非对称阻尼的圆柱扭转弹簧张紧轮的制作方法

本实用新型涉及皮带张紧轮领域。

背景技术：

目前，传统的圆柱扭转弹簧张紧轮大多如国家局于2019年2月1日公告的一份名为“u型减磨垫柱簧张紧轮”、申请号为“201820474697.x”的中国实用新型专利所示，为提供阻尼，在其中设置了蝶形弹簧、减磨座以及面板（即端盖），通过蝶形弹簧预压形变提供轴向正压力，以使得减磨座在支臂摆动过程中提供阻尼力。然而，此类结构通常具有体积大、空间占用率大、加工工艺复杂、装配步骤繁琐等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题，提出了一种结构精巧、体积小、装配简单、稳定性好且使用效果好的非对称阻尼的圆柱扭转弹簧张紧轮。

本实用新型的技术方案为：包括皮带轮、支臂、中心轴、弹簧垫圈、扭转弹簧和弹簧支撑套，所述皮带轮铰接在支臂的一侧，所述中心轴穿设在支臂的另一侧，所述支臂的一侧端面上设有轴套，所述轴套套接所述中心轴、且与支臂连为一体；所述弹簧支撑套中开设有容置槽，所述中心轴的一端穿出所述轴套、且与容置槽的槽底固定相连，所述弹簧垫圈呈环形、且抵在所述弹簧支撑套的端面和支臂之间；

所述支臂朝向弹簧支撑套的端面上固定连接有挡块一，所述容置槽的槽底固定连接有挡块二，所述扭转弹簧空套所述轴套、且扭转弹簧的两端分别抵在挡块一和挡块二上；

所述张紧轮还包括阻尼机构，所述阻尼机构包括端盖和阻尼片，所述阻尼片与支臂背向弹簧支撑套的一侧端面相贴合，所述端盖与中心轴远离弹簧支撑套的一端固定连接，所述端盖由弹性材料制成、且与阻尼片相连接，通过端盖给阻尼片提供轴向正压力。

所述端盖的外壁与阻尼片的内壁相连、且二者注塑为一体。

所述端盖固定连接于阻尼片背向支臂的端面上。

所述阻尼片呈环形、且朝向支臂的端面为螺旋面；所述支臂朝向阻尼片的端面上设有与阻尼片贴合的环形台阶，所述环形台阶朝向阻尼片的端面为与阻尼片适配的螺旋面。

所述弹性材料为65mn弹簧钢。

所述中心轴和轴套之间还设有至少一个自润滑轴承。

本实用新型通过对端盖与扭转弹簧上轴向弹力的配合，即可使得阻尼片被压紧在支臂的端面上，从而给支臂的旋转提供阻尼。使用过程中，若支臂向加载方向旋转，则扭转弹簧的轴向压力变大、阻尼片提供的阻尼变大，使得加载扭矩（阻尼力与弹簧力之和）不断变大、且增大幅度大于传统具有对称阻尼结构的张紧轮，从而使得对于皮带抖动的抑制效果优于传统张紧轮；若支臂向卸载方向旋转，则扭转弹簧的轴向压力变小、阻尼片提供的阻尼变小，使得卸载扭矩（弹簧力与阻尼力之和）不断变小、且减小幅度小于传统具有对称阻尼结构的张紧轮，从而使得对于皮带张紧的保持效果优于传统张紧轮；最终，可在提供非对称阻尼的同时，保持精巧、紧凑的结构，并大幅降低了加工工艺以及装配难度。

附图说明

图1是本案的结构示意图，

图2是图1的俯视图，

图3是图2的a-a向剖视图，

图4是本案实施例一的立体爆炸示意图，

图5是本案实施例二的立体爆炸示意图；

图6是阻尼板结构示意图，

图7是图6的俯视图，

图8是图6的仰视图，

图9是阻尼板的立体图一，

图10是阻尼板的立体图二，

图11是阻尼板的立体图三，

图12是阻尼板的立体图四；

图13是支臂的立体图；

图中1是皮带轮，2是支臂，20是轴套，21是环形台阶，22是段差面二，3是中心轴，4是弹簧垫圈，5是扭转弹簧，6是弹簧支撑套，60是挡块二，7是端盖，8是阻尼片，81是阻尼片朝向支臂的端面，82是段差面一。

具体实施方式

本实用新型如图1-13所示，包括皮带轮1、支臂2、中心轴3、弹簧垫圈4、扭转弹簧5和弹簧支撑套6，所述皮带轮1铰接在支臂2的一侧，所述中心轴3穿设在支臂2的另一侧，所述支臂2的一侧端面上设有轴套20，所述轴套20套接所述中心轴3、且与支臂2连为一体；所述弹簧支撑套6中开设有容置槽，所述中心轴3的一端穿出所述轴套20、且与容置槽的槽底固定相连，所述弹簧垫圈4呈环形、且抵在所述弹簧支撑套6的端面和支臂2之间；

