CN104675915B - 液阻式橡胶扭转减振器 - Google Patents

Abstract

一种液阻式橡胶扭转减振器，涉及一种扭转减振器，包括密封盖、内圈、吸振橡胶、质量惯性块、连接法兰件；所述的内圈套在质量惯性块外，内圈与质量惯性块通过所述的吸振橡胶硫化连接成一体，密封盖、连接法兰件合拢装配在一起形成一个将内圈、吸振橡胶、质量惯性块包围在内的环形封闭型腔，在环形封闭型腔的内部间隙充满阻尼液体；质量惯性块两端面与密封盖、连接法兰件之间分别对称设有一个推力球轴承。本发明可使固有频率与声噪振动频率相匹配，达到降低振动噪声目的，还可利用阻尼液体流动摩擦生热作用衰减振动能量，使减振器保持较好的减振降噪作用，进一步扩大了适用频率范围，可延长产品使用寿命，其结构简单、成本较低，易于推广应用。

Description

液阻式橡胶扭转减振器

技术领域

本发明涉及一种扭转减振器，特别是一种应用于前置后驱动汽车中间传动轴的液阻式橡胶扭转减振器。

背景技术

随着汽车乘坐舒适性和噪声要求水平不断提高，汽车传动轴特别是前置后驱动中间传动轴扭转振动噪声问题越来越引起汽车主机厂和零部件生产企业NVH工程师的重视，在传动轴上安装扭转减振器，是解决汽车传动系振动噪声的重要手段之一。

现有的类似用途的扭转减振器主要采用质量惯性块+吸振橡胶+连接法兰的基本结构原理，如图7所示。其基本工作原理为：设计和控制减振器固有频率与传动系统振动频谱匹配，利用在旋转共振时质量惯性块的反向惯性力抵消振动力，同时橡胶在惯性变形时产生摩擦生热以衰减振动能量,达到降低车辆共振噪声目的。然而，此类结构的扭转减振器在旋转方向上只存在一个固有频率，只能解决某一频段的振动噪声，但由于传动系统往往存在多个的扭转振动噪声，或者存在某个振动频段较宽的噪声峰波值，使得现有的橡胶扭转减振器结构不能满足噪声要求水平更高的车型匹配使用，无法进一步推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种既有与声噪振动频率相匹配的固有频率和限位机构、又能利用阻尼液体流动摩擦生热作用以进一步衰减振动能量，而且结构较简单、成本相对较低的液阻式橡胶扭转减振器。

解决上述技术问题的技术方案是：一种液阻式橡胶扭转减振器，包括密封盖、内圈、吸振橡胶、质量惯性块、连接法兰件；所述的内圈套在质量惯性块外，且内圈与质量惯性块通过所述的吸振橡胶硫化连接成一体，所述的密封盖、连接法兰件合拢装配在一起形成一个将内圈、吸振橡胶、质量惯性块包围在内的环形封闭型腔，且密封盖、内圈和连接法兰件三者相互之间的装配为过盈配合，在环形封闭型腔的内部间隙充满阻尼液体；所述的质量惯性块两端面与密封盖、连接法兰件之间分别对称设有一个推力球轴承。

本发明的进一步技术方案是：所述的推力球轴承包括滚珠、用于安装滚珠的弧形槽a、弧形槽b和弧形槽c，所述的弧形槽b分别开设在质量惯性块两端面的圆周方向上，所述的弧形槽a开设在密封盖内侧壁与弧形槽b相对应的圆周方向上，弧形槽c开设在连接法兰件内侧壁与弧形槽b相对应的圆周方向上；该弧形槽a、弧形槽b以及弧形槽b、弧形槽c组成两条环形孔道，所述的滚珠分别安装在该两条环形孔道内。

本发明的进一步技术方案是：所述的吸振橡胶有多个，该多个吸振橡胶沿内圈内圆周等间隔设置。

所述的质量惯性块沿内圆周等间隔设置有多组阻尼孔组，每组阻尼孔组有多个沿质量惯性块厚度方向上等间隔设置的阻尼孔。

所述的连接法兰件在法兰端面上还设有中心孔和多个装配孔，其中多个装配孔为沿圆周等间隔设置分布。

所述的质量惯性块与密封盖、连接法兰件之间的最小间隙为0.3～0.8mm。

所述的连接法兰件与密封盖相接触的内、外端面上分别安装有防止阻尼液体泄漏的内橡胶密封圈和外橡胶密封圈。

所述的内橡胶密封圈和外橡胶密封圈为分别单独硫化成型，再分别安装在连接法兰件的内、外端面上。

所述的内橡胶密封圈和外橡胶密封圈直接与连接法兰件的内、外端面硫化连接成一体。

由于采用上述结构，本发明之液阻式橡胶扭转减振器与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 可使固有频率与声噪振动频率相匹配：

