CN104728326A - 剪切式质量减振器 - Google Patents

Abstract

一种剪切式质量减振器，涉及一种质量减振器，包括质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件，所述的质量块设有同轴的中孔和限位台阶孔，吸振橡胶体硫化组件穿过质量块的中孔，上下两端分别与缓冲限位体硫化组件连接，其中上端的缓冲限位体硫化组件位于质量块的限位台阶孔内，下端的缓冲限位体硫化组件与振动体相接触，所述的质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件通过法兰螺栓与振动体紧固连接。本发明采用了剪切式橡胶结构，能够在保持橡胶刚度不变的情况下进一步提高橡胶硬度，有利于提高橡胶强度和工艺性能，同时增加各个方向的质量块限位设置，防止橡胶变形过大和质量块在使用中脱落，延长产品使用寿命，消除安全隐患。

Description

剪切式质量减振器

技术领域

本发明涉及一种质量减振器，特别是一种具有限位结构、与振动较大结构减振降噪匹配的剪切式质量减振器。

背景技术

质量减振器即调谐质量减振器，有些领域又叫动力吸振器，目前应用的主要为质量块+橡胶体+安装支架的结构形式。质量减振器的基本工作原理主要是利用附加的质量块在共振时惯性力抵消振动力，以及橡胶的变形生热作用，以达到降低振动和噪声的目的。

现有的质量减振器吸振橡胶体的受力形式主要采用压缩式结构，然而，有些需要装配质量减振器的场合如乘用汽车后桥或传动系统等容易产生振动噪声的频率都不是很高，一般在35-65Hz之间，按减振器固有频率理论公式：                                                   （f:固有频率、k:橡胶刚度、m:质量块质量）, 在质量块质量由于受装配空间、使用寿命和与振动体的质量比等条件限制相对固定不变情况下，主要通过调整吸振橡胶的刚度，以达到调整减振器固有频率与振动频率相匹配的目的，按目前类似在用产品经验和文献资料记载，减振器质量块质量大多为1.5-2.5kg，为了获得比较低固有频率和刚度，所对应的橡胶硬度都比较低，有的在40邵尔A度以下，过低的橡胶硬度会直接损害强度和工艺性能，同时会使吸振橡胶体在非主振方向（水平方向）刚度过低，质量块在水平方向容易产生较大的运动位移，使吸振橡胶产生超极限变形撕裂或老化，降低使用功能和缩短寿命，在极端条件下，质量块不受约束脱出而伤及安装支架、周边部件，甚至掉落而伤及操作者或行人、其它设备或车辆，存在安全隐患，限制了该类似结构产品质量减振器的应用推广。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是：提供一种具有限位功能的剪切式质量减振器结构，以解决现有技术存在的上述橡胶硬度较低、降低使用功能和缩短寿命、存在安全隐患的不足之处。

 解决上述技术问题的技术方案是：一种剪切式质量减振器，包括质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件，所述的质量块设有同轴的中孔和限位台阶孔，所述的吸振橡胶体硫化组件穿过质量块的中孔，上下两端分别与缓冲限位体硫化组件连接，所述连接在吸振橡胶体硫化组件上端的缓冲限位体硫化组件位于质量块的限位台阶孔内，连接在吸振橡胶体硫化组件下端的缓冲限位体硫化组件与振动体相接触，所述的质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件通过穿过吸振橡胶体硫化组件的法兰螺栓与振动体紧固连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的吸振橡胶体硫化组件包括芯轴、外圈、吸振橡胶，所述的外圈与质量块的中孔过盈配合连接，所述的芯轴位于外圈内，该芯轴与外圈之间通过吸振橡胶硫化连接，所述的芯轴中心设有用于穿过所述法兰螺栓的螺栓孔。

本发明的进一步技术方案是：所述的缓冲限位体硫化组件包括限位板、缓冲橡胶，所述的缓冲橡胶硫化连接在限位板的内端面和外圆周面，所述的芯轴两端分别与限位板通过过盈配合连接。

