CN112343994A - 一种集成式皮带轮飞轮总成及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式皮带轮飞轮总成及其制备方法，涉及发动机组件领域。包括飞轮和皮带轮，所述飞轮的外周设置齿圈，所述飞轮和皮带轮一体成型。制备方法步骤包括：熔炼、白区加工、黄区加工、黑区加工、后处理。本发明提供的集成式皮带轮飞轮总成，通过三槽B型皮带轮和飞轮的配合，使其结构稳定、有效输出扭矩，避免螺栓连接失效；还能优化发动机外观及降低质量故障发生率。本发明的制备方法为皮带轮和飞轮一体成型，减少了加工工序，降低了皮带轮和飞轮的装配误差。
Description
技术领域
本发明涉及发动机组件领域，具体为一种集成式皮带轮飞轮总成及其制备方法。
背景技术
皮带轮是一种盘毂类零件动力传输组件，主要用于远距离传送动力的场合，例如小型柴油机动力的输出，农用车，拖拉机，汽车等场景。
飞轮是转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。常用于发动机等动力输出的场合，主要用来减少发动机运转过程的速度波动、摩擦式离合器的主动件、调整气门间隙等。
皮带轮飞轮总成动力输出的飞轮和皮带轮则是皮带轮和飞轮两个部件的组合，目前这两个部件连接通常通过螺栓的方式连接，但此种组装方式存在几个缺点：飞轮总成在工作时很大部分压力落在了螺栓上，对螺栓的扭力标准非常高；螺栓连接时的装配误差大，容易影响工作时的稳定性；飞轮总成的零件越多，故障率越高。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种集成式皮带轮飞轮总成及其制备方法，皮带轮飞轮总成可以实现发动机的稳定扭矩输出，同时减少故障率。
为实现本发明的第一个目的，通过以下技术方案予以实现：
一种集成式皮带轮飞轮总成，包括飞轮和皮带轮，所述飞轮的外周设置齿圈；所述飞轮和皮带轮一体成型。
作为发明的一个实施例，所述飞轮和齿圈一体成型。
作为发明的另一个实施例，所述飞轮和齿圈通过过盈配合连接。
优选地，所述飞轮靠近齿圈的区域沿齿圈内圆周设有信号孔和信号区。
优选地，所述信号孔为盲孔。
优选地，所述皮带轮为中空结构，其外表面设有皮带槽。所述皮带槽为三槽B型皮带槽。
优选地，所述集成式皮带轮飞轮总成以质量百分比计算，包括成分：碳 3.75-3.85％、硅1.3-1.5％、锰0.560.8％、磷≤0.038％，硫≤0.03％。
为实现本发明的第二个目的，通过以下技术方案予以实现：
一种集成式皮带轮飞轮总成的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)熔炼：铁原料进行熔炼除渣；
(2)白区加工：将白模与浇冒口粘贴；
(3)黄区加工：对粘贴后的白膜图上涂料；
(4)黑区加工：向模具中填砂和浇筑；
(5)后处理：对浇铸件进行整形、热套齿圈、动平衡调整和清洗；清洗后即为成品。
优选地，所述步骤(1)中熔炼的温度为1530-1550℃。
优选地，所述步骤(2)中涂料需要至少搅拌四次，每次搅拌不少于2小时，每次搅拌间隔不小于12小时，控制温度在45-50℃。
优选地，所述步骤(2)中所用的砂为宝珠砂；以质量百分比计算，其 AL2O3≥75％，Fe2O3≤5％；角形系数：≤1.1；密度为1.95-2.05g/cm3；耐火度1800－2000℃；粒度为40-70目。
本发明提供的集成式皮带轮飞轮总成，通过皮带轮和飞轮的配合，使其结构稳定、有效输出扭矩，避免螺栓连接失效；还能优化发动机外观及降低质量故障发生率。本发明的制备方法为皮带轮和飞轮一体成型，减少了加工工序，降低了皮带轮和飞轮的装配误差。
附图说明
图1为本发明立体视图；
图2为本发明另一角度的立体视图；
图3为本发明的***图；
图4为本发明正视图；
图5为本发明侧面剖视图。
图中：飞轮1；皮带轮2；轴承孔11；曲轴螺栓连接孔12；信号孔13；信号区14；齿圈安装槽15；皮带槽21；挖空部22；齿圈3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
在本发明中，除非另有规定或者限定，需要说明的是，若有“安装”、“连接”、“相连”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接或者电连接或者气路连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1-图5所示，本发明中飞轮1和皮带轮2同轴设置并一体成型结构。飞轮1的外周圈上设置有齿圈安装槽15，为一直角槽，齿圈3以过盈配合的方式与齿圈安装槽15配合连接。
皮带轮2的半径小于飞轮1，其为中空结构，减少本发明的重量和材料消耗。皮带轮2外表面设置三槽B型皮带槽21。
在皮带轮2的前方，则为飞轮1。飞轮1远离皮带轮2一端的端面上，从轴心位置至***处依次设置有轴承孔11、曲轴螺栓连接孔12、信号孔13。轴承孔11用于安装变速箱输入轴；曲轴螺栓连接孔12用于安装曲轴。如图4 所示，信号孔13为盲孔，以曲轴螺栓连接孔12的圆心为中心，以环形阵列的方式布置；但信号孔13并不形成成闭合环，而是设有一个缺口区域，作为信号区14，信号区14为光滑表面。信号孔13和信号区14用于采集转速信号，来控制发动机工作或者供油与点火。
