是弯矩C、阻尼力G和H的位置与大小、支架轴承66的长度、支架支承66与支架支承通道68之间的摩擦系数、角X的角度、第一有角度接头处的摩擦系数、第一有角度接头74的表面面积、及其它因素的作用。
第一滑瓦摩擦支承表面86和轨道摩擦支承表面88的形状影响阻尼力G和H的位置与大小。对所示的优选实施例，它们为截头嵌套的V形，同时不仅执行摩擦力的控制从而影响力G和H，也执行轨道36与第一滑瓦76之间纵向对准功能。名种其它形状也可考虑包括嵌套的V形、许多叠起的V形或截头嵌套的V形。也考虑基本上为矩形。
为了控制第一有角度接头74处的摩擦，可以对第一有角度接头74处的表面选择不同的形状与轮廓。在所示的优选实施例中，表面是平的和基本上为矩形。具有一个嵌套的V形或许多嵌套的V形的表面，类似于V形肋皮带与相关皮带轮的工作表面，可以被结合以便控制第一有角度接头74处摩擦的特性。该嵌套的V形(单个的或多个的)也可提供第一皮带轮支架40和第一滑瓦76之间的纵向对准功能。各种轴承的构形(未表示)可以加在第一有角度接头74，包括降低摩擦的材料、润滑剂、滚珠轴承装配件、或滚柱轴承装配件。甚至起横跨第一有角度接头74以分开第一有角度块72与第一滑瓦76作用并因而降低摩擦与磨损的平行摆动臂装配件，也可以固定在第一有角度块72和第一滑瓦76侧面的适当点上。尽管这些方法的每一个控制摩擦与磨损，但它们也不同程度增加复杂性与费用同时它们的适合程度将是应用特定的。
如果选择比较复杂和昂贵的支承组合件代替简单而经济的支架支承66，诸如滚珠和轨道支承，则第一有角度块72的纵向位置的影响就不明显。但是，所选任何支承的总寿命和工作的平滑性会被影响。
总之，图中所示的优选实施例允许一种线性运动的紧凑的两皮带轮张紧装置。与液压阻尼相反，包括机械阻尼允许它的紧凑尺寸和避免包括液压阻尼的缺点这二者。机械阻尼机构对于允许在整个不对称的相当大的范围内具有不对称阻尼以及提高整个张紧装置28寿命而在轨道36和第一与第二皮带轮支架40与42的界面处没有复杂的和昂贵的支承组装件这一点来说是很复杂的。
在一个优选实施例中表示的张紧装置28包括在张紧力下并直接处在第一和第二弹簧环80和81之间且阻尼通道70内工作的弹簧38。但是，为进一步减少张紧装置28的全长(对于那些应用要求它的)，弹簧38可置于阻尼通道70的外面，用一个绳索和皮带轮或其它机构将拉伸弹簧力从外阻尼通道70连通到内阻尼通道70上并连通到第一和第二可运动的弹簧环80和81上。这就允许弹簧38的长度基本上与第一和第二皮带轮支架装配体71和91的整个纵向尺寸相一致，并因而减小轨道36并因此张紧装置28的所需长度。
扭转弹簧可以代替拉伸弹簧38，不论在阻尼通道70的里面或外面。唯一的需要是将扭转弹簧的旋转运动通过绳索连接或其它众所周知的机构转变成线性运动。此外，可以在第一端部支承44的右侧面和第一滑瓦76的左侧以及第二端部支承46左侧和第二滑瓦的77的右侧形成紧靠的关系以支承压缩弹簧，而不干扰考虑阻尼不对称和磨损型式改善的重要的力关系。压缩弹簧既可以增大也可以代替拉伸弹簧38。此外，也可考虑通过第一和第二皮带轮支架装配体71和91绕它们的各自的皮带轮轴的旋转，和用压缩弹簧代替拉伸弹簧38，第一和第二皮带轮16和26可被偏压彼此远离。这样皮带松开的方向将是第一与第二皮带轮移动靠近的方向。而皮带张紧的方向则相反。
图8至10中所示的另一实施例，其中放置一个轨道连接件144。在此可替代的优选实施例中，轨道36包括第一和第二轨道分段136和137，该两分段由轨道连接件144结合。在第一与第二轨道分段136和137被插入轨道连接件144之后，轨道连接件帽148被紧固在轨道连接件帽固定点152的适当地方，保持四个单元在固定位置。轨道连接件144包括第一和第二固定的弹簧环180和182，使第一和第二弹性构件或弹簧138和140分别连接在第二和第三弹簧钩186和188处。在前面讨论的优选实施例中，第一和第二张紧装置皮带轮16和26由一个单一弹簧38被偏压朝向对方。在此可替代的优选实施例中，第一和第二张紧装置皮带轮16和26被偏压朝向对方，但不是相互的。除去此变化，有关前述实例的结构、位置、可应用性、和以前实施例的工作可应用到此可替代的实施例。正如前述的实施例，第一和第二皮带轮16和26可以通过倒转第一和第二支架装配件71和91并放置第一和第二固定的弹簧环180和181在第一和第二端部支承44和46上使第一和第二皮带轮16和26被偏压相互远离。
