CN107741327B - 用于发动机的减振装置及发动机测试台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机的减振装置，包括：飞轮配合盘，所述飞轮配合盘适于与所述发动机的飞轮配合固定；传动轴配合盘，所述传动轴配合盘适于与传动轴配合固定；连接盘，所述连接盘分别与所述飞轮配合盘与所述传动轴配合盘配合以连接所述飞轮配合盘和所述传动轴配合盘；其中所述飞轮配合盘与所述连接盘之间、所述连接盘与所述传动轴配合盘之间中的至少一个连接有弹性膜片组。根据本发明的用于发动机的减振装置具有可靠性高、稳定性好、有效减少发动机产生的扭振现象。

Description

用于发动机的减振装置及发动机测试台架

技术领域

本发明涉及发动机测试领域，特别涉及一种用于发动机的减振装置及发动机测试台架。

背景技术

发动机在台架试验时由于扭矩、转速的频繁变化和急速变化，使扭振问题更为显著，而当发动机的扭振引起测试台架共振时，会造成测功机传动轴或发动机曲轴的断裂。为避免上述事件发生，相关技术普遍采用将传动轴的联轴器布置于发动机端，但由于联轴器弹性体是橡胶材质，存在耐油、耐温及老化等诸多方面的缺陷，在使用过程中易产生变形及橡胶撕裂等现象，导致减振效果降低，且给研发带来高昂的研发费用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于发动机的减振装置，该减振装置可靠性高、稳定性好，能够有效减少发动机产生的扭振现象。

本发明还提出一种具有上述减振装置的发动机测试台架。

根据本发明的用于发动机的减振装置，包括：飞轮配合盘，所述飞轮配合盘适于与所述发动机的飞轮配合固定；传动轴配合盘，所述传动轴配合盘适于与传动轴配合固定，所述传动轴适于将所述传动轴配合盘的扭矩传递至测功机；连接盘，所述连接盘分别与所述飞轮配合盘与所述传动轴配合盘配合以连接所述飞轮配合盘和所述传动轴配合盘；其中所述飞轮配合盘与所述连接盘之间、所述连接盘与所述传动轴配合盘之间中的至少一个连接有弹性膜片组。

根据本发明的发动机的减振装置，可以通过弹性膜片组的弹性形变吸收来自发动机旋转方向的振动，同时还可以吸收由于发动机端面偏摆而产生的振动，有效地提高发动机及传动轴的寿命，减少发动机传动时产生的振动，降低噪音的产生。

根据本发明的一些实施例，所述飞轮配合盘与所述连接盘之间设置有第一弹性膜片组，所述连接盘与所述传动轴配合盘之间设置有第二弹性膜片组。

根据本发明的一些实施例，所述第一弹性膜片组包括多个第一弹性膜片且多个所述第一弹性膜片的数量可调，所述第二弹性膜片组包括多个第二弹性膜片且多个所述第二弹性膜片的数量可调。

根据本发明的一些实施例，所述连接盘包括：主动盘和从动盘，所述主动盘与所述飞轮配合盘连接，所述从动盘与所述传动轴配合盘连接，所述主动盘与所述从动盘弹性配合。

根据本发明的一些实施例，所述主动盘和所述从动盘中的一个上设置有第三弹性膜片组，所述第三弹性膜片组限定出弹性插槽，所述主动盘和所述从动盘中的另一个上设置有与所述弹性插槽配合的卡接凸起。

根据本发明的一些实施例，所述第三弹性膜片组为多个，且多个所述第三弹性膜片组沿所述主动盘或所述从动盘的周向间隔设置。

根据本发明的一些实施例，所述第一弹性膜片组分别通过多个第一螺栓和多个第二螺栓与所述飞轮配合盘和所述主动盘固定。

根据本发明的一些实施例，所述第二弹性膜片组分别通过多个第三螺栓和多个第四螺栓与所述传动轴配合盘和所述从动盘固定。

根据本发明的一些实施例，所述飞轮配合盘上设置有轴承套和轴承，所述轴承套与所述轴承的外圈固定，所述传动轴配合盘上设置有轴体，所述轴体与所述轴承的内圈固定。

根据本发明的发动机实验台架具有上述的减振装置，由于根据本发明的发动机实验台架具有上述的减振装置，因此该发动机实验台架测试准确、可靠性高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的减振装置的爆炸图；

