專利名稱：一種新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)動機(jī)曲軸減振裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種輕量化的單質(zhì)量 雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置。
背景技術(shù)：
曲軸扭轉(zhuǎn)減振器廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域以減小曲軸的扭轉(zhuǎn)振動。扭轉(zhuǎn)振動幅值大 到一定程度若得不到控制則可能會造成曲軸及其連接件的斷裂而產(chǎn)生疲勞破壞。扭轉(zhuǎn)減振 器可減低振動幅值并通過減振器的阻尼將振動能轉(zhuǎn)化為熱能耗散。由于振動能量的耗散， 曲軸的強(qiáng)度要求可適度降低，進(jìn)而減輕軸系重量。同時(shí)扭轉(zhuǎn)減振器可減小發(fā)動機(jī)附件系統(tǒng) 的振動。通常車用發(fā)動機(jī)附件系統(tǒng)通過多契帶連接驅(qū)動輪與各從動輪。各從動輪從皮帶的 轉(zhuǎn)動獲得足夠能量從而驅(qū)動附件如風(fēng)扇、助力泵、空氣泵、空調(diào)壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)等。而帶動 皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的一般是與發(fā)動機(jī)曲軸前端連接的皮帶輪。為減小曲軸傳遞到附件系統(tǒng)的振動能 量，皮帶輪需要充當(dāng)扭轉(zhuǎn)減振器的作用，以降低由于發(fā)動機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)振動引起的振動幅值。最常見的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器結(jié)構(gòu)形式是輪轂一側(cè)通過螺栓與曲軸前端硬連接，而與 皮帶連接的齒圈與輪轂通過一彈性體組成一級扭轉(zhuǎn)減振器。由于曲軸扭轉(zhuǎn)減振器輪轂與曲 軸前端硬連接，發(fā)動機(jī)曲軸在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動會傳遞至扭轉(zhuǎn)減振器，而通過輪 轂與慣性質(zhì)量間的彈性體調(diào)試出合理的扭轉(zhuǎn)減振器固有頻率與阻尼可大大降低曲軸的扭 轉(zhuǎn)振動。發(fā)動機(jī)曲軸在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生許多振動峰，其中扭轉(zhuǎn)振動與彎曲振動是兩種最常 見的被關(guān)注的振動形式。扭轉(zhuǎn)振動周期性的繞曲軸軸線方向產(chǎn)生，而曲軸彎曲振動則類似 簡單懸臂梁的彎曲模態(tài)。曲軸的節(jié)點(diǎn)往往存在曲軸箱中。前述常見的一級曲軸扭轉(zhuǎn)減振器 往往不能降低曲軸如此復(fù)雜的振動，減振效果不理想。為降低發(fā)動機(jī)曲軸的扭轉(zhuǎn)振動，人們進(jìn)行了長期探索，提出了多種改進(jìn)方法。例如 中國專利文獻(xiàn)公開了一種汽車發(fā)動機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置(專利號CN1991196A)，該減振 器裝置由輪轂、橡膠圈與慣性質(zhì)量組成，輪轂固定在曲軸前端，輪轂外圈粘有橡膠圈，并且 輪轂與齒圈之間設(shè)有一儲能裝置。上述方法在一定程度上可改善發(fā)動機(jī)曲軸的扭振特性， 降低曲軸的扭轉(zhuǎn)振動。但由于此裝置為一級扭轉(zhuǎn)減振器，減振器固有頻率單一，對激勵復(fù)雜 的發(fā)動機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)振動則略顯不足。為此人們設(shè)計(jì)如圖1所示的雙質(zhì)量雙模態(tài)的曲軸扭轉(zhuǎn) 減振器裝置，通過第一慣性環(huán)1、第一彈性體2和第一輪轂3組成一級扭轉(zhuǎn)減振器，第二慣性 環(huán)9、第二彈性體10和第二輪轂11組成另一級彎曲減振器。但此設(shè)計(jì)所需材料較多，工藝 復(fù)雜，成本較高，在一定程度上降低了其推廣意義。因此有必要再現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，采用更 簡單的結(jié)構(gòu)來降低曲軸扭轉(zhuǎn)與彎曲振動。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝 置，以同時(shí)解決曲軸扭轉(zhuǎn)與彎曲振動的問題。[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種新型單質(zhì)量雙模曲軸 扭轉(zhuǎn)減振器裝置，包括慣性環(huán)、彈性體和輪轂，所述的慣性環(huán)設(shè)有齒圈；所述的齒圈通過楔 形皮帶與曲軸前端附件系統(tǒng)相連；所述的彈性體為圓環(huán)形，并與所述的慣性環(huán)和輪轂相連； 所述的輪轂上設(shè)有鍵槽，并通過鍵槽和螺栓與所述的曲軸相連。所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置的慣性環(huán)上設(shè)有動平衡孔，并由鑄鐵 或鈑金材料制成。所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置的彈性體的橫截面呈往內(nèi)凹或往外 凸的形狀，并由天然橡膠或合成橡膠制成。