张紧轮结构优化设计

摘 要：针对某轿车发动机系统的开发需求，在发动机轮系计算机辅助模拟设计的基础上，确定发动机皮带系统中张紧轮和惰轮的综合受力等明确要求，建立张紧轮力学分析模型，根据力学表达式调整相应结构参数，达到提高产品可靠性，延长使用寿命的目标。

关键词：张紧轮;皮带系统;结构优化

0 引言

汽车发动机广泛使用带传动驱动发电机、空调压缩机、风扇等发动机附件，连需要和曲轴保持严格相位关系的凸轮轴也采用皮带传动。皮带传动具有传动比大、使用寿命长、传动平稳及成本低等优点，因此，国内外汽车发动机较多采用皮带系统传递发动机动力，而皮带系统中张紧轮、惰轮属于轿车发动机配套的相关产品，是发动机重要的精密零部件，张紧轮、惰轮的可靠性和使用寿命直接影响着汽车行驶的安全性和可靠性。

1 皮带轮系设计一般原则

汽车皮带系统传递系统动力，目前发动机附件系统中使用最多的是PK型多楔带，发动机正时系统中大部分使用同步齿形带。故在带传动系统中通常考虑的一般原则有：

（1）皮带张紧力一般不小于300 N。

（2）皮带振动小于皮带跨度的5%。

（3）各附件轮的包角一般不小于推荐使用包角（表1）。

（4）带轮中心距和带轮跨度一般符合以下约束要求：

0.7（de1+de2）

式中：de1为带轮1的有效直径;de2为带轮2的有效直径;a0为带轮中心距。

2 某轮系设计与计算

某汽车发动机附件系统轮系布置设计，根据客户提供的发动机数模数据（图1），整体考虑计算评估轮系中各个附件轮的要求和相对位置关系，确定轮系平面布局图。……