图2是根据本发明的减振装置的示意图；

图3是根据本发明的减振装置的剖视图；

图4是根据本发明的减振装置的爆炸图；

图5是根据本发明的连接盘的爆炸图；

图6是是根据本发明的主动盘的结构示意图；

图7是根据本发明的第三弹性膜片组的示意图；

图8是根据本发明的第三弹性膜片组的示意图；

图9是根据本发明的第三弹性膜片组的立体图；

图10是根据本发明的第一弹性膜片组的示意图；

图11是根据本发明的第一弹性膜片组的形变示意图；

图12是根据本发明的第一弹性膜片组的结构示意图；

图13是根据本发明的第一弹性膜片组的结构示意图。

附图标记：

减振装置100，

飞轮配合盘110，轴承套111，轴承112，传动轴配合盘120，轴体121，连接盘130，主动盘131，第三弹性膜片组132，，弹性插槽132a，从动盘133，卡接凸起133a，弹性膜片组140，第一弹性膜片组141，第一弹性膜片141a,第二弹性膜片组142，第一螺栓101，第二螺栓102，第三螺栓103，第四螺栓104，螺纹底套105。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面根据图1-图13对根据本发明实施例的用于发动机的减振装置100进行详细描述。

如图1所示，根据本发明实施例的用于发动机的减振装置100包括飞轮配合盘110、传动轴配合盘120和连接盘130。

其中，飞轮配合盘110适于与发动机的飞轮配合固定，传动轴配合盘120适于与传动轴配合固定，传动轴配合盘120与传动轴之间通过花键连接，传动轴配合盘120上可以设置有花键槽以于传动轴配合。

连接盘130分别与飞轮配合盘110与传动轴配合盘120配合以连接飞轮配合盘110和传动轴配合盘120。发动机的扭矩可以通过发动机的飞轮、飞轮配合盘110、连接盘130和传动轴配合盘120传递至传动轴。

飞轮配合盘110与连接盘130之间、连接盘130与传动轴配合盘120之间至少一个连接设置有弹性膜片组140。

也就是说，飞轮配合盘110与连接盘130之间或连接盘130与传动轴配合盘120之间设置有弹性膜片组140；当然，飞轮配合盘110与连接盘130之间和连接盘130与传动轴配合盘120之间均设置有弹性膜片组140。

当飞轮配合盘110与连接盘130之间设置有弹性膜片组140时，飞轮配合盘110的扭矩可以通过弹性膜片组140传递至连接盘130；当连接盘130与传动轴配合盘120之间设置有弹性膜片组140时，连接盘130的扭矩可以通过弹性膜片组140传递至传动轴配合盘120。

在发动机的转矩及转速发生变化时，弹性膜片组140通过形变来吸收由于发动机的扭矩、转速的变化而导致的扭振，传动轴配合盘120用于将发动机所产生的力矩传递给其他总成或实验装置。

根据本发明实施例的用于发动机的减振装置100可以通过弹性膜片组140的弹性形变吸收来自发动机旋转方向的振动，同时还可以吸收由于发动机端面偏摆而差生的振动，有效地提高发动机及传动轴的寿命，减少发动机传动时产生的偏振，降低噪音的产生。

在本发明的一些实施例中，飞轮配合盘110与连接盘130之间和连接盘130与传动轴配合盘120之间均设置有弹性膜片组140。

具体地，飞轮配合盘110与连接盘130之间设置有第一弹性膜片组141，连接盘130与传动轴配合盘120之间设置有第二弹性膜片组142。

第一弹性膜片组141可以为多个，且多个第一弹性膜片组141用于将飞轮配合盘110和连接盘130柔性连接在一起，飞轮配合盘110的扭矩在传递至连接盘130的过程中会经过第一弹性膜片组141的缓冲，由此降低了力矩在传递过程中产生的振动，有效地提高发动机及传动轴的寿命，减少发动机传动时产生的偏振，降低噪音的产生。第一弹性膜片组141可以为金属弹片，但不限于此。

如图10-13所示，第一弹性膜片组141和第二弹性膜片组142的结构可以相同，均可以构造为环形的金属弹片，金属弹片上设置有多个间隔且适于紧固件穿过的通孔。当然，可以理解的是，第一弹性膜片组141和第二弹性膜片组142也可以为其他材质，只要保证第一弹性膜片组141和第二弹性膜片组142均能起到柔性连接的作用即可。

