自由式皮带轮制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
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 皮带轮装置己经被实际使用。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。
技术实现思路
本技术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。本技术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。本技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史建伟，周雪刚，蒋永伟，薛青，张新华，
申请(专利权)人：江苏南方轴承股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[]