如上所述，同时对于在第一描述的优选实施例下描述的特定应用，当系统的工作从静态条件变化到发电模式时，所有曲轴到电动机/发电机的跨度34、34′和34″、34采取比电动机/发电机到曲轴的跨度32更大的张紧。因此，趋于使曲轴到电动机/发电机的跨度34变直的作用力要大于趋于使电动机/发电机到曲轴的跨度32变直的作用力。在图2所示的优选实施例中，这种倾向迫使第二皮带轮支架装配体91以及相关连的第二张紧装置皮带轮26到达一个位置，在该位置动力传送皮带30在曲轴到电动机/发电机跨度取最短的可能路径。如所示，这与第二皮带轮支架装配体91达到其单自由度运动的运行极限是等同的。这一特殊的几何形态使第二张紧装置皮带轮26当仍使动力传送皮带30变形时达到其在皮带松开方向的运行极限同时是最佳的。但是，也要考虑，在优选的实施例中，轨道28的长度可以是这样的，即曲轴到电动机/发电机的跨度34可以变直而第二张紧装置皮带轮26尚未到达其运行的终点。无论这些怎么样，动力传送皮带30将在曲轴到电动机/发电机/发电机跨度34达到可能的最短路径。
如果在曲轴到电动机/发电机的跨度34出现这种复位且没有其它相应的情况，皮带驱动系统10的静态张紧力将降低。但是，第二皮带轮支架装配体91在弹性构件38上施加应力，该应力依次增加第一皮带轮支架装配体71上的偏压力。这造成由第一张紧装置皮带轮16在电动机/发电机到曲轴的跨度处在动力传送皮带30上产生的张紧力相应增加。因而，动力传送皮带30上的静态张紧力由于工作模式从静态(或不运行)到发电的转换保持基本上不变。对于模式从起动到发电的转换分析是同样的。
对于可替代的优选实施例，由于第一弹性构件138的独立工作在电动机/发电机到曲轴的跨度上保持张紧力。
当从发电转换到起动时，反过来是正确的。即，第一张紧皮带轮16到达其在松开方向的运行极限。增加了第二张紧皮带轮26上的张紧力。动力传送皮带30上的静态张紧力保持基本上不变。
在上述的实施例中说明的本发明完成长期和短期性能和皮带选择的有意义优化的同时，使成本和复杂性最小并允许根据能应用于其它的系统改进其灵活性，特别对Gen-Star系统。
以上描述并说明的本发明的实施例在附图已表示并详细描述各种修改与可替代的实施例。但应该理解，前述本发明的描述仅为一举例，而本发明的范围仅由相对现有技术提出的权利要求书来限制。此外，在此适当地说明地公开的本发明可以在没有任何在此未曾具体公开的元件的条件下实现。

Claims (22)

1.一种改进的皮带驱动系统的张紧装置，所述的皮带驱动系统包括张紧装置、第一张紧装置皮带轮、曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮、和绕所述第一张紧装置皮带轮、所述曲轴皮带轮、和所述辅助装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述张紧装置是这样一种型式，该型式包括适合于固定到相对于发动机汽缸体的静止点上的固定点、一轨道、对具有两个运动自由度的所述轨道呈滑动关系安装的第一支架，所述第一张紧装置皮带轮可转动地安装在所述第一支架上用于与所述动力传送皮带结合，弹性构件沿所述轨道的纵向关系偏压第一支架，其特征在于：所述张紧装置包括以与所述具有两个运动自由度的轨道为滑动关系安装的第二支架，第二张紧装置皮带轮可转动地安装在所述第二支架上以便与所述动力传送皮带结合，同时所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。
