專利名稱：一種單向發(fā)電機(jī)離合器皮帶輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車傳動皮帶輪，具體涉及用于發(fā)動機(jī)附件輪系的一種低副發(fā)電機(jī)單向離合器皮帶輪。
背景技術(shù)：
隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車發(fā)動機(jī)逐步向小排量、大功率、高效能的方向發(fā)展。隨之而來的，發(fā)動機(jī)附件輪系傳遞的功率極大的增加。為了降低由此引發(fā)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動加劇、振動噪音、零部件壽命等問題，單向離合器皮帶輪被運(yùn)用在發(fā)電機(jī)上。傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)單向皮帶輪采用的超越離合器主要有兩種型式，一種是楔面滾柱/ 珠式，一種是異形楔塊式。這兩種超越離合器其理論接觸位置均為點(diǎn)接觸或者線接觸，屬于高副接觸。這種高副的接觸結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在實(shí)際工作過程中，當(dāng)超越離合器傳遞扭矩后，滾柱/ 珠、異形楔塊在接觸位置受力較大，徑向的彈性變形量較大及徑向剛度不足，從而造成滾柱 /珠、異形楔塊的磨損、楔合及脫開的困難直到最終的離合器失效。上述的缺陷使得以上兩種結(jié)構(gòu)類型的超越離合器存在著承載能力低下，可靠性低、傳遞效率低、磨擦磨損惡劣、壽命短等諸多缺點(diǎn)。導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在應(yīng)用了該皮帶輪后，隨著使用時間的增長，產(chǎn)品本身的磨損，產(chǎn)品對附件輪系降噪、降低振動的功能在逐漸減弱，并且一般這類產(chǎn)品的壽命僅有發(fā)電機(jī)本身壽命的1/3甚至更低，在整車使用的過程中需要經(jīng)常更換。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決以上超越離合器皮帶輪運(yùn)用在發(fā)電機(jī)上出現(xiàn)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種低副離合結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)超越離合器皮帶輪，具備高承載能力、高轉(zhuǎn)速、高可靠性、長壽命等優(yōu)勢。具體結(jié)構(gòu)改進(jìn)技術(shù)方案如下—種單向發(fā)電機(jī)離合器皮帶輪，包括傳動輪轂2和傳動軸9，傳動輪轂1為軸向貫通的圓柱筒狀，一端設(shè)有蓋板1，傳動輪轂2外周面上設(shè)有與傳動皮帶配合的摩擦槽；其改進(jìn)在于所述傳動輪轂2和傳動軸9之間設(shè)有單向離合器裝置，該裝置包括離合器星輪4、 保持架5、輥?zhàn)?、彈性元件7和內(nèi)圈8 ；離合器星輪4、保持架5和內(nèi)圈8扣裝為一整體；所述離合器星輪4內(nèi)筒壁沿軸向均布設(shè)有14條容積槽，每條容積槽內(nèi)裝有輥?zhàn)?和彈性元件 7，彈性元件7 —端抵于保持架5上，另一端頂住輥?zhàn)?，使得輥?zhàn)?處于工作位置；單向離合器裝置設(shè)于傳動輪轂2的中孔內(nèi)，通過離合器星輪4過盈配合與傳動輪轂2連接，其內(nèi)圈 8過盈配合與傳動軸9連接，其軸向兩端面分別設(shè)有軸承；所述輥?zhàn)?為條狀，其截面為具有弧形連接角的不規(guī)則四邊形；輥?zhàn)? —側(cè)面設(shè)有外工作面6a，另一側(cè)面設(shè)有內(nèi)工作面6b ；所述離合器星輪4上的容積槽槽面設(shè)有與輥?zhàn)拥耐夤ぷ髅?a相配合工作的離合內(nèi)楔面4a。[0010]本實(shí)用新型低副離合結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)超越離合器皮帶輪運(yùn)用于汽車發(fā)動機(jī)附件輪系的發(fā)電機(jī)皮帶輪上，其有益技術(shù)效果在于可以減小發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)電機(jī)及其他附件部件的轉(zhuǎn)速波動，從而降低發(fā)動機(jī)運(yùn)行時的噪音、提高發(fā)電機(jī)及附件部件的使用壽命并降低整車的油耗，同時比現(xiàn)有的超越離合器皮帶輪可靠性更高。壽命更長。