由于本发明包括密封盖、内圈、吸振橡胶、质量惯性块、连接法兰件；其中内圈套在质量惯性块外，内圈与质量惯性块吸振橡胶硫化连接成一体，所述的密封盖、连接法兰件合拢装配在一起形成一个将内圈、吸振橡胶、质量惯性块包围在内的环形封闭型腔。因此，本发明通过质量惯性块重量和吸振橡胶刚度的设计和控制，使扭转减振器在旋转方向上的固有频率值与车辆传动系统产生噪声的振动频率接近或相一致，利用在共振时质量惯性块的反向惯性力抵消振动力以降低振幅，以及橡胶在变形时产生摩擦生热以衰减振动能量,达到降低振动噪声目的。

2. 可利用阻尼液体流动摩擦生热作用衰减振动能量：

由于本发明采用了液阻式的结构，即是在环形封闭型腔的内部间隙充满阻尼液体，因此，本发明与现有的结构相比，在振动时由于质量惯性块的惯性作用，使阻尼液体在封闭型腔内部间隙和阻尼孔内相对运动时产生粘弹摩擦生热，达到衰减振动能量的目的，即使在偏离固有频率的其它振动频段内，阻尼液体仍然存在运动摩擦生热现象，使减振器保持较好的减振降噪作用，进一步扩大了适用频率范围。

3. 可延长产品使用寿命：

由于本发明内部设置有轴承结构，即是在质量惯性块两端面与密封盖、连接法兰件之间分别设有一个推力球轴承，该推力球轴承在阻尼液体的润滑作用下，形成一个限位机构，它在保证质量惯性块能自如旋转的同时，限制了质量惯性块在非径向的运动位移，避免质量惯性块与其它部位之间产生接触碰撞噪声，从而进一步延长了产品的使用寿命。

4. 结构简单、成本较低：

由于本发明采用的吸振橡胶与液阻式、限位机构三者整合的较简单的一体化设置，具有制造工艺较简便、成本相对较低、应用范围广的优点，易于推广应用。

下面，结合附图和实施例对本发明之液阻式橡胶扭转减振器的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图2：本发明之液阻式橡胶扭转减振器的结构示意图，

图1：主视图，

图2：图1的A-A剖视图，

图3：实施例一所述密封盖的立体结构图，

图4：实施例一所述质量惯性块的立体结构图，

图5：实施例一所述连接法兰件的立体结构图，

图6：内橡胶密封圈和外橡胶密封圈的另外一种设置方式结构图，

图7：现有橡胶扭转减振器的结构图。

在上述附图中，各标号说明如下：

1-密封盖，

11-内盖，12-外盖，13-侧盖，14-弧形槽a；

2-内圈；

3-吸振橡胶；

4-质量惯性块，

41-阻尼孔组，411-阻尼孔，42-弧形槽b；

5-滚珠；

6-内橡胶密封圈；

7-连接法兰件；

71-内凸缘，72-外凸缘，73-法兰端面，731-中心孔；732-装配孔；74-弧形槽c；

8-阻尼液体；

9-外橡胶密封圈。

具体实施方式

实施例一：

一种液阻式橡胶扭转减振器（参见图1～图2），包括密封盖1、内圈2、吸振橡胶3、质量惯性块4、连接法兰件7；其中：

所述的密封盖1包括圆环状的内盖11、外盖12以及将内盖和外盖连成一体的侧盖13，密封盖1的内盖11和外盖12之间形成环形空腔A；在环形空腔A的内侧壁上还沿圆周方向上开设有一道弧形槽a14（参见图3）；

所述的质量惯性块4为圆环状结构，该质量惯性块4两端面沿圆周方向上各开设有一道弧形槽b42；质量惯性块4还沿内圆周等间隔设置有4组阻尼孔组41，每组阻尼孔组41包括有3个沿质量惯性块4厚度方向上等间隔设置的阻尼孔411（参见图4）。

所述的连接法兰件7包括圆环状的内凸缘71、外凸缘72以及将内凸缘和外凸缘连成一体的法兰端面73，连接法兰件7的内凸缘71、外凸缘72之间形成环形空腔B；环形空腔B在内侧壁上还沿圆周方向上开设有一道弧形槽c74；所述的连接法兰件7在法兰端面73上还设有中心孔731和4个装配孔732，其中4个装配孔732为沿圆周等间隔设置分布（参见图5）；

所述的内圈2套在质量惯性块4外，且内圈2与质量惯性块4通过4个所述的吸振橡胶3硫化连接成一体，该4个吸振橡胶3沿内圈2内圆周等间隔设置；

所述密封盖1的内盖和连接法兰件7的内凸缘、密封盖1的外盖和连接法兰件7的外凸缘合拢装配在一起，密封盖1的环形空腔A、连接法兰件7的环形空腔B组合起来形成一个环形封闭型腔，所述的内圈2、吸振橡胶3、质量惯性块4被包围在该环形封闭型腔内，且密封盖1、内圈2和连接法兰件7三者相互之间的装配为过盈配合，在环形封闭型腔的内部间隙充满阻尼液体8；

