CN101718315A - 离心式吸振离合器 - Google Patents

Abstract

一种汽车变速器技术领域的离心式吸振离合器，包括：第一飞轮、组合弧形弹簧、盖板、第二飞轮、传动板和四个离心摆，其中：组合弧形弹簧位于第一飞轮与盖板之间并与第一飞轮活动连接，盖板位于第一飞轮与第二飞轮之间并与第一飞轮固定连接，第一飞轮、组合弧形弹簧、盖板和第二飞轮同轴设置，传动板的两端嵌套于组合弧形弹簧内并与第二飞轮固定连接，离心摆设于传动板和盖板之间并与传动板活动连接。本发明工作频率可随发动机转速的变化而改变，从而能够适应不同工况；相比现有技术具有更强的吸振能力，能够显著减小扭振。

Description

离心式吸振离合器

技术领域

本发明涉及的是一种汽车工程技术领域的装置，具体是一种离心式吸振离合器。

背景技术

汽车动力传动系统的扭转振动主要由发动机的不规则周期性激励引起，其扭振及由扭振产生的噪声是影响汽车使用性能的一个重要方面。但随着对能源控制要求的提高和发动机技术的发展，发动机的输出扭矩却在不断增大，而过大的扭矩所产生的振动导致了“变速箱敲齿噪声”现象：汽车传动系的固有频率如果与曲轴的扭转振动频率重合，会产生共振。在共振时，扭转振动的振幅和由此产生的噪声特别大。为了消除这种共振现象，可在传动系中串联一个弹性阻尼装置，这样做同时可以减缓汽车起步或换档时离合器动作时产生的冲击力。普通的吸振式离合器存在两个方面的局限性：一是不能使发动机到变速器之间的固有频率降低到怠速转速以下，即不能避免在怠速转速时产生共振的可能；二是由于离合器从动盘中弹簧转角受到限制，弹簧刚度无法降低，减振效果比较差，为了更有效的解决这两个问题，双质量飞轮应运而生。

经过对现有技术的检索发现，中国专利公开号CN101446328，记载了一种“双级摩擦式双质量飞轮”，该技术包括第一弹簧、弹簧座、第二弹簧、次级飞轮、初级飞轮、盖板等，该技术增大了双质量飞轮的扭转角；实现了二级变刚度传动；使得传动系一阶固有频率大大低于发动机怠速的激振频率和二阶固有频率高于发动机最高转速的激振频率，避免了共振。该技术虽然能够克服单级周向短弹簧双质量飞轮扭转角度小、不能实现变刚度传动的缺点，但却不能根据发动机所处的不同的工况对发动机输出的不平衡扭矩进行减振，而且减振的效果一般。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种离心式吸振离合器，具有可变的工作频率，其工作频率能够根据发动机转速的变化而变化，因此能够根据工况的不同进行调整，适合在不同的工况下工作，利用二级变刚度的组合型长螺旋弧形弹簧对发动机传出的扭矩进行第一次减振，并利用离心式离心摆对经过长螺旋弧形弹簧减振后的输出扭矩再一次吸振，能够最大程度上减小汽车振动，使车辆运行平稳，具有比一般双质量飞轮吸振式离合器更好的减振特性。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：第一飞轮、组合弧形弹簧、盖板、第二飞轮、传动板和四个离心摆，其中：组合弧形弹簧位于第一飞轮与盖板之间并与第一飞轮活动连接，盖板位于第一飞轮与第二飞轮之间并与第一飞轮固定连接，第一飞轮、组合弧形弹簧、盖板和第二飞轮同轴设置，传动板的两端嵌套于组合弧形弹簧内并与第二飞轮固定连接，离心摆设于传动板和盖板之间并与传动板活动连接。

所述的第一飞轮和所述的盖板上对应地设有半圆柱形凹槽，形成弹簧工作腔，所述的组合弧形弹簧具体位于弹簧工作腔内。

所述的弹簧工作腔的内沿设有台阶。

所述的组合弧形弹簧包括：两段式第一弧形弹簧和两段式第二弧形弹簧，其中：第二弧形弹簧嵌套于第一弧形弹簧之中，嵌套后的组合弧形弹簧与第一飞轮活动连接。

所述的传动板上设有八个共4组圆弧形传动孔，该4组圆弧形传动孔以传动板的圆心为中心对称。

所述的离心摆上对应传动板的传动孔位置对称设有2个通孔，通过插销用来与传动板活动连接。

本发明利用离心式减振原理来提高离合器的减振性能：将小球以单摆的形式安放在圆盘上形成离心摆模型，当圆盘转动时小球开始摆动并吸走一部分能量，系统共振时的固有频率能够随系统转速的变化而改变，具体为：

其中：Ω为转轴的转动速度，r为圆盘的转动半径，l为离心摆的摆长

工作过程中，发动机传递的扭矩通过离心式吸振离合器时，首先传递到第一飞轮，然后由第一飞轮传递到第二飞轮，再由第二飞轮输出，传递过程中首先通过压缩组合弧形弹簧进行缓冲隔振，使扭矩不平衡造成的振动得到第一次降低；组合弧形弹簧在压缩过程中驱动传动板转动，当传动板转动时，由于插销的作用，离心摆将沿着传动板凹槽摆动，由于离心摆被夹在了第二飞轮与传动板之间，且第二飞轮和传动板固定连接，第二飞轮与离心摆之间形成了滑动摩擦力，利用滑动摩擦力和离心式减振原理进一步减小了传递到第二飞轮上的扭振。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)离心摆的工作频率可随发动机转速的变化而改变，从而能够适应不同工况；(2)离心摆具有更强的吸振能力，能够显著减小扭振。