飞轮配合盘110通过第一弹性膜片组141与连接盘130固定连接，连接盘130通过第二弹性膜片组142与传动轴配合盘120进行固定连接。第一弹性膜片组141可以将飞轮配合盘110的力矩传递给连接盘130，第二弹性膜片组142可以将连接盘130的力矩传递给传动轴配合盘120，同时在力矩发生变化时产生形变，并吸收由于力矩变化而引起的振动。由此，第一弹性膜片组141可以稳定地将飞轮配合盘110上的力矩传递给连接盘130，第二弹性膜片组142稳定地将连接盘130上的力矩传递给传动轴配合盘120。

根据本发明的一些实施例，第一弹性膜片组141包括多个第一弹性膜片141a且多个第一弹性膜片141a的数量可调，第二弹性膜片组142包括多个第二弹性膜片且多个第二弹性膜片的数量可调。

第一弹性膜片141a和第二弹性膜片142b可以采用金属弹片，例如30CrMnSi，厚度可以为0.7mm，采用热处理工艺。

弹性膜片组140采用的材料为金属，弹簧膜片140的恢复回弹性好，排除了原来的橡胶材质橡胶耐油、耐温及老化等诸多方面的缺陷，可靠性提高。

根据发动机类型的不同，所传递的力矩特性也不同，通过增加或减少弹性膜片的数量来改变弹性膜片组140的厚度，增强或削弱弹性膜片组140的吸振能力，以适应不同类型发动机，提高了减振装置100的适应能力，方便于弹性膜片组140的维护更换。

连接盘130可以包括主动盘131和从动盘133，主动盘131与飞轮配合盘110连接，从动盘133与传动轴配合盘120连接，主动盘131与从动盘133之间可以采用弹性配合。

在本发明的具体示例中，主动盘131与飞轮配合盘110通过第一弹性模组141连接在一起，从动盘133与传动轴配合盘120通过第二弹性模组142连接在一起。

如图1所示，第一弹性膜片组141上设置有对应的六个沿周向均匀分布的孔。三个螺栓可以分别穿过第一弹性膜片组141并固定在飞轮配合盘110上，从而将第一弹性膜片组141压紧在飞轮配合盘110上，第一弹性膜片组141还可以通过三个螺栓压紧在主动盘131上。从而，第一弹性膜片组141将飞轮配合盘110和主动盘131连接在一起。

如图1所示，第二弹性膜片组142上设置有对应的六个沿周向均匀分布的孔。三个螺栓可以分别穿过第二弹性膜片组142并固定在传动轴配合盘120上，从而将第二弹性膜片组142压紧在传动轴配合盘120上，第二弹性膜片组142还可以通过三个螺栓压紧在从动盘133上。从而，第二弹性膜片组142将传动轴配合盘120和从动盘133连接在一起。

主动盘131和从动盘133之间采用弹性配合。也就是说，主动盘131与从动盘133之间并非刚性连接，主动盘131与从动盘133之间可以通过弹性件连接。从而，可以缓解主动盘131与从动盘133之间由于扭矩、转速的变化而导致的扭振现象。

主动盘131与从动盘133之间可以传递力矩，由于发动机在实验过程中扭矩与转速频繁的变化会引起传动装置的金属疲劳及扭振现象，主动盘131与从动盘133之间采用弹性配合可以削弱这种扭振现象，延长零件的寿命。

具体地，如图5-图9所示，主动盘131与从动盘133中的一个上设置有第三弹性膜片组132，第三弹性膜片组132限定出弹性插槽132a，主动盘131和从动盘133中的另一个上设置有与弹性插槽132a配合的卡接凸起133a。

在本发明的具体示例中，主动盘131上设置有第三弹性膜片组132，从动盘133上设置有卡接凸起133a，将卡接凸起133a与弹性插槽132a配合，主动盘131通过第三弹性膜片组132将转矩专递的给卡接凸起133a以使从动盘133传递来自主动盘131的转矩，第三弹性膜片组132在主动盘131的转矩发生变化时会产生弹性形变，衰减这种由转矩变化引起的振动，使转矩可以更加平顺的传递到从动盘133上。