本发明所用的铁的成分要求如表1所示。
表1成分要求(质量百分比)
| C(％) | Si(％) | Mn(％) | P(％) | S(％) |
| 3.75～3.85 | 1.3～1.5 | 0.6～0.8 | ≤0.038 | ≤0.03 |
(1)消失模模具设计与制造；根据产品外形设计图纸，根据图纸制造出消失模白膜。
(2)熔炼：将符合表1成分要求的铁原料进行熔炼，通常采用60％的铁屑、20％回炉料、20％废钢的混合物作为铁原料，出炉前炉内熔炼温度 1530-1550℃。
(3)白区加工(白模与浇冒口粘贴)：采用热胶棒对冒口粘结面沿周边用热胶枪均匀打胶后与白模手工压紧粘结；粘接刷好涂料并烘干好的浇注***：在浇注***与白模粘结处周边均匀，打胶后与白模手工压紧粘结。消失模热熔胶由树脂25～30％，石蜡40～50％，松香20～25％，增塑剂3～5％组成，使用时温度为45～50°。
(4)黄区加工(涂抹涂料与烘干)：对粘贴后的白膜图上涂料，涂料成分为包括水和耐火骨料(棕刚玉、高铝粉，石英粉，镁橄榄石粉等)，水和耐火骨料的质量比为0.6:1，耐火骨料中含有8％(质量比)的粘结剂；涂料的波美度为60-70°。粘合剂为α-淀粉，冷水速溶，淀粉强度高不开裂，不空鼓，不剥落。形成的涂料悬浮好，不分层。涂挂好，不露白，滴淌时间短。
涂料需要至少搅拌四次，每次搅拌不少于2小时，每次搅拌间隔不小于 12小时，控制温度在45-50℃；涂料在搅拌后静置半小时后倒入涂料槽使用。
(5)黑区加工(填砂与浇注)：向模具中填砂和浇筑。
所用的砂为宝珠砂，要求：AL2O3≥75％，Fe2O3≤5％；球形，角形系数：≤1.1；密度(堆集密度)：1.95-2.05(g/cm3)；耐火度：1800－2000℃；热膨胀率：0.13％(条件为：1000℃加热10分钟)，40-70目。
(6)后处理：根据图纸对浇铸件进行车面、精加工皮带轮、钻孔攻牙、铣信号齿、热套齿圈3、动平衡和清洗；清洗后即为成品。
其中热套齿圈3是指利用热胀冷缩的原理，将齿圈3加热到≥200℃后迅速安装在飞轮1的齿圈安装槽15中。
其中动平衡是指利用专机去重的方式控制不平衡量≤20g/cm。
本发明制成的成品，出水球化温度1500-1530℃；本发明的硬度≥203HB，抗拉强度≥455Mpa。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种集成式皮带轮飞轮总成，包括飞轮(1)和皮带轮(2)，所述飞轮的外周设置齿圈(3)，其特征在于：所述飞轮(1)和皮带轮(2)一体成型。
2.根据权利要求1所述的集成式皮带轮飞轮总成，其特征在于：所述飞轮(1)和齿圈(3)一体成型；或者所述飞轮(1)和齿圈(3)通过过盈配合连接。
3.根据权利要求1或2所述的集成式皮带轮飞轮总成，其特征在于：所述飞轮(1)靠近齿圈(3)的区域沿齿圈(3)内圆周设有信号孔(13)和信号区(14)。
4.根据权利要求4所述的集成式皮带轮飞轮总成，其特征在于：所述信号孔(13)为盲孔。
5.根据权利要求1所述的集成式皮带轮飞轮总成，其特征在于：所述皮带轮(2)为中空结构，其外表面设有皮带槽(21)。
6.根据权利要求1-5所述的集成式皮带轮飞轮总成，其特征在于：所述集成式皮带轮飞轮总成以质量百分比计算，包括成分：碳3.75-3.85％、硅1.3-1.5％、锰0.560.8％、磷≤0.038％，硫≤0.03％。
7.根据权利要求1-6任一所述的集成式皮带轮飞轮总成的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)熔炼：铁原料进行熔炼除渣；
(2)白区加工：将白模与浇冒口粘贴；
(3)黄区加工：对粘贴后的白膜图上涂料；
(4)黑区加工：向模具中填砂和浇筑；
(5)后处理：对浇铸件进行整形、热套齿圈、动平衡调整和清洗；清洗后即为成品。
8.根据权利要求7所述的集成式皮带轮飞轮总成的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中熔炼的温度为1530-1550℃。
9.根据权利要求7所述的集成式皮带轮飞轮总成的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中涂料需要至少搅拌四次，每次搅拌不少于2小时，每次搅拌间隔不小于12小时，控制温度在45-50℃。
10.根据权利要求7所述的集成式皮带轮飞轮总成的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所用的砂为宝珠砂；以质量百分比计算，其AL2O3≥75％，Fe2O3≤5％；角形系数：≤1.1；密度为1.95-2.05g/cm3；耐火度1800－2000℃；粒度为40-70目。
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2020
- 2020-11-26 CN CN202011347811.0A patent/CN112343994A/zh active Pending
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