本发明的再进一步技术方案是：所述的限位板中心设置有扁孔，所述芯轴的上下两端分别设有与限位板的扁孔相配合的扁位。

本发明的再进一步技术方案是：所述的扁位尺寸小于法兰螺栓的法兰面直径，以保证减振器在与振动体装配连接后法兰螺栓的法兰面和限位板表面之间有足够的限位接触面积。

所述的吸振橡胶内部还设置有沿圆心均匀分布的多个散热通孔。

由于采用上述结构，本发明之与剪切式质量减振器现有技术相比，具有以下有益效果：

1.    可提高橡胶硬度：

由于本发明包括质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件，其中质量块设有同轴的中孔和限位台阶孔，吸振橡胶体硫化组件穿过质量块的中孔，上下两端分别与缓冲限位体硫化组件连接，所述的质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件通过穿过吸振橡胶体硫化组件的法兰螺栓与振动体紧固连接。因此，本发明充分利用了橡胶体剪切方向刚度比压缩方向刚度低的特性，将现用的质量减振器压缩式橡胶结构改设置为剪切式橡胶结构，能够在保持主振（即垂直）方向橡胶刚度不变的情况下进一步提高橡胶硬度，有利于提高橡胶强度和工艺性能。

2. 可保证减振器的使用功能和延长使用寿命：

本发明通过将吸振橡胶体硫化组件安装在质量块的中孔内，将缓冲限位体硫化组件连接在吸振橡胶体硫化组件的两端，并使其中的一个缓冲限位体硫化组件位于质量块的限位台阶孔内，然后再采用法兰螺栓将质量块、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件紧固连接在振动体上，使得质量块在各个方向上均有了缓冲限位结构，从而可将振动较大的质量块限制在封闭范围内运动，避免吸振橡胶产生超出设计要求的变形量，在保证减振器的使用功能同时，也延长了减振器的使用寿命。

另外，由于本发明采用了剪切式橡胶结构，在保证主振（即垂直）方向有足够低刚度情况下，进一步提高水平方向的刚度，防止橡胶在水平方向变形过大而产生早期损坏，进一步延长了产品的使用寿命。

3. 可杜绝安全隐患的发生：

本发明由于采用了各向的缓冲限位结构，将振动较大的质量块限制在封闭范围内运动，即使在严重时吸振橡胶产生非预期损坏的情况下，质量块也不会脱落或飞出，杜绝了安全隐患的发生。

4. 可降低限位接触或碰撞产生的噪声：

由于本发明的缓冲限位体硫化组件在限位板的内端面和外圆周面硫化连接有缓冲橡胶，通过该缓冲橡胶的缓冲和减振作用可以降低限位接触或碰撞产生的噪声。

5.适用范围广：

本发明的结构简单，制造工艺简便，除了能适用于现有质量减振器的一般应用领域外，还特别适用于如汽车后桥、内燃机、火车、工程机械、轨道交通、机床等相关领域中振动条件苛刻的减振降噪匹配，进一步扩大了质量减振器的使用范围。

   下面，结合附图和实施例对本发明之剪切式质量减振器的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1-图2：本发明之剪切式质量减振器的结构示意图，

图1：主视剖视图，图2：图1的俯视图，

图3：实施例一所述限位板的结构示意图，

图4：实施例一所述芯轴的结构示意图，

图5：本发明之剪切式质量减振器的的使用装配连接示意图。

图中：

1-质量块；   11-中孔，    12-限位台阶孔，   2-限位板；    21-扁孔；

3-芯轴；     31-螺栓孔；  32-扁位；

4-缓冲橡胶； 5-外圈；  6-吸振橡胶；  61-散热通孔；

7-法兰螺栓； 8-振动体。

具体实施方式

实施例一：

一种剪切式质量减振器，如图1～2所示，包括质量块1、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件，所述的质量块1为圆柱体，该质量块1设有同轴的中孔11和限位台阶孔12，所述的吸振橡胶体硫化组件穿过质量块1的中孔，上下两端分别与缓冲限位体硫化组件连接，所述连接在吸振橡胶体硫化组件上端的缓冲限位体硫化组件位于质量块1的限位台阶孔内，连接在吸振橡胶体硫化组件下端的缓冲限位体硫化组件与振动体8相接触，所述的质量块1、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件通过穿过吸振橡胶体硫化组件的法兰螺栓与振动体8紧固连接。

