一種剛度可調(diào)式半主動(dòng)控制型車用扭轉(zhuǎn)減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸系扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種剛度可調(diào)式半主動(dòng)控制型車用扭轉(zhuǎn)減振器。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)現(xiàn)象普遍存在，而扭轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)引起軸類零件的疲勞損壞，降低使用壽命，影響行車安全及舒適性。近年來隨著車輛運(yùn)行速度的不斷提高以及人們對(duì)車輛運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的提高，軸類部件的振動(dòng)問題越來越引起企業(yè)和科研單位的關(guān)注。
[0003]現(xiàn)在車輛上普遍使用的扭轉(zhuǎn)減振器屬于被動(dòng)式，由于被動(dòng)式扭轉(zhuǎn)減振器彈性元件擔(dān)負(fù)傳遞扭矩和減振的雙重作用，即既要保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩，又要使剛度盡量小從而實(shí)現(xiàn)良好的減振效果，受限于減振機(jī)理和空間尺寸，難以突破彈性元件剛度與承載能力之間的矛盾，使得被動(dòng)式扭轉(zhuǎn)減振器減振頻帶有限，減振效果很難有進(jìn)一步的提高，特別是在在傳動(dòng)系統(tǒng)怠速減振和尚速減振方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種剛度可調(diào)式半主動(dòng)控制型車用扭轉(zhuǎn)減振器。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
本發(fā)明包括主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、負(fù)剛度結(jié)構(gòu)、正剛度結(jié)構(gòu)、阻尼片、位移傳感器、控制器和電源，所述電源與所述控制器連接，所述控制器分別與所述負(fù)剛度結(jié)構(gòu)、所述正剛度結(jié)構(gòu)和所述位移傳感器連接，所述正剛度結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述從動(dòng)軸內(nèi)的底部并包覆于所述主動(dòng)軸的端部外，所述阻尼片設(shè)置于所述正剛度結(jié)構(gòu)與所述從動(dòng)軸之間，所述負(fù)剛度結(jié)構(gòu)套裝于所述主動(dòng)軸外并連接在所述主動(dòng)軸的外圓與所述從動(dòng)軸的內(nèi)壁之間，所述位移傳感器設(shè)置于所述主動(dòng)軸的外圓上。
[0006]進(jìn)一步，所述正剛度結(jié)構(gòu)包括磁流變彈性體、正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈和低扭轉(zhuǎn)剛度元件，所述低扭轉(zhuǎn)剛度元件套裝于所述主動(dòng)軸的外圓上，所述磁流變彈體包覆于所述主動(dòng)軸的端部外，所述正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈位于所述磁流變彈體外，所述正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈與所述控制器連接。
[0007]進(jìn)一步，所述負(fù)剛度結(jié)構(gòu)包括磁流變彈性體材料彈簧、負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈、滑塊、傳力圓柱和主動(dòng)軸圓頂輪齒，所述主動(dòng)軸圓頂輪齒設(shè)置于所述主動(dòng)軸的外壁上，所述磁流變彈性體材料彈簧置于所述負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈內(nèi)，所述負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈安裝與所述從動(dòng)軸的內(nèi)壁上，所述傳力圓柱通過所述滑塊安裝于所述負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈的端部并與所述磁流變彈性體材料彈簧的端部連接，所述傳力圓柱與所述主動(dòng)軸圓頂輪齒接觸，所述磁流變彈性體材料彈簧、所述負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈、所述滑塊和所述傳力圓柱組成一組減振機(jī)構(gòu)，所述從動(dòng)軸的內(nèi)壁上設(shè)置有多組減振機(jī)構(gòu)。
[0008]作為優(yōu)選，所述主動(dòng)軸與所述正剛度結(jié)構(gòu)的連接處的圓周上設(shè)置有主動(dòng)軸花鍵。
[0009]從動(dòng)軸與剛度機(jī)構(gòu)連接部分做成圓槽狀，圓槽內(nèi)側(cè)與低扭轉(zhuǎn)剛度元件和磁流變彈性體固連，磁流變彈性體的外側(cè)圓周與從動(dòng)軸固連有電磁線圈；圓槽外部與負(fù)剛度結(jié)構(gòu)固定連接。
[0010]從動(dòng)軸圓槽內(nèi)側(cè)與磁流變彈性體之間固定有一個(gè)阻尼片，當(dāng)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻尼片起到消減扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、抑制共振幅值的作用。
[0011]位移傳感器安裝在主動(dòng)軸圓頂輪齒側(cè)面，用來監(jiān)測(cè)主動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)角度。傳感器采集信號(hào)傳送到控制器，控制器將位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為角度信號(hào)，控制器根據(jù)傳感器發(fā)送的信號(hào)，控制電磁線圈中的電流的大小，進(jìn)而控制磁流變彈性體的彈性模量，控制其剛度；電源用來給控制器供電。