所述支臂2朝向弹簧支撑套的端面上固定连接有挡块一，所述容置槽的槽底固定连接有挡块二60，所述扭转弹簧5空套所述轴套20、且扭转弹簧5的两端分别抵在挡块一和挡块二60上；

所述张紧轮还包括阻尼机构，所述阻尼机构包括端盖7和阻尼片8，所述阻尼片8与支臂2背向弹簧支撑套6的一侧端面相贴合，所述端盖7与中心轴3远离弹簧支撑套6的一端固定连接，所述端盖7由弹性材料制成、且与阻尼片8相连接，通过端盖7给阻尼片8提供轴向正压力。这样，通过对端盖与扭转弹簧上轴向弹力的配合，即可使得阻尼片被压紧在支臂的端面上，从而给支臂的旋转提供阻尼。

使用过程中，若支臂向加载方向旋转，则扭转弹簧的轴向压力变大、阻尼片提供的阻尼变大，使得加载扭矩（阻尼力与弹簧力之和）不断变大、且增大幅度大于传统具有对称阻尼结构的张紧轮，从而使得对于皮带抖动的抑制效果优于传统张紧轮；

若支臂向卸载方向旋转，则扭转弹簧的轴向压力变小、阻尼片提供的阻尼变小，使得卸载扭矩（弹簧力与阻尼力之和）不断变小、且减小幅度小于传统具有对称阻尼结构的张紧轮，从而使得对于皮带张紧的保持效果优于传统张紧轮；

最终，可在提供非对称阻尼的同时，保持精巧、紧凑的结构，并大幅降低了加工工艺以及装配难度。

下面通过两个实施例对阻尼片和端盖的连接方式进行代表性阐述：

实施例一，所述端盖的外壁与阻尼片的内壁相连、且二者注塑为一体。

实施例二，其特征在于，所述端盖固定连接于阻尼片背向支臂的端面上。

然而，本案申请人在实际使用时发现，由于工作时支臂的运动幅度并不大，因此，给张紧轮提供非对称阻尼的效果并不明显，对此，本案还提出了以下进一步优化：

所述阻尼片8呈环形、且朝向支臂的端面81为螺旋面；所述支臂2朝向阻尼片8的端面上设有与阻尼片贴合的环形台阶21，所述环形台阶21朝向阻尼片8的端面为与阻尼片8适配的螺旋面。其中阻尼片的螺旋面的上端和下端之间为段差面一82，环形台阶的螺旋面的上端和下端之间为段差面二22；出厂时，段差面一和段差面二相贴合，装配时，需先将张紧轮安装在发动机的表面上，再转动支臂，对扭转弹簧进行预压缩，待皮带布置完毕后，松开支臂，使其在扭转弹簧回复力影响下拉拽皮带，以保持皮带张紧。在对扭转弹簧进行预压缩时，段差面一、段差面二将相互远离，给支臂的正反向摆动，即张紧轮的加载和卸载过程留出足够的活动空间。

此后，张紧轮在正常使用过程中，若支臂向加载方向旋转，则段差面一、段差面二的间距不断变大，使得阻尼片逐渐远离支臂，从而使得端盖的变形量逐渐变大，使得轴向正压力变大、阻尼力变大；而若是支臂向卸载方向旋转时，则段差面一、段差面二的间距不断变小，使得阻尼片逐渐靠近支臂，从而使得端盖的变形量逐渐变小，使得轴向正压力变小、阻尼力变小。

下面对于非对称阻尼进行展开论述：

传统的具有对称阻尼结构的张紧轮在加载时，阻尼力不变、弹簧力变大，而本案的则是阻尼力变大（受螺旋面结构影响，其变大幅度较为显著）、弹簧力变大，从而使得当支臂处在同一位置时，本案的加载扭矩（阻尼力与弹簧力之和）远大于传统张紧轮的加载扭矩。

传统的具有对称阻尼结构的张紧轮在卸载时，阻尼力不变、弹簧力变小，而本案则是阻尼力变小（受螺旋面结构影响，其变小幅度较为显著）、弹簧力变小，从而使得当支臂处在同一位置时，本案的卸载扭矩（弹簧力与阻尼力之差）也将大于传统张紧轮的加载扭矩。

这样，通过螺旋面的设置，使得张紧轮在加载和卸载时的非对称阻尼效果体现的极为显著，确保了支臂向加载方向旋转时，对于皮带抖动的抑制效果（与加载扭矩对应）优于传统张紧轮；而支臂向卸载方向旋转时，则对于皮带张紧的保持效果（与卸载扭矩对应）优于传统张紧轮。

所述弹性材料为65mn弹簧钢。

所述中心轴和轴套之间还设有至少一个自润滑轴承。