所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置的輪轂上設(shè)有工藝孔，并由高強(qiáng)度增 強(qiáng)尼龍玻纖制成。所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置的彈性體通過壓入法與所述的慣性 環(huán)和輪轂連接。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積 極效果1)降低減振器輪轂重量與慣量，降低發(fā)動機(jī)功率消耗；2)采用輕質(zhì)的高強(qiáng)度塑料 制作減振器輪轂有利于提高曲軸固有頻率，把發(fā)動機(jī)曲軸的共振頻率移至常見轉(zhuǎn)速以外； 3)由于部件較少，降低了復(fù)雜性，增加了零件的可靠性；4)由于結(jié)構(gòu)緊湊，提供額外空間和 封裝靈活性；5)重量減少20%以上，節(jié)省成本40%，降低慣量，節(jié)省燃料、改善和加速能源 使用；6)減振器完全可以滿足客戶提出的扭轉(zhuǎn)和彎曲振動要求；7)彎曲頻率改變時(shí)扭矩 頻率保持不變，使靈活使用發(fā)動機(jī)的同時(shí)保持一致的性能；8)消除了其他減振器的相互作 用，降低了調(diào)節(jié)難度，縮短開發(fā)時(shí)間。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙質(zhì)量雙模(彎曲與扭轉(zhuǎn))曲軸扭轉(zhuǎn)減振器剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器示意圖；圖3是彈性體橫截面曲率與減振器扭轉(zhuǎn)頻率和彎曲頻率之間的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，如圖2所 示，由帶齒圈的慣性環(huán)1，圓環(huán)形彈性體2和輪轂3組成，慣性環(huán)1齒圈通過楔形皮帶與曲軸 前端附件系統(tǒng)相連，輪轂3上設(shè)有鍵槽7，并通過鍵槽7、螺栓5與曲軸8相連接。慣性環(huán)1 上設(shè)有動平衡孔6，并由鑄鐵或鈑金材料制成。彈性體2由天然橡膠或者合成橡膠制成，彈 性體2橫截面可以設(shè)置為往內(nèi)凹或往外凸的形狀以調(diào)節(jié)曲軸扭轉(zhuǎn)減振器固有頻率，通過合 理調(diào)試圓環(huán)形彈性體2的橫截面曲率可有效降低曲軸8的扭轉(zhuǎn)與彎曲振動幅值。輪轂3上 設(shè)有工藝孔4，并由高強(qiáng)度增強(qiáng)尼龍玻纖制成，大大降低輪轂3的慣量。彈性體2通過壓入法與慣性環(huán)1和輪轂3連接。 本實(shí)用新型可以沿用單模態(tài)的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器的制造工藝，并且對設(shè)備的投入也 不高，通過合理調(diào)試彈性體2的橫截面曲率可獲得期望的減振器扭轉(zhuǎn)頻率與彎曲頻率。如 圖3所示，本實(shí)用新型的減振器扭轉(zhuǎn)頻率與彎曲頻率兩者基本不相互影響，非常容易調(diào)試， 對一定厚度的彈性體而言，減振器的扭轉(zhuǎn)固有頻率基本不變，而減振器的彎曲頻率隨著彈 性體的曲率的變大而升高，本實(shí)用新型尤其對降低曲軸較長的發(fā)動機(jī)的彎曲振動，其效果 更佳。
權(quán)利要求一種新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，包括慣性環(huán)(1)、彈性體(2)和輪轂(3)，其特征在于，所述的慣性環(huán)(1)設(shè)有齒圈；所述的齒圈通過楔形皮帶與曲軸(8)前端附件系統(tǒng)相連；所述的彈性體(2)為圓環(huán)形，并與所述的慣性環(huán)(1)和輪轂(3)相連；所述的輪轂(3)上設(shè)有鍵槽(7)，并通過鍵槽(7)和螺栓(5)與所述的曲軸(8)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，其特征在于，所述的 慣性環(huán)(1)上設(shè)有動平衡孔(6)，并由鑄鐵或鈑金材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，其特征在于，所述的 彈性體(2)的橫截面呈往內(nèi)凹或往外凸的形狀，并由天然橡膠或合成橡膠制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，其特征在于，所述的 輪轂(3)上設(shè)有工藝孔(4)，并由高強(qiáng)度增強(qiáng)尼龍玻纖制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，其特征在于，所述的 彈性體(2)通過壓入法與所述的慣性環(huán)(1)和輪轂(3)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型單質(zhì)量雙模曲軸扭轉(zhuǎn)減振器裝置，包括慣性環(huán)、彈性體和輪轂，所述的慣性環(huán)設(shè)有齒圈；所述的齒圈通過楔形皮帶與曲軸前端附件系統(tǒng)相連；所述的彈性體為圓環(huán)形，并與所述的慣性環(huán)和輪轂相連；所述的輪轂上設(shè)有鍵槽，并通過鍵槽和螺栓與曲軸相連。本實(shí)用新型可以同時(shí)解決曲軸扭轉(zhuǎn)與彎曲振動的問題，對降低曲軸較長的發(fā)動機(jī)的彎曲振動，其效果更佳。
文檔編號F16F15/126GK201723646SQ20102026001
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者段小成, 黃興 申請人:寧波拓普汽車特種橡膠有限公司