一种皮带轮和风扇轴连接结构的制作方法

1.本发明涉及风扇轴连接结构，更具体地说，它涉及一种皮带轮和风扇轴连接结构。


背景技术：

2.目前汽车(或大型拖拉机)冷却所用风扇的动力来源，一般都取自发动机水泵轴端或独立带轮端，连接方式大多采用水泵的皮带轮或独立带轮连接风扇组件或通过风扇轴连接风扇组件等转速传动。这样的方式结构，成本较低，但有时受到成本限制，水泵的皮带轮采用低碳钢板材制作的旋压皮带轮，因为硬度低(工艺上无法进一步提高装配贴合面部位材料的硬度)，通过风扇轴(法兰)连接风扇组件时，由于风扇组件悬置出的距离太长，工作时振动较大，紧固皮带轮和风扇轴(法兰)的螺栓组较容易松脱和断裂，导致紧固和连接失效。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种皮带轮和风扇轴连接结构，能保证风扇轴的共轴性和较小的径向跳动，提高了整个传动部件的可靠性。
4.本发明的技术方案是这样的：一种皮带轮和风扇轴连接结构，包括水泵轴、皮带轮和风扇轴，所述水泵轴的一端设有第一连接法兰，所述的第一连接法兰上远离水泵轴的一端设有第一定位圆柱，所述风扇轴的一端设有第二连接法兰，所述的第二连接法兰上远离风扇轴的一端设有第二定位圆柱，所述第二定位圆柱的内部开设有第一定位孔，所述的皮带轮上开设有第二定位孔，所述的第一定位圆柱插接在第一定位孔内，且所述第一定位圆柱的外壁与第一定位孔的内壁相贴合，所述的第二定位圆柱插接在第二定位孔内，且所述第二定位圆柱的外壁与第二定位孔的内壁相贴合，所述的第二定位圆柱与第一连接法兰之间通过第一紧固螺栓连接，所述的第二连接法兰与皮带轮之间通过第二紧固螺栓连接。
5.作为进一步地改进，所述的水泵轴、第一连接法兰、第一定位圆柱、风扇轴、第二连接法兰、第二定位圆柱、第一定位孔、皮带轮、第二定位孔之间为同轴布置。
6.进一步地，所述的水泵轴、第一连接法兰、第一定位圆柱为一体式的结构，相应的，所述的风扇轴、第二连接法兰、第二定位圆柱、第一定位孔为一体式的结构。
7.进一步地，所述的水泵轴、第一连接法兰、第一定位圆柱采用中碳钢制造并进行调质处理而成，相应的，所述的风扇轴、第二连接法兰、第二定位圆柱、第一定位孔采用中碳钢制造并进行调质处理而成。
8.进一步地，所述的皮带轮为u形带轮，且所述的皮带轮为低碳钢板材并采用旋压工艺制作而成。
9.进一步地，所述的皮带轮上远离第二连接法兰的一侧设有压板。
10.进一步地，所述的压板采用中碳钢制造并进行调质处理而成。
11.进一步地，所述的第二连接法兰外端开设有螺纹孔，所述的压板、皮带轮上均设有
过钉孔，所述的第二紧固螺栓依次穿过压板、皮带轮的过钉孔与第二连接法兰的螺纹孔螺纹连接；所述的第一连接法兰上开设有螺纹孔，所述的第二连接法兰内端开设有贯穿至第二定位圆柱端面的过钉孔，所述的第一紧固螺栓穿过第二连接法兰上的过钉孔与第一连接法兰的螺纹孔螺纹连接。
12.有益效果
13.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
14.1、本发明的皮带轮和风扇轴连接结构，通过第一连接法兰与第二连接法兰将水泵轴和风扇轴连接在一起，并通过第二连接法兰将风扇轴与皮带轮连接在一起，实现风扇轴、水泵轴和皮带轮三者连接在一起，使得力矩能够稳定、顺畅的传递，且通过第一定位圆柱与第一定位孔的插接配合，以及通过第二定位圆柱与第二定位孔的插接配合，实现快速安装皮带轮、风扇轴的同时，能保证风扇轴的共轴性和较小的径向跳动，提高了整个传动部件的可靠性。
15.2、本发明的皮带轮和风扇轴连接结构，其皮带轮与第二连接法兰连接采用位于第二连接法兰外围的螺纹孔和位于皮带轮外围的过钉孔与第一紧固螺栓配合连接，布置的第一紧固螺栓数量可以适当增加，且皮带轮传力接触面积增大，传力受力点距皮带中心线间的轴向距离较短，减少弯矩对皮带轮的影响。
附图说明
16.图1为本发明的剖面结构示意图；
17.图2为本发明中水泵轴的立体结构示意图；
18.图3为本发明中风扇轴的立体结构示意图；
19.图4为本发明中皮带轮的立体结构示意图。
20.其中：1-水泵轴、2-皮带轮、3-风扇轴、4-第一连接法兰、5-第一定位圆柱、6-第二连接法兰、7-第二定位圆柱、8-第一定位孔、9-第二定位孔、10-第一紧固螺栓、11-第二紧固螺栓、12-压板。