2.按照权利要求1的张紧装置，其特征在于：还包括第一阻尼机构和第二阻尼机构，该第一阻尼机构根据所述第一支架与所述轨道有关的运动改变所述弹性构件的偏压，该第二阻尼机构根据所述第二支架与所述轨道有关的运动改变所述弹性构件的偏压。
3.按照权利要求2的张紧装置，其特征在于：所述第一阻尼机构包括以对所述第一支架和所述轨道的第一不对称阻尼关系放置的第一滑瓦，以及包括以与所述轨道的摩擦表面为配合关系的第一摩擦轴承表面。
4.按照权利要求3的张紧装置，其特征在于：所述第一不对称阻尼关系是在与所述第一支架的第一机械连通中的所述第一滑瓦并在单自由度运动的所述第一支架运动时被向着所述轨道推压。
5.按照权利要求4的张紧装置，其特征在于：所述第一机械连通包括在所述第一支架和所述第一滑瓦之间的第一有角度的接头。
6.按照权利要求4的张紧装置，其特征在于：所述第一机械连通包括在所述第一支架和所述第一滑瓦之间的至少一个摆动臂。
7.按照权利要求4的张紧装置，其特征在于：所述第一机械连通包括在所述第一支架与所述第一滑瓦之间的第一枢轴。
8.按照权利要求3的张紧装置，其特征在于：所述第一滑瓦是在与所述弹性构件的直接机械连通中。
9.按照权利要求2的张紧装置，其特征在于：所述第一阻尼机构包括扭矩的补偿。
10.按照权利要求2的张紧装置，其特征在于所述第二阻尼机构包括以对所述第二支架和所述轨道为第二不对称阻尼关系放置的第二滑瓦，同时包括以与所述轨道的摩擦轴承表面的配合关系的第二摩擦轴承表面。
11.按照权利要求10的张紧装置，其特征在于：所述第二不对称阻尼关系是在与第二支架的第二机械连通中的所述第二滑瓦并在单自由度运动的所述第二支架运动时被向着推压所述轨道。
12.按照权利要求10的张紧装置，其特征在于：所述第二机械连通包括在所述第二支架与所述第二滑瓦之间的第二有角度的接头。
13.按照权利要求10的张紧装置，其特征在于：所述第二机械连通包括在所述第二支架与所述第二滑瓦之间的至少一个摆动臂。
14.按照权利要求10的张紧装置，其特征在于：所述第二机械连通包括在所述第二支架与所述第二滑瓦之间的第二枢轴。
15.按照权利要求10的张紧装置，其特征在于：所述第二滑瓦是在与所述弹性构件的直接机械连通中。
16.按照权利要求2的张紧装置，其特征在于：所述第二阻尼机构包括扭矩补偿。
17.按照权利要求1的张紧装置，其特征在于：所述第一张紧装置皮带轮和所述第二张紧装置皮带轮是相互偏压朝向运动的趋于增加所述动力传送皮带上的扭矩。
18.按照权利要求1的张紧装置，其特征在于：所述第一张紧装置皮带轮和所述第二张紧装置皮带轮是分别地相对所述轨道朝向运动偏压的趋于增加动力传送皮带上的张紧力。
19.按照权利要求1的张紧装置，其特征在于：所述第一支架和所述第二支架的所述偏压是不对称的，所述不对称偏压是处于这样水平的偏压，即不超过由弹簧额定偏压所提供的偏压，当作用在所述第一张紧装置皮带轮及所述第二张紧装置皮带轮上的外力小于为克服所述弹簧额定偏压水平所必须的偏压时，则趋于导致所述第一张紧装置皮带轮和所述第二张紧装置皮带轮的组合运动增加皮带张紧力，所述的不对称偏压也是由所述弹簧额定偏压及方向转换的阻力导致的这种水平的偏压，当所述作用到所述第一张紧装置皮带轮和所述第二张紧装置皮带轮上的外力大于为克服所述弹簧额定偏压水平所必需的时，则趋于导致所述第一张紧装置皮带轮与所述第二张紧装置皮带轮的所述组合运动降低皮带张紧力。