具体地，如图8和图9所示，第三弹性膜片组132构造为多个条形的金属弹片，多个条形的金属弹片的一端固定在主动盘上，多个条形的金属弹片的另一端为自由端；其中一部分的金属弹片的自由端与另一部分的金属弹片的自由端间隔开以形成弹性插槽132a，金属弹片可以设置在弹性插槽132a中，并可以通过紧固件将多个条形的金属弹片的自由端与卡接凸起133a配合固定。

第三弹性膜片组132为多个，多个第三弹性膜片组132沿主动盘131或从动盘133的周向间隔设置。例如，第三弹性膜片组132设置有六个，六个第三弹性膜片组132均匀分布在主动盘131上，在从动盘133上对应地设置有六个卡接凸起133a。

第三弹性膜片组132可以采用金属材质的弹性片，例如可以采用30CrMnSi制成，其中每个第三弹性膜片组132的单片厚度为0.7mm，并采用热处理工艺，第三弹性膜片132组可以补偿轴向总的角度偏移，最大偏移角度可以达到18.5度。

多个第三弹性膜片组132与多个卡接凸起133a的配合可以更加稳定地传递力矩，提高减振装置100的抗扭振能力，同时由于减振装置100设置第三弹性膜片组132，减振装置100的寿命得到了有效提高。

第一弹性141膜片组分别通过多个第一螺栓101和多个第二螺栓102与飞轮配合盘110和主动盘131固定，第二弹性膜片组142分别通过多个第三螺栓103和多个第四螺栓104与传动轴配合盘120和从动盘133固定。

如图4所示，主动盘131上可以设置有三个沿周向均匀分布的圆孔，同时主动盘131还设置有与上述圆孔间隔开设置的三个螺纹底套105，螺纹底套105上设置有螺纹孔，圆孔与螺纹底套105均匀且交错分布在主动盘131上，飞轮配合盘110上同样设置有三个沿周向均匀分布的圆孔，同时飞轮配合盘110还设置有三个与上述圆孔间隔开的螺纹孔。

第一螺栓101穿过在主动盘131上的三个圆孔，圆孔的直径大于第一螺栓101头部的直径以使第一螺栓101不与主动盘131接触，第一螺栓101的头部将第一弹性膜片组141压紧在飞轮配合盘110上，第一螺栓101与飞轮配合盘110上设置的三个螺纹孔进行螺纹连接，以使第一弹性膜片组141固定在飞轮配合盘110上。

第一弹性膜片组141与主动盘131之间通过第二螺栓102连接，将三个第二螺栓102间隔开的穿设第一弹性膜片组141上的圆孔，第二螺栓102的头部将第一弹性膜片组141压紧在主动盘131上，第二螺栓102头部的直径小于飞轮配合盘110上的圆孔的直径，第二螺栓102与飞轮配合盘110上的圆孔不接触，圆孔为第二螺栓102的配合预留出空间。

在飞轮配合盘110与主动盘131上设置有圆孔，第一螺栓101和第二螺栓102的螺栓头可以容纳在圆孔中，进而降低了减振装置100的厚度，减振装置100整体更加紧凑。

从动盘133上可以设置有三个沿周向均匀分布的圆孔，同时还设置有与上述圆孔间隔开设置的三个螺纹孔，圆孔与螺纹孔均匀分布在从动盘133上，传动轴配合盘120上同样设置有三个沿周向均匀分布的圆孔，同时还设置有三个与上述圆孔间隔开的螺纹底套105，螺纹底套105上设置有螺纹孔，。

第三螺栓103穿过在从动盘133上的三个圆孔，圆孔的直径大于第三螺栓103头部的直径以使第三螺栓103不与从动盘133接触，并且第三螺栓103的头部将第二弹性膜片组142压紧在传动轴配合盘120上，第三螺栓103与传动轴配合盘120上所设置的三个螺纹底套105上的螺纹孔进行螺纹连接，以将第二弹性膜片组142压紧在传动轴配合盘120上。

第二弹性膜片组142与从动盘133之间通过第三螺栓103和第四螺栓104连接，将三个第四螺栓104间隔开的穿过传动轴配合盘120上的圆孔，螺栓的头部将第二弹性膜片组142压紧在从动盘133上，第四螺栓104头部的直径小于传动轴配合盘120上的圆孔的直径，第四螺栓104与传动轴配合盘120上的圆孔不接触。

在传动轴配合盘120与从动盘133上设置有圆孔，第三螺栓103和第四螺栓104的螺栓头可以容纳在圆孔中，进而降低了减振装置100的厚度，减振装置100整体更加紧凑。