附图说明

图1为本发明的结构分解示意图。

图2是传动板的结构示意图。

图3是离心摆的结构示意图。

图4是图3局部放大示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：第一飞轮1、组合弧形弹簧2、盖板3、第二飞轮4、传动板5和四个离心摆6，其中：组合弧形弹簧2位于第一飞轮1与盖板3之间并与第一飞轮1活动连接，盖板3位于第一飞轮1与第二飞轮4之间并与第一飞轮1固定连接，第一飞轮1、组合弧形弹簧2、盖板3和第二飞轮4同轴设置，传动板5的两端嵌套于组合弧形弹簧2内并与第二飞轮4固定连接，离心摆6设于传动板5和盖板3之间并与传动板5活动连接。

所述的第一飞轮1的在第一飞轮1直径为264mm处有28mm宽的半圆柱形凹槽，用于与盖板3相应的凹槽配合，形成弹簧工作腔，并在凹槽内周向设有两个突起的台阶。

所述的盖板3在盖板3直径为264mm处有28mm宽的半圆柱形凹槽，用于与第一飞轮1相应的凹槽配合，形成组合弹簧工作腔。

所述的组合弧形弹簧2包括：两段式第一弧形弹簧7和两段式第二弧形弹簧8，其中：第二弧形弹簧8嵌套于第一弧形弹簧7之中，嵌套后的组合弧形弹簧与第一飞轮1活动连接。

所述的第一弧形弹簧7的自由圆心角162°，弹簧中径22.8mm，弹簧丝直径4.8mm，旋绕比4.75，有效圈数48，弹簧节距7.2mm，螺旋升角5.74°，分布直径264mm。

所述的第二弧形弹簧8的自由圆心角156°，弹簧中径13.5mm，弹簧丝直径3mm，旋绕比4.5，有效圈数76，弹簧节距4.4mm，螺旋升角5.93°，分布直径264mm。

如图2和图3所示，所述的传动板5上距传动板5中心98mm处设有八个共4组圆弧形传动孔9，该4组圆弧形传动孔9分别位于传动板5的0°、90°、180°和270°方向且以传动板5的圆心为中心对称。

所述的离心摆6上对应传动板5的传动孔位置对称设有通孔10，通过插销用来与传动板5活动连接。

如图4所示，所述的离心摆6上突起圆柱部分与传动板上小槽压和后，当第二飞轮转动时，离心摆能够随着离心摆上圆柱部分沿小槽的摆动而摆动。离心摆摆动半径l，传动板转动半径r，此处的调谐r/l≈9，能够很好的减小振动。

如图1所示，为本实施例工作路线，即扭矩由第一飞轮1进入，传递给用铆钉和其连接的盖板，通过盖板和减振盘之间的弧形组合弹簧2将动力传递到第二飞轮。第二飞轮与离合器盖总成6通过螺栓连接，将动力传递出去。组合弧形弹簧中第一弧形弹簧7的弧度比第二弧形弹簧8的弧度略大6°左右，传动开始时首先压缩第一弧形弹簧7，等到转角转过6°时同时压缩大、第二弧形弹簧8，能够首先对传动减振。并且将原有的带短直弹簧5法兰替换为带有离心摆6的法兰，当经过减振后的扭矩传递到带有有离心摆6的传动板5时，由于离心吸振原理，离心摆能够在长弧形弹簧减振后进一步减小传递到第二飞轮上的振动。

Claims (8)

1.一种离心式吸振离合器，其特征在于，包括：第一飞轮、组合弧形弹簧、盖板、第二飞轮、传动板和四个离心摆，其中：组合弧形弹簧位于第一飞轮与盖板之间并与第一飞轮活动连接，盖板位于第一飞轮与第二飞轮之间并与第一飞轮固定连接，第一飞轮、组合弧形弹簧、盖板和第二飞轮同轴设置，传动板的两端嵌套于组合弧形弹簧内并与第二飞轮固定连接，离心摆设于传动板和盖板之间并与传动板活动连接。

2.根据权利要求1所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的第一飞轮和所述的盖板上对应地设有半圆柱形凹槽，形成弹簧工作腔。

3.根据权利要求2所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的组合弧形弹簧具体位于弹簧工作腔内。

4.根据权利要求2所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的弹簧工作腔的内沿设有台阶。

5.根据权利要求1所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的组合弧形弹簧包括：两段式第一弧形弹簧和两段式第二弧形弹簧，其中：第二弧形弹簧嵌套于第一弧形弹簧之中，嵌套后的组合弧形弹簧与第一飞轮活动连接。

6.根据权利要求1所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的传动板上设有八个共4组圆弧形传动孔。

7.根据权利要求6所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的4组圆弧形传动孔以传动板的圆心为中心对称。

8.根据权利要求6所述的离心式吸振离合器，其特征是，所述的离心摆上对应传动板的传动孔位置对称设有2个通孔，通过插销用来与传动板活动连接。

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