[0012]工作原理:轉(zhuǎn)矩的承載由正剛度結(jié)構(gòu)完成，正剛度結(jié)構(gòu)中的低扭轉(zhuǎn)剛度元件主要提供最小的轉(zhuǎn)矩，可以消減因傳感器信號(hào)和控制信號(hào)的延遲作用，補(bǔ)償磁流變彈性體的彈性模量不能快速變化給系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩帶來的不利影響。通過對(duì)正剛度結(jié)構(gòu)剛度大小的實(shí)時(shí)控制，使主動(dòng)軸相對(duì)于從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)角達(dá)到預(yù)先設(shè)定好的角，此時(shí)主動(dòng)軸上設(shè)計(jì)的圓頂輪齒與負(fù)剛度結(jié)構(gòu)中的傳力圓柱接觸，使得負(fù)剛度結(jié)構(gòu)開始作用，與正剛度結(jié)構(gòu)共同組成正負(fù)剛度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，使得系統(tǒng)達(dá)到準(zhǔn)零剛度狀態(tài)，能夠消減寬頻帶振動(dòng)。當(dāng)所需傳遞扭矩改變時(shí)，這時(shí)根據(jù)位移傳感器采集信號(hào)，控制器通過控制輸入到正剛度結(jié)構(gòu)中電磁線圈的電流的大小，來控制磁流變彈性體的彈性模量，調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度的大小，使主動(dòng)軸相對(duì)于從動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)角度始終處在角，保證負(fù)剛度結(jié)構(gòu)一直處在工作狀態(tài)。同時(shí)也對(duì)負(fù)剛度結(jié)構(gòu)中電磁線圈中的電流進(jìn)行控制，改變磁流變彈性體材料彈簧的彈性模量，控制其彈性力的大小，使正負(fù)剛度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度一直保持在準(zhǔn)零剛度狀態(tài)。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明是一種剛度可調(diào)式半主動(dòng)控制型車用扭轉(zhuǎn)減振器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠保證所需的力矩傳遞，同時(shí)能夠消減寬頻帶的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，解決了傳統(tǒng)扭轉(zhuǎn)減振器在傳遞轉(zhuǎn)矩和消減振動(dòng)之間的矛盾，有益于車輛行駛的安全性和舒適性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明圖1的A-A方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明圖1的B-B方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明未工作時(shí)的主、從動(dòng)軸位置圖；
圖5為本發(fā)明負(fù)剛度結(jié)構(gòu)的作用力原理圖；
圖6為本發(fā)明負(fù)剛度結(jié)構(gòu)力的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-主動(dòng)軸、2-從動(dòng)軸、3-磁流變彈性體、4-正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈、5-低扭轉(zhuǎn)剛度元件、6-阻尼片、7-磁流變彈性體材料彈簧、8-負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈、9-滑塊、10-傳力圓柱、11-主動(dòng)軸圓頂輪齒、12-位移傳感器、13-控制器、14-電源、15-主動(dòng)軸花鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1至圖5所示:本發(fā)明包括主動(dòng)軸1、從動(dòng)軸2、負(fù)剛度結(jié)構(gòu)、正剛度結(jié)構(gòu)、阻尼片6、位移傳感器12、控制器13和電源14，電源14與控制器13連接，控制器13分別與負(fù)剛度結(jié)構(gòu)、正剛度結(jié)構(gòu)和位移傳感器12連接，正剛度結(jié)構(gòu)設(shè)置于從動(dòng)軸2內(nèi)的底部并包覆于主動(dòng)軸I的端部外，阻尼片6設(shè)置于正剛度結(jié)構(gòu)與從動(dòng)軸2之間，負(fù)剛度結(jié)構(gòu)套裝于主動(dòng)軸I外并連接在主動(dòng)軸I的外圓與從動(dòng)軸2的內(nèi)壁之間，位移傳感器12設(shè)置于主動(dòng)軸I的外圓上。
[0016]進(jìn)一步，正剛度結(jié)構(gòu)包括磁流變彈性體3、正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈4和低扭轉(zhuǎn)剛度元件5，低扭轉(zhuǎn)剛度元件5套裝于主動(dòng)軸I的外圓上，磁流變彈體2包覆于主動(dòng)軸I的端部夕卜，正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈4位于磁流變彈體3外，正剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈4與控制器13連接。
[0017]進(jìn)一步，負(fù)剛度結(jié)構(gòu)包括磁流變彈性體材料彈簧7、負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈8、滑塊9、傳力圓柱10和主動(dòng)軸圓頂輪齒11，主動(dòng)軸圓頂輪齒11設(shè)置于主動(dòng)軸I的外壁上，磁流變彈性體材料彈簧7置于負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈8內(nèi)，負(fù)剛度機(jī)構(gòu)電磁線圈8安裝與從動(dòng)軸2的內(nèi)壁上，傳力圓柱10通過滑塊9安