CN106870622B - 一种磁流变弹性体扭转减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁流变弹性体扭转减振器，包括曲轴固定连接的减振器壳体、套设在减振器壳体外侧且与发动机壳体固定连接的线圈支架、缠绕在线圈支架上的电磁线圈、与电磁线圈电连接的电流控制器以及套设在减振器壳体上且与电磁线圈配合使用的磁流变弹性体单元，在工作状态下，所述的电流控制器调节电磁线圈电流大小，电磁线圈生成相应强度的磁场，以此来改变磁流变弹性体单元的摩擦阻尼，用以消耗扭转振动的能量，避免共振。与现有技术相比，本发明整体结构简单、紧凑，摩擦阻尼可调，易于引线，线圈支架固定在发动机壳体上，接线方便，操作更加方便快捷，安全可靠，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于减振器技术领域，涉及一种磁流变弹性体扭转减振器。
背景技术
磁流变弹性体功能复合材料，通过将微米或纳米级的软磁性颗粒分散在不同种类的载体中制备而成，由于其流变性能可以随外加磁场连续、快速、可逆地变化，磁敏智能软材料在建筑、振动控制和汽车工业等领域得到了广泛应用，并引起了越来越多的关注。
曲轴是具有一定弹性和旋转质量的轴，即是一种扭转弹性系统，本身具有一定的固有频率。在发动机工作的过程中，曲轴的各个曲拐相对于轴后段的飞轮就会发生大小和方向周期性变化的相对振动，也就是扭振。扭振频率与曲轴系统的频率相等或者为其整数倍时，就会发生共振，这会影响曲轴传动精度，严重时造成曲轴的断裂。
扭转减振器装在曲轴前端，当曲轴发生扭转振动时，曲轴前端的角振幅最大，而且扭转减震器一同转动。扭转振动质量块则因转动惯量较大而实际相当于一个小型飞轮，其转动瞬时角速度也比减振器壳体均匀得多。这样，扭转振动惯性质量就同减振器壳体有了相对角振动，而使硫化橡胶层产生正反交替变化的扭转变形。这时，由于橡胶变形而产生橡胶内部的分子摩擦，消耗扭转振动能量，使整个曲轴扭转振幅减小，把曲轴共振转速移向更高的转速区，从而避免在常用的转速范围内出现共振。但是传统的橡胶式扭转减振器存在减振效果差，调节频率区域窄的缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种整体结构简单、紧凑，可调摩擦阻尼，操作更加方便快捷，安全可靠的磁流变弹性体扭转减振器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种磁流变弹性体扭转减振器，包括曲轴固定连接的减振器壳体、套设在减振器壳体外侧且与发动机壳体固定连接的线圈支架、缠绕在线圈支架上的电磁线圈、与电磁线圈电连接的电流控制器以及套设在减振器壳体上且与电磁线圈配合使用的磁流变弹性体单元，在工作状态下，所述的电流控制器调节电磁线圈电流大小，电磁线圈生成相应强度的磁场，以此来改变磁流变弹性体单元的摩擦阻尼，用以消耗扭转振动的能量，避免共振。
所述的磁流变弹性体单元包括套设在减振器壳体上的质量块、布设在质量块与减振器壳体之间并将质量块与减振器壳体粘结固定在一起的磁流变弹性体。
所述的磁流变弹性体为截面呈L字型的磁流变弹性体。
所述的磁流变弹性体为硅橡胶基磁流变弹性体或天然橡胶基磁流变弹性体。
所述的线圈支架包括套设在减振器壳体外侧的支撑板以及分别设置在支撑板两侧的第一翼板及第二翼板，所述的支撑板与第一翼板、第二翼板共同围设成用于容置电磁线圈的凹槽。
所述的第一翼板上开设有支架螺母孔，该支架螺母孔中设有第一锁紧螺栓，所述的线圈支架通过第一锁紧螺栓与发动机壳体固定连接。
所述的第一翼板的宽度＞第二翼板的宽度。
所述的减振器壳体上以减振器壳体的圆心为对称中心开设有多对壳体螺母孔，该壳体螺母孔中设有第二锁紧螺栓，所述的减振器壳体通过第二锁紧螺栓与曲轴固定连接。
相比于传统的橡胶式的扭转减振器，本发明磁流变弹性体扭转减振器采用磁流变弹性体替代橡胶。根据不同扭振的大小，对线圈通入相应大小的电流，从而生成相应强度的磁场。磁流变弹性在相应的场强下具有相应的的摩擦阻尼，从而以最优的效果消耗扭转振动的能量，避免共振。相对于传统的橡胶式扭转减振器，磁流变弹性体扭转减振器摩擦阻尼可调，避免共振的效果更好且工作效率更高，工作更稳定。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)摩擦阻尼可调，采用磁流变弹性体，在不同的磁场强度下，扭转减振器的摩擦阻尼可调，工作效率高；
2)结构紧凑，质量块与扭转减振器壳体通过磁流变弹性体胶结在一起，结构紧凑；