如图1和图4所示，根据本发明的一些实施例，飞轮配合盘110上还可以设置有轴承套111和轴承112，轴承套111与轴承112的外圈固定，传动轴配合盘120上设置有轴体121，轴体121与轴承112的内圈固定。

轴体121可以穿设第二弹性膜片组142、从动盘133、主动盘131、第一弹性膜片组141。轴体121具有一定的承载能力，通过轴承112及轴体121可以对上述的主动盘131、从动盘133、第一弹性膜片组141和第二弹性膜片组142进行支撑，由于飞轮配合盘110与传动轴配合盘120之间可以产生相对的转动，从而保证了第一弹性膜片组141、主动盘131、第二弹性膜片组142和从动盘133可以顺利地传递扭矩。

下面简单描述具有上述减振装置100实施例的发动机测试台架。

根据本发明的发动机测试台架主要对发动机的参数进行测定，将减振装置100中的飞轮配合盘110与飞轮连接固定，将传动轴配合盘120与传动轴进行连接固定，在发动机工作时由于输出力矩及转速的变化使得第一弹性膜片组141及第二弹性膜片组142件产生形变以吸收振动，有效地降低发动机的扭振问题，同时通过设置第三弹性膜片组132来吸收发动机的飞轮旋转方向的振动，保障了发动机曲轴及传动轴的工作环境，采用第一弹性膜片组141、第二弹性膜片组142和第三弹性膜片组132的减振装置100寿命长、减振效果好、可靠性高，避免了传统橡胶材质受到弹性体老化、易腐蚀、可靠性低的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，包括：

飞轮配合盘(110)，所述飞轮配合盘(110)适于与发动机的飞轮配合固定；

传动轴配合盘(120)，所述传动轴配合盘(120)适于与传动轴配合固定，所述传动轴适于将所述传动轴配合盘的扭矩传递至测功机；

连接盘(130)，所述连接盘(130)分别与所述飞轮配合盘(110)与所述传动轴配合盘(120)配合以连接所述飞轮配合盘(110)和所述传动轴配合盘(120)；其中

所述飞轮配合盘(110)与所述连接盘(130)之间、所述连接盘(130)与所述传动轴配合盘(120)之间中的至少一个连接有弹性膜片组(140)；

所述连接盘(130)包括：主动盘(131)和从动盘(133)，所述主动盘(131)与所述飞轮配合盘(110)连接，所述从动盘(133)与所述传动轴配合盘(120)连接，所述主动盘(131)与所述从动盘(133)弹性配合；

所述主动盘(131)和所述从动盘(133)中的一个上设置有第三弹性膜片组(132)，所述第三弹性膜片组(132)限定出弹性插槽(132a)，所述主动盘(131)和所述从动盘(133)中的另一个上设置有与所述弹性插槽(132a)配合的卡接凸起(133a)。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，所述飞轮配合盘(110)与所述连接盘(130)之间设置有第一弹性膜片组(141)，所述连接盘(130)与所述传动轴配合盘(120)之间设置有第二弹性膜片组(142)。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，所述第一弹性膜片组(141)包括多个第一弹性膜片(141a)且多个所述第一弹性膜片(141a)的数量可调，所述第二弹性膜片组(142)包括多个第二弹性膜片且多个所述第二弹性膜片的数量可调。

4.根据权利要求1所述的用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，所述第三弹性膜片组(132)为多个，且多个所述第三弹性膜片组(132)沿所述主动盘(131)或所述从动盘(133)的周向间隔设置。

5.根据权利要求2所述的用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，所述第一弹性膜片组(141)分别通过多个第一螺栓(101)和多个第二螺栓(102)与所述飞轮配合盘(110)和所述主动盘(131)固定。

6.根据权利要求2所述的用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，所述第二弹性膜片组(142)分别通过多个第三螺栓(103)和多个第四螺栓(104)与所述传动轴配合盘(120)和所述从动盘(133)固定。

7.根据权利要求2所述的用于发动机的减振装置(100)，其特征在于，所述飞轮配合盘(110)上设置有轴承套(111)和轴承(112)，所述轴承套(111)与所述轴承(112)的外圈固定，所述传动轴配合盘(120)上设置有轴体(121)，所述轴体(121)与所述轴承(112)的内圈固定。

8.一种发动机测试台架，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的减振装置(100)。

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