具體的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面1、同樣具備現(xiàn)有的超越離合器皮帶輪對附件輪系及發(fā)電機(jī)減震、降噪、提升皮帶壽命等作用，并且減震、降噪的效果不隨著使用時間的增長、產(chǎn)品出現(xiàn)了磨損而降低。2、具備較長的使用壽命，該產(chǎn)品的壽命較傳統(tǒng)的滾柱/珠式單向皮帶輪增長了數(shù)倍甚至十?dāng)?shù)倍，可以達(dá)到與發(fā)電機(jī)同等的壽命或更高。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)分解圖。圖2為本實(shí)用新型正視圖。圖3為圖2軸向剖視圖。圖4為圖2局部放大圖。圖5為滾柱/珠式單向離合器皮帶輪結(jié)構(gòu)局部放大圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖5所示，傳統(tǒng)的滾柱/珠式單向離合器，其輥?zhàn)?的楔合接觸位置6A(4A)和 6B均為點(diǎn)或線接觸，當(dāng)離合器需要傳遞動力時，輥?zhàn)?的接觸位置6A及6B與相對應(yīng)的接觸面上會產(chǎn)生一定變形，通過變形產(chǎn)生的微小接觸面來傳遞動力。因此，這種結(jié)構(gòu)的離合器不能夠承受較大的載荷，在大載荷下的變形將超過材料的屈服極限并并產(chǎn)生塑性的不可逆的破壞，進(jìn)而造成單向器失效。目前，在不顯著改變離合器尺寸的情況下，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品壽命的方法主要在材料及熱處理工藝上改進(jìn)材料的硬度、屈服強(qiáng)度及耐磨性，這一方面增加了產(chǎn)品的成本，另一方面熱處理不可避免的將帶來尺寸上的變形也會影響產(chǎn)品的壽命。相較而言，本實(shí)用新型低副結(jié)構(gòu)的單向器，由于楔合接觸位置6a及6b均為面接觸，其接觸面積比起線接觸因?yàn)樽冃萎a(chǎn)生的微小接觸面擴(kuò)大了數(shù)百倍甚至數(shù)千倍，從而允許傳遞相當(dāng)大的載荷。而應(yīng)用在發(fā)電機(jī)上，由于傳遞載荷很小，相對接觸面的正應(yīng)力非常小，因此對材料的要求較低，從而簡化了工藝，節(jié)省了成本。此外，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的單向器在變形時將造成離合器產(chǎn)生一個額外的偏轉(zhuǎn)角度，即滑溜角，這將使離合器在松脫鎖止的過程中對變形區(qū)域產(chǎn)生反復(fù)的交變應(yīng)力和應(yīng)變。本身這一變形區(qū)域就是離合器結(jié)構(gòu)應(yīng)力最集中的區(qū)域，在汽車發(fā)電機(jī)上應(yīng)用，曲軸輸出的不規(guī)則轉(zhuǎn)速波動頻率很高，達(dá)到30到120Hz，在這種頻率的轉(zhuǎn)速波動下，反復(fù)的應(yīng)力和應(yīng)變會造成接觸部位快速的疲勞失效和磨損。本實(shí)用新型低副結(jié)構(gòu)的單向器，采用了面接觸，應(yīng)力和應(yīng)變都很小，并且基本不產(chǎn)生滑溜角，從而在轉(zhuǎn)速波動惡劣的工況下具備更高的可靠性和更長的壽命。實(shí)施例參見圖1、圖2、圖3和圖4，傳動輪轂2與傳動軸9之間裝有單向離合器，該單向離合器包括離合器星輪4，其內(nèi)壁上沿軸向均布設(shè)有14條容積槽及離合內(nèi)楔面如，星輪每條容積槽內(nèi)均裝有輥?zhàn)?和彈性元件7，并由保持架5將輥?zhàn)?和彈性元件7保持在工作位置。彈性元件7 —端抵于保持架5上，另一端頂住輥?zhàn)?，使得輥?zhàn)?處于工作位置，其外工作面6a與離合內(nèi)楔面如、內(nèi)工作面6b與內(nèi)圈8的外圓周面分別形成面接觸。離合器的軸向兩端分別設(shè)有軸承3a和軸承北，軸承及離合器的外圓周面與傳動輪轂2的內(nèi)壁之間為過盈配合連接，其內(nèi)圓周面與傳動軸9的外壁也為過盈配合連接。本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)該單向離合器皮帶輪以正確的傳動方向運(yùn)動時，即傳動輪轂2沿圖3中順時針方向運(yùn)轉(zhuǎn)時，此時輥?zhàn)?在彈性元件7的作用下，其外工作面6a與離合器星輪4上的離合內(nèi)楔面4a、內(nèi)工作面6b與內(nèi)圈8的外圓周面相楔合，這種楔合將動力由傳動輪轂1傳遞給與傳動軸9，從而使得單向皮帶輪正常的運(yùn)轉(zhuǎn)及傳遞載荷。