[实用新型]一种变刚度双臂自动张紧器

说明书

本实用新型公开了一种变刚度双臂自动张紧器，包括调节臂、工作臂、枢转轴、衬套、底座、扭转弹簧、滚动轴承和带轮，所述调节臂经一螺栓安装于发动机机体上，所述枢转轴安装于调节臂上，所述工作臂经一衬套以枢转方式安装于枢转轴一端，所述枢转轴的另一端与所述底座相连接，所述底座经一插销固定于发动机机体上，所述扭转弹簧受扭地套设于底座与工作臂之间且分别与底座和工作臂固定连接；所述带轮通过滚动轴承安装于工作臂上，所述扭转弹簧在扭转角度变化的过程中通过部分内圈与底座外周壁逐步接触改变所述扭转弹簧的扭转刚度。本实用新型可增大张紧器安装时补偿误差的能力和改变弹簧刚度，避免张紧臂与限位装置发生撞击产生噪音，延长张紧器使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及传动系统领域，尤其是一种变刚度双臂自动张紧器，所述自动张紧器设计用于汽车正时带传动系统。

背景技术

正时带在20世纪60～70年代投入使用以来,市场占有份额越来越大，正时带传动综合了齿形传动和带传动的诸多优点，是一种精度高、结构紧凑的传动方式。该张紧器的扭矩值是通过弹簧元件来控制，依靠弹簧元件的固有属性，加载的时候，能积聚一定的弹性势能，卸载的时候能够快速释放出弹性势能，从而能够对带长度的变化产生较好的响应性。

在专利US6149542A中提出了一种双臂自动张紧器，该张紧器主要由偏心调整机构和偏心旋转机构组成，偏心旋转机构可绕固定于发动机机体的螺钉偏心旋转，偏心旋转机构可绕偏心调整机构的中心轴偏心旋转并由弹簧机构加载力矩，在弹簧力矩的作用下经由滚珠轴承安装于偏心旋转机构的带轮与皮带接触并提供张紧力。但是正时张紧器的工况极为复杂，工作温度范围-20℃～+140℃。在发动机热工况时，由于发动机机体、凸轮轴等金属件热膨胀系数较大，而皮带的热膨胀系数较小，实际等效的结果为皮带变短了。此时，正时张紧器达到热位置，从张紧臂热位置到限位块只有5～10°的转动空间。若在热极限位置遇到发动机负载工况剧烈变化时，张紧臂摆动时与限位块发生撞击，产生异响，降低张紧器的使用寿命。

在专利CN201575116U中提出了一种单臂自动变刚度皮带张紧装置，利用扭转弹簧和凸形圆台的间隙配合实现弹簧的非线性变形。弹簧变形后，内径缩小，部分弹簧缠绕到弹簧座上，工作圈数减少，刚度逐渐增大。但由于皮带、轮系位置等制造误差的存在，单臂张紧器在安装时存在安装困难，且安装完成后，张紧器很难保证一定在设计的工作位置，即皮带的张力无法确保在设计值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决以上现有技术存在的不足，即通过合理设计正时张紧器的结构使得张紧器便于安装，且张紧器安装完成后，确保张紧器在设计的位置；同时，发动机在热工况或或发动机工况剧烈波动时，张紧臂的摆角控制得很小，避免发生张紧臂与限位块碰撞，提高张紧器NVH性能和耐久实用寿命。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种变刚度双臂自动张紧器，包括调节臂、工作臂、枢转轴、衬套、底座、扭转弹簧、滚动轴承和带轮，所述调节臂经一螺栓安装于发动机机体上，所述枢转轴以可枢转方式安装于调节臂上，所述工作臂经一衬套以枢转方式安装于枢转轴一端，所述枢转轴的另一端与所述底座相连接，所述底座经一插销固定于发动机机体上，所述扭转弹簧受扭地套设于底座与工作臂之间，同时所述扭转弹簧两端的扭转臂分别与所述底座和工作臂固定连接；所述带轮通过滚动轴承安装于工作臂上，所述调节臂的枢转中心与几何中心偏心设置，所述工作臂的枢转中心与几何中心偏心设置，所述扭转弹簧在扭转角度变化的过程中通过部分内圈与底座外周壁逐步接触改变所述扭转弹簧的扭转刚度，即所述扭转弹簧在扭转的过程中扭转刚度可随扭转角度变化。