具体实施方式
21.下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
22.参阅图1-4，本发明的一种皮带轮和风扇轴连接结构，包括水泵轴1、皮带轮2和风扇轴3，其中，在水泵轴1的一端设有第一连接法兰4，在第一连接法兰4上远离水泵轴1的一端设有第一定位圆柱5，在风扇轴3的一端设有第二连接法兰6，第二连接法兰6上远离风扇轴3的一端设有第二定位圆柱7，在第二定位圆柱7的内部开设有第一定位孔8，第一定位孔8位盲孔，在皮带轮2上开设有第二定位孔9，第一定位圆柱5插接在第一定位孔8内，且第一定位圆柱5的外壁与第一定位孔8的内壁相贴合，第二定位圆柱7插接在第二定位孔9内，且第二定位圆柱7的外壁与第二定位孔9的内壁相贴合，第二定位圆柱7的端面还抵压在第一定位圆柱5外围的第一连接法兰4端面上，第二定位圆柱7与第一连接法兰4之间通过第一紧固螺栓10连接，所第二连接法兰6与皮带轮2之间通过第二紧固螺栓11连接。
23.本发明的皮带轮和风扇轴连接结构，用于受到结构限制风扇组件悬置出的距离较长和水泵的皮带轮采用低碳钢制作的旋压皮带轮的发动机上，通过第一连接法兰4与第二
连接法兰6将水泵轴1和风扇轴3连接在一起，并通过第二连接法兰6将风扇轴3与皮带轮2连接在一起，实现风扇轴3、水泵轴1和皮带轮2三者连接在一起，使得力矩能够稳定、顺畅的传递，且通过第一定位圆柱5与第一定位孔8的插接配合，以及通过第二定位圆柱7与第二定位孔9的插接配合，实现快速安装皮带轮2、风扇轴3的同时，能保证风扇轴3的共轴性和较小的径向跳动，提高了整个传动部件的可靠性。
24.优选的，水泵轴1、第一连接法兰4、第一定位圆柱5、风扇轴3、第二连接法兰6、第二定位圆柱7、第一定位孔8、皮带轮2、第二定位孔9之间为同轴布置，保证风扇轴3与皮带轮2、水泵轴1的同轴度，进一步提高整个传动部件的稳定性和可靠性。
25.优选的，水泵轴1、第一连接法兰4、第一定位圆柱5为一体式的结构，相应的，风扇轴3、第二连接法兰6、第二定位圆柱7、第一定位孔8为一体式的结构。并且，水泵轴1与第一连接法兰4之间还设有过渡轴，过渡轴的直径待遇水泵轴1的直径，且小于第一连接法兰4的直径，过渡轴与水泵轴1也为一体式的结构，进一步提高水泵轴的扭矩。第一定位圆柱5与第一连接法兰4的衔接处还设有向径向内凹的缺口，相应的，第二定位圆柱7与第二连接法兰6的衔接处也设有向径向内凹的缺口，以免二者衔接处对第二定位圆柱7的端面以及对皮带轮2的端面造成干涉而影响同轴度的问题。同时，水泵轴1、第一连接法兰4、第一定位圆柱5采用中碳钢制造并进行调质处理而成，相应的，风扇轴3、第二连接法兰6、第二定位圆柱7、第一定位孔8采用中碳钢制造并进行调质处理而成。使得水泵轴组件和风扇轴组件具有较高的硬度和机械强度，装配好后为刚醒接触，紧固件力矩不下降，工作可靠性更好。
26.优选的，皮带轮2为u形带轮，且皮带轮2为低碳钢板材并采用旋压工艺制作而成，可有效控制成本。
27.优选的，在皮带轮2上远离第二连接法兰6的一侧设有压板12，压板12中间开设有让位孔，便于第二定位圆柱7的通过。压板12采用中碳钢制造并进行调质处理而成。皮带轮2采用具有较高的硬度和机械强度的压板12压紧，刚性有保证，又提高了整个传动部件的可靠性。
28.优选的，在第二连接法兰6外端开设有螺纹孔，压板12、皮带轮2上均设有过钉孔，第二紧固螺栓11依次穿过压板12、皮带轮2的过钉孔与第二连接法兰6的螺纹孔螺纹连接；第一连接法兰4上开设有螺纹孔，第二连接法兰6内端开设有贯穿至第二定位圆柱7端面的过钉孔，第一紧固螺栓10穿过第二连接法兰6上的过钉孔与第一连接法兰4的螺纹孔螺纹连接，使得风扇轴3与皮带轮2连接的受力点位于外侧，而风扇轴3与水泵轴1连接的受力点位于内侧。
29.本发明的皮带轮和风扇轴连接结构，其皮带轮2与第二连接法兰6连接采用位于第二连接法兰6外围的螺纹孔和位于皮带轮2外围的过钉孔与第一紧固螺栓10配合连接，布置的第一紧固螺栓10数量可以适当增加，且皮带轮2传力接触面积增大，传力受力点距皮带中心线间的轴向距离较短，减少弯矩对皮带轮的影响。
30.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。