當(dāng)附件輪系的轉(zhuǎn)速突然波動下降時，傳動輪轂2的轉(zhuǎn)速將隨之減低，但此時傳動軸9在慣性的作用下還具有之前運(yùn)動的趨勢，因此傳動軸9將相對于傳動輪轂2產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)，即傳動軸9將相對于傳動輪轂2逆時針方向旋轉(zhuǎn)，此時彈性元件7被壓縮，并在離心力的作用下，輥?zhàn)?將沿著離合內(nèi)楔面如相對于離合器星輪4正向運(yùn)動一小段距離，此后輥?zhàn)觾?nèi)工作面6b和內(nèi)圈8的外圓周面組成的楔面松脫，此時傳動軸9與傳動輪轂2之間處于“無傳力狀態(tài)”，傳動軸9處于慣性運(yùn)動狀態(tài)；當(dāng)附件輪系的轉(zhuǎn)速從之前波動下降狀態(tài)變成為波動回升時，此時傳動輪轂2的轉(zhuǎn)速將超越慣性運(yùn)動的傳動軸9，并將輥?zhàn)?推入楔面內(nèi)回復(fù)之前的鎖止?fàn)顟B(tài)，從而返回“傳力狀態(tài)”帶動傳動軸9 一起運(yùn)動。本實(shí)用新型低副離合的結(jié)構(gòu)，在接觸位置為共軛的接觸面，接觸面積大并且摩擦磨損均勻，在離合器松脫時只出現(xiàn)滑動摩擦。并且隨著摩擦的出現(xiàn)，會先將接觸面不平整的地方磨損掉，使得該共軛的接觸面的重合度得到提高，這類似于滑動軸承的有益摩擦。隨著摩損的加劇，輥?zhàn)拥男ê衔恢脤⒈瘸跏紶顟B(tài)下略微向彈性元件預(yù)緊方向運(yùn)動一段距離，這種距離的改變是十微米級的，因此對離合器的受力狀態(tài)機(jī)松脫效果基本沒有改變，僅從理論上說微弱的改變了彈性元件的預(yù)緊力，但也可以忽略不計(jì)。因此使用本新型離合器皮帶輪在長時間工作后，依舊能保證原來的性能和較高的可靠度。
權(quán)利要求1. 一種單向發(fā)電機(jī)離合器皮帶輪，包括傳動輪轂(2)和傳動軸(9)，傳動輪轂(1)為軸向貫通的圓柱筒狀，一端設(shè)有蓋板(1)，傳動輪轂(2)外周面上設(shè)有與傳動皮帶配合的摩擦槽；其特征在于所述傳動輪轂(2)和傳動軸(9)之間設(shè)有單向離合器裝置，該裝置包括離合器星輪(4)、保持架(5)、輥?zhàn)?6)、彈性元件(7)和內(nèi)圈(8)；離合器星輪(4)、保持架(5) 和內(nèi)圈(8)扣裝為一整體；所述離合器星輪(4)內(nèi)筒壁沿軸向均布設(shè)有14條容積槽，每條容積槽內(nèi)裝有輥?zhàn)?6)和彈性元件(7)，彈性元件(7) —端抵于保持架(5)上，另一端頂住輥?zhàn)?6)，使得輥?zhàn)?6)處于工作位置；單向離合器裝置設(shè)于傳動輪轂(2)的中孔內(nèi)，通過離合器星輪(4)過盈配合與傳動輪轂(2)連接，其內(nèi)圈(8)過盈配合與傳動軸(9)連接，其軸向兩端面分別設(shè)有軸承；所述輥?zhàn)?6)為條狀，其截面為具有弧形連接角的不規(guī)則四邊形；輥?zhàn)?6)—側(cè)面設(shè)有外工作面(6a)，另一側(cè)面內(nèi)設(shè)有工作面(6b)；所述離合器星輪(4)上的容積槽槽面設(shè)有與輥?zhàn)拥耐夤ぷ髅?6a)相配合工作的離合內(nèi)楔面(4a)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單向發(fā)電機(jī)離合器皮帶輪，所述傳動輪轂(2)和傳動軸(9)之間設(shè)有單向離合器裝置，該裝置包括離合器星輪(4)、保持架(5)、輥?zhàn)?6)、彈性元件(7)和內(nèi)圈(8)；離合器星輪(4)、保持架(5)和內(nèi)圈(8)扣裝為一整體；所述離合器星輪(4)內(nèi)筒壁沿軸向均布設(shè)有14條容積槽，每條容積槽內(nèi)裝有輥?zhàn)?6)和彈性元件(7)，彈性元件(7)一端抵于保持架(5)上，另一端頂住輥?zhàn)?6)，使得輥?zhàn)?6)處于工作位置；單向離合器裝置設(shè)于傳動輪轂(2)的中孔內(nèi)，通過離合器星輪(4)過盈配合與傳動輪轂(2)連接，其內(nèi)圈(8)過盈配合與傳動軸(9)連接，其軸向兩端面分別設(shè)有軸承。其有益技術(shù)效果是可以降低發(fā)動機(jī)附件輪系的震動噪音、提升皮帶及發(fā)電機(jī)壽命等作用，且這種作用不隨著產(chǎn)品的使用及磨損而變差。相比與傳統(tǒng)的滾柱/珠式、異形楔塊式單向離合器，其工藝簡單、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠耐用，生產(chǎn)成本低，并且壽命可以達(dá)到傳統(tǒng)單向離合器的數(shù)倍至數(shù)十倍。
文檔編號F16H55/36GK202176693SQ20112028127
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者張淑萍 申請人:合肥佳訊精密機(jī)械制造有限公司