所述的吸振橡胶体硫化组件包括芯轴3、外圈5、吸振橡胶6，所述的外圈5与质量块1的中孔过盈配合连接，所述的芯轴3位于外圈5内，该芯轴3与外圈5之间通过吸振橡胶6硫化连接，所述的芯轴3中心设有用于穿过所述法兰螺栓的螺栓孔31。

所述的缓冲限位体硫化组件包括限位板2、缓冲橡胶4，所述的缓冲橡胶4硫化连接在限位板2的内端面和外圆周面，所述的限位板2形状为圆柱体，限位板2外径根据水平限位位移量设计而定，并与质量块1的限位台阶孔12内径相对应；限位板2中心设置有扁孔21（参见图3），所述芯轴3的上下两端分别设有与限位板2的扁孔21相配合的扁位32（参见图4），该芯轴3的外径与限位板2的扁孔圆弧面为过盈配合连接。 

上述芯轴3的扁位32尺寸小于法兰螺栓7的法兰面直径，以保证减振器在与振动体8装配连接后法兰面和限位板2表面之间有足够的限位接触面积。

所述的吸振橡胶6内部还设置有沿圆心均匀分布的四个散热通孔61。

作为本实施例一的一种变换，所述的质量块1也可以为正方体、长方体或其它具有对称结构的任一规则形状体。

作为本实施例一的又一种变换，散热通孔61也可以为设置两个或多个，或者不设置。

本发明之剪切式质量减振器的成型方式如下：

（1）将缓冲橡胶4与限位板2硫化成为缓冲限位体硫化组件。

（2）将芯轴3与外圈5通过吸振橡胶6硫化成为吸振橡胶体硫化组件。

（3）将吸振橡胶体硫化组件通过过盈配合压装进质量块1的中孔11内，缓冲限位体硫化组件通过过盈配合压装工艺分别套在吸振橡胶体硫化组件芯轴3的上、下两端面，3个位置的过盈配合压装工艺可同时一步操作成型。

（4）在装配使用时，本质量减振器通过法兰螺栓7与振动体8紧固连接，通过法兰螺栓7的法兰面和振动体8的表面将限位板2的压紧，防止限位板2松动。

Claims (6)

1.一种剪切式质量减振器，其特征在于：包括质量块（1）、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件，所述的质量块（1）设有同轴的中孔和限位台阶孔，所述的吸振橡胶体硫化组件穿过质量块（1）的中孔，上下两端分别与缓冲限位体硫化组件连接，所述连接在吸振橡胶体硫化组件上端的缓冲限位体硫化组件位于质量块（1）的限位台阶孔内，连接在吸振橡胶体硫化组件下端的缓冲限位体硫化组件与振动体（8）相接触，所述的质量块（1）、吸振橡胶体硫化组件、缓冲限位体硫化组件通过穿过吸振橡胶体硫化组件的法兰螺栓与振动体（8）紧固连接。

2.根据权利要求1所述的剪切式质量减振器，其特征在于：所述的吸振橡胶体硫化组件包括芯轴（3）、外圈（5）、吸振橡胶（6），所述的外圈（5）与质量块（1）的中孔过盈配合连接，所述的芯轴（3）位于外圈（5）内，该芯轴（3）与外圈（5）之间通过吸振橡胶（6）硫化连接，所述的芯轴（3）中心设有用于穿过所述法兰螺栓的螺栓孔（31）。

3.根据权利要求2所述的剪切式质量减振器，其特征在于：所述的缓冲限位体硫化组件包括限位板（2）、缓冲橡胶（4），所述的缓冲橡胶（4）硫化连接在限位板（2）的内端面和外圆周面，所述的芯轴（3）两端分别与限位板（2）通过过盈配合连接。

4.根据权利要求3所述的剪切式质量减振器，其特征在于：所述的限位板（2）中心设置有扁孔（21），所述芯轴（3）的上下两端分别设有与限位板（2）的扁孔（21）相配合的扁位（32）。

5.根据权利要求4所述的剪切式质量减振器，其特征在于：所述的扁位（32）尺寸小于法兰螺栓（7）的法兰面直径，以保证减振器在与振动体（8）装配连接后法兰螺栓（7）的法兰面和限位板（2）表面之间有足够的限位接触面积。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的剪切式质量减振器，其特征在于：所述的吸振橡胶（6）内部还设置有沿圆心均匀分布的多个散热通孔（61）。