3)易于引线，线圈支架固定在发动机壳体上，接线方便，操作更加方便快捷，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为本发明中减振器壳体的剖面结构示意图；
图3为本发明中线圈支架的剖面结构示意图；
图4为本发明中磁流变弹性体的剖面结构示意图；
图5为本发明中质量块的剖面结构示意图；
图中标记说明：
1—线圈支架、11—支撑板、12—第一翼板、13—第二翼板、2—质量块、3—减振器壳体、4—壳体螺母孔、5—磁流变弹性体、6—支架螺母孔、7—电磁线圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1-4所示，一种磁流变弹性体扭转减振器，包括曲轴固定连接的减振器壳体3、套设在减振器壳体3外侧且与发动机壳体固定连接的线圈支架1、缠绕在线圈支架1上的电磁线圈7、与电磁线圈7电连接的电流控制器以及套设在减振器壳体3上且与电磁线圈7配合使用的磁流变弹性体单元，在工作状态下，电流控制器调节电磁线圈7电流大小，电磁线圈7生成相应强度的磁场，以此来改变磁流变弹性体单元的摩擦阻尼，用以消耗扭转振动的能量，避免共振。
其中，磁流变弹性体单元包括套设在减振器壳体3上的质量块2、布设在质量块2与减振器壳体3之间并将质量块2与减振器壳体3粘结固定在一起的磁流变弹性体5。磁流变弹性体5为截面呈L字型的磁流变弹性体5。磁流变弹性体5为硅橡胶基磁流变弹性体或天然橡胶基磁流变弹性体。
线圈支架1包括套设在减振器壳体3外侧的支撑板11以及分别设置在支撑板11两侧的第一翼板12及第二翼板13，支撑板11与第一翼板12、第二翼板13共同围设成用于容置电磁线圈7的凹槽。第一翼板12上开设有支架螺母孔6，该支架螺母孔6中设有第一锁紧螺栓，线圈支架1通过第一锁紧螺栓与发动机壳体固定连接。第一翼板12的宽度＞第二翼板13的宽度。
减振器壳体3上以减振器壳体3的圆心为对称中心开设有多对壳体螺母孔4，该壳体螺母孔4中设有第二锁紧螺栓，减振器壳体3通过第二锁紧螺栓与曲轴固定连接。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，包括与曲轴固定连接的减振器壳体(3)、套设在减振器壳体(3)外侧且与发动机壳体固定连接的线圈支架(1)、缠绕在线圈支架(1)上的电磁线圈(7)、与电磁线圈(7)电连接的电流控制器以及套设在减振器壳体(3)上且与电磁线圈(7)配合使用的磁流变弹性体单元，在工作状态下，所述的电流控制器调节电磁线圈(7)电流大小，电磁线圈(7)生成相应强度的磁场，以此来改变磁流变弹性体单元的摩擦阻尼，用以消耗扭转振动的能量，避免共振；
所述的磁流变弹性体单元包括套设在减振器壳体(3)上的质量块(2)、布设在质量块(2)与减振器壳体(3)之间并将质量块(2)与减振器壳体(3)粘结固定在一起的磁流变弹性体(5)。
2.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，所述的磁流变弹性体(5)为截面呈L字型的磁流变弹性体(5)。
3.根据权利要求2所述的一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，所述的磁流变弹性体(5)为硅橡胶基磁流变弹性体或天然橡胶基磁流变弹性体。
4.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，所述的线圈支架(1)包括套设在减振器壳体(3)外侧的支撑板(11)以及分别设置在支撑板(11)两侧的第一翼板(12)及第二翼板(13)，所述的支撑板(11)与第一翼板(12)、第二翼板(13)共同围设成用于容置电磁线圈(7)的凹槽。
5.根据权利要求4所述的一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，所述的第一翼板(12)上开设有支架螺母孔(6)，该支架螺母孔(6)中设有第一锁紧螺栓，所述的线圈支架(1)通过第一锁紧螺栓与发动机壳体固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，所述的第一翼板(12)的宽度＞第二翼板(13)的宽度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种磁流变弹性体扭转减振器，其特征在于，所述的减振器壳体(3)上以减振器壳体(3)的圆心为对称中心开设有多对壳体螺母孔(4)，该壳体螺母孔(4)中设有第二锁紧螺栓，所述的减振器壳体(3)通过第二锁紧螺栓与曲轴固定连接。
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