20.一种具有动力皮带轮型式的动力设备的改进的皮带驱动系统，动力皮带轮包括曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮，并且有张紧装置，张紧装置包括第一张紧装置皮带轮和绕所述动力皮带轮及所述第一张紧装置皮带轮而链接的动力传送皮带，所述张紧装置具有一适合于固定到相对于所述动力设备的汽缸体为静止点的固定点，还具有轨道以与所述具有两个运动自由度的轨道的滑动关系安装的第一支架、可转动地安装在所述第一支架上以便与所述动力传送皮带结合的第一张紧装置皮带轮、沿所述轨道的纵向偏压所述第一支架的弹性构件，所述动力皮带具有由靠近每个所述动力皮带轮的端部限定的跨度，沿正常工作中皮带运行的方向，所述的跨度包括至少一个在所述曲轴皮带轮开始在所述电动机/发电机皮带轮终止的曲轴至电动机/发电机的跨度以及至少一个在所述电动机/发电机皮带轮开始在所述曲轴皮带轮终止的电动机/发电机至曲轴的跨度，其特征在于：所述张紧装置包括以与具有两个运动自由度的轨道的滑动关系安装的第二支架、可转动地安装在所述支架上以便与所述动力传送皮带结合的第二张紧装置皮带轮，同时所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。
21.一种改进的具有动力皮带轮型式的动力设备的皮带驱动系统，动力皮带轮包括曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮、电动机/发电机皮带轮，并具有张紧装置，张紧装置包括第一张紧装置皮带轮，和绕所述动力皮带轮和所述第一张紧装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述张紧装置具有适于固定到相对于所述动力设备的汽缸体的静止点的固定点，还具有轨道、以对具有二自由度运动的轨道的滑动关系安装的第一支架、可旋转地安装到所述第一支架上以便与所述动力传送皮带结合的第一张紧装置皮带轮、以对所述轨道的纵向关系偏压所述第一支架的弹性构件，所述动力传送皮带具有由靠近所述动力皮带轮的每一个端部限定的跨度，沿正常工作中的皮带运行的方向，所述的跨度包括至少一个在所述曲轴皮带轮开始并在所述电动机/发电机皮带轮终止的曲轴至电动机/发电机的跨度以及至少一个在所述电动机/发电机皮带轮开始且在曲轴皮带轮终止的电动机/发电机至曲轴的跨度，其特征在于包括：所述张紧装置包括以对具有两个运动自由度的轨道滑动的关系安装的第二支架、可旋转地安装在所述支架上的以便与所述动力传送皮带结合的第二张紧装置皮带轮，以及所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压，所述第一张紧装置皮带轮靠近所述至少一个曲轴至电动机/发电机的跨度，以及所述第二张紧装置皮带轮靠近所述电动机/发电机至曲轴的跨度。
22.一种改进的具有动力皮带轮型的具有辅助皮带驱动系统的动力设备，动力皮带轮包括曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮，并具有张紧装置，张紧装置包括第一张紧装置皮带轮，以及绕所述动力皮带轮和所述第一张紧装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述张紧装置具有适于固定到相对所述动力设备的汽缸体的静止点上的固定点，还具有轨道、以与具有二自由度运动的轨道的滑动关系安装的第一支架、可旋转地安装在所述第一支架上以便与所述动力传动皮带结合的第一张紧装置皮带轮、沿所述轨道的纵向偏压所述第一支架的弹性构件，所述动力传送皮带具有由靠近所述动力皮带轮的每一个的端部限定的跨度，沿正常工作中皮带的方向，所述的跨度包括至少一个在所述曲轴皮带轮开始并在所述电动机/发电机皮带轮终止的曲轴至电动机/发电机的跨度以及至少一个在所述电动机/发电机皮带轮开始并在所述曲轴皮带轮终止的电动机/发电机至曲轴的跨度，其特征在于：所述张紧装置包括以与具有两上运动自由度的所述轨道的滑动关系安装的第二支架，可旋转地安装在所述支架上以便与所述动力传送皮带结合的第二张紧装置皮带轮，以及所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。
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