所述密封盖1的弧形槽a14、质量惯性块4一端面上的弧形槽b42组成一条环形孔道，质量惯性块4另一端面上的弧形槽b42、连接法兰件7的弧形槽c74组成另一条环形孔道，该两条环形孔道内分别安装有滚珠5；所述的滚珠5、弧形槽a14、弧形槽b42和弧形槽c74组成两个分别对称设置在质量惯性块4两端面与密封盖1、连接法兰件7之间的推力球轴承，该推力球轴承在阻尼液体的润滑作用下，形成一个限位机构，它在保证质量惯性块能自如旋转的同时，限制了质量惯性块在非径向的运动位移，避免质量惯性块与其它部位之间产生接触碰撞噪声，从而进一步延长了产品的使用寿命。

上述的质量惯性块4与密封盖1、连接法兰件7之间的最小间隙均为0.3～0.8mm；而且连接法兰件7与密封盖1相接触的内、外端面（即内凸缘端面、外凸缘端面）上分别安装有防止阻尼液体8泄漏的内橡胶密封圈6和外橡胶密封圈9，该内橡胶密封圈6和外橡胶密封圈9为分别单独硫化成型，再分别安装在连接法兰件7的内、外端面上。

上述的密封盖1、内圈2和连接法兰件7的材质为钢、铁或钢、铁的合金，在保证足够强度的情况下，也可以为铝合金或其他金属合金。

质量惯性块4的材质为钢、铁、铜或钢、铁、铜的合金。

滚珠5的材质为钢或合金钢，也可以为陶瓷或工程塑料。

阻尼液体8为粘弹性液体，一般选用硅油，也可以为多醇或醚类，也可以为多醇或醚类的混合物，阻尼液体8不应对所接触的部件和材料产生腐蚀或其它损坏作用。

作为本实施例一的一种变换，所述的内橡胶密封圈6和外橡胶密封圈9直接与连接法兰件7的内、外端面硫化连接成一体（参见图6）。

作为本实施例一的又一种变换，所述的吸振橡胶3有3个或4个以上，它们沿内圈2内圆周等间隔设置。

作为本实施例一的又一种变换，所述的阻尼孔组41的组数也可以为2组、3组、5组或更多组，同样的，每组的阻尼孔411个数也可以为1个、2个、4个或更多个。

作为本实施例一的又一种变换，根据不同车型匹配需要，所述连接法兰件7的装配孔732装配孔732也可以为2个、3个，或者大于4个。

Claims (8)

1.一种液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：包括密封盖（1）、内圈（2）、吸振橡胶（3）、质量惯性块（4）、连接法兰件（7）；所述的内圈（2）套在质量惯性块（4）外，且内圈（2）与质量惯性块（4）通过所述的吸振橡胶（3）硫化连接成一体，所述的密封盖（1）、连接法兰件（7）合拢装配在一起形成一个将内圈（2）、吸振橡胶（3）、质量惯性块（4）包围在内的环形封闭型腔，且密封盖（1）、内圈（2）和连接法兰件（7）三者相互之间的装配为过盈配合，在环形封闭型腔的内部间隙充满阻尼液体（8）；所述的质量惯性块（4）两端面与密封盖（1）、连接法兰件（7）之间分别对称设有一个推力球轴承；所述的质量惯性块（4）沿内圆周等间隔设置有多组阻尼孔组（41），每组阻尼孔组（41）有多个沿质量惯性块（4）厚度方向上等间隔设置的阻尼孔（411）。

2.根据权利要求1所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的推力球轴承包括滚珠（5）、用于安装滚珠（5）的弧形槽a（14）、弧形槽b（42）和弧形槽c（74），所述的弧形槽b（42）分别开设在质量惯性块（4）两端面的圆周方向上，所述的弧形槽a（14）开设在密封盖（1）内侧壁与弧形槽b（42）相对应的圆周方向上，弧形槽c（74）开设在连接法兰件（7）内侧壁与弧形槽b（42）相对应的圆周方向上；该弧形槽a（14）、弧形槽b（42）以及弧形槽b（42）、弧形槽c（74）组成两条环形孔道，所述的滚珠（5）分别安装在该两条环形孔道内。

3.根据权利要求1所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的吸振橡胶（3）有多个，该多个吸振橡胶（3）沿内圈（2）内圆周等间隔设置。

4.根据权利要求1所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的连接法兰件（7）在法兰端面上还设有中心孔（731）和多个装配孔（732），其中多个装配孔（732）为沿圆周等间隔设置分布。

5.根据权利要求1所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的质量惯性块（4）与密封盖（1）、连接法兰件（7）之间的最小间隙为0.3～0.8mm。

6.根据权利要求1至权利要求5任一权利要求所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的连接法兰件（7）与密封盖（1）相接触的内、外端面上分别安装有防止阻尼液体（8）泄漏的内橡胶密封圈（6）和外橡胶密封圈（9）。

7.根据权利要求6所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的内橡胶密封圈（6）和外橡胶密封圈（9）为分别单独硫化成型，再分别安装在连接法兰件（7）的内、外端面上。

8.根据权利要求6所述的液阻式橡胶扭转减振器，其特征在于：所述的内橡胶密封圈（6）和外橡胶密封圈（9）直接与连接法兰件（7）的内、外端面硫化连接成一体。