CN110500381A - 一种复合式曲轴扭转减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种复合式曲轴扭转减振器，包括外轮毂、内毂、弹簧式减振装置和橡胶式减振装置，所述弹簧式减振装置设置在外轮毂与内毂之间，所述橡胶式减振装置可拆卸安装于弹簧式减振装置的底面，通过弹簧‑橡胶复合式减振结构，对于曲轴的高频和低频振动同时起到有效的抑制作用，以及有效地吸收低频振动产生的噪音，弹簧式减振装置和橡胶式减振装置采用可拆卸式同轴放置，在保证减振装置与外轮毂和内毂之间同轴度的前提下，单独的一级减振装置更换降低整个曲轴扭转减振器的更换成本，提高了工作效率。本发明用于汽车曲轴的减振。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机曲轴的减振系统技术领域，特别涉及一种复合式曲轴扭转减振器。
背景技术
在汽车发动机的运作过程中，当发动机达到一定的转速，特别是在加减速时，发动机输出的扭矩突然发生大幅度改变，导致发动机运转不均匀，随着活塞的机械运动，将会使发动机自身的振动频率和噪音加大，不仅会造成噪音污染，长期的运作也会大大降低曲轴的使用寿命和发动机的整体性能。
目前，汽车上使用的曲轴减振器，大多数采用单级或双级橡胶减振结构，对于高频振动能够起到有效的减振效果，但无法有效的吸收低频振动和降低低频振动产生的噪音。从而影响汽车发动机的整体使用性能和使用寿命以及汽车的NVH性能和驾驶舒适性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种复合式曲轴扭转减振器，实现了有效地吸收高频、低频振动和降低低频振动产生的噪音。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种复合式曲轴扭转减振器，包括外轮毂、内毂、弹簧式减振装置和橡胶式减振装置，所述弹簧式减振装置设置在外轮毂与内毂之间，所述橡胶式减振装置可拆卸安装于弹簧式减振装置的底面；
所述弹簧式减振装置包括弹簧放置壳体、两根弧形弹簧、法兰盘，所述弹簧放置壳体为中间镂空的环形壳体，所述弹簧放置壳体套设于外轮毂内，所述法兰盘与内毂的下端同轴连接，所述法兰盘设置于弹簧放置壳体内，在所述弹簧放置壳体内设有环形的内槽，在所述内槽内设有中心对称的两个凸台，两根弧形弹簧呈中心对称放置于内槽内，所述法兰盘的外周连接有中心对称的两个边耳，其中一根弧形弹簧设置在其中一个凸台和其中一个边耳之间，另外一根弧形弹簧设置在另一个凸台和另外一个边耳之间，所述弹簧的一端与凸台抵接，所述弹簧另一端与边耳抵接；
所述橡胶式减振装置包括外环、橡胶圈和底盖，所述底盖为中凸的环形壳体，所述底盖与法兰盘的底部同轴连接，所述橡胶圈设置于外环的内周壁和底盖的外周壁之间，所述外环通过橡胶圈套设于底盖上。
作为上述方案的进一步改进，在所述底盖的底面设有第一通孔，所述第一通孔设有多个，多个第一通孔绕底盖的轴心呈环状间隔排列设置。
作为上述方案的进一步改进，所述第一通孔为椭圆形。
作为上述方案的进一步改进，所述橡胶圈与外环硫化成一体，整体与底盖的外周壁过盈配合。
作为上述方案的进一步改进，所述法兰盘的中部呈往下凸起设置，在所述弹簧放置壳体底部的内边缘与法兰盘的底部之间设有环形的摩擦片和定位环，所述摩擦片与内边缘与法兰盘的底部过盈配合，所述摩擦片的外边缘与定位配合环固定，所述定位环与弹簧放置壳体底部的内边缘体配合固定。
作为上述方案的进一步改进，在所述弹簧放置壳体底部的内边缘与法兰盘的底部之间还设有密封圈，所述密封圈固定在摩擦片的下表面，所述密封圈的内边缘与法兰盘底部过盈配合。
作为上述方案的进一步改进，在所述外轮毂的中部同轴设置有轴套，所述外轮毂通过轴套套在内毂的外周壁上。
作为上述方案的进一步改进，在所述内毂的外周壁上设有定位台阶，在所述定位台阶与轴套的上端之间设有环形的垫片。
作为上述方案的进一步改进，在所述边耳上打有第二通孔，所述第二通孔设置有多个。
本发明的有益效果是：通过弹簧-橡胶复合式减振结构，对于曲轴的高频和低频振动同时起到有效的抑制作用，以及有效地吸收低频振动产生的噪音，弹簧式减振装置和橡胶式减振装置采用可拆卸式同轴放置，在保证减振装置与外轮毂和内毂之间同轴度的前提下，单独的一级减振装置更换降低整个曲轴扭转减振器的更换成本，提高了工作效率。
本发明用于汽车上的曲轴减振。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例的分解图；
图2是本发明实施例的底部示意图；
图3是本发明实施例的顶部的示意图；
图4是本发明实施例的弹簧式减振装置的结构示意图；
图5是本发明实施例的剖视图；
图6是图5中的局部放大图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1至图6，这是本发明的实施例，具体地：
一种复合式曲轴扭转减振器，包括外轮毂100、内毂200、弹簧式减振装置300和橡胶式减振装置400，所述弹簧式减振装置300设置在外轮毂100与内毂200之间，所述橡胶式减振装置400可拆卸安装于弹簧式减振装置300的底面；
所述弹簧式减振装置300包括弹簧放置壳体310、两根弧形弹簧320、法兰盘330，所述弹簧放置壳体310为中间镂空的环形壳体，所述弹簧放置壳体310套设于外轮毂100内，所述法兰盘330与内毂200的下端同轴连接，所述法兰盘330设置于弹簧放置壳体310内，在所述弹簧放置壳体310内设有环形的内槽311，在所述内槽311内设有中心对称的两个凸台312，两根弧形弹簧320呈中心对称放置于内槽311内，所述法兰盘330的外周连接有中心对称的两个边耳331，其中一根弧形弹簧320设置在其中一个凸台312和其中一个边耳331之间，另外一根弧形弹簧320设置在另一个凸台312和另外一个边耳331之间，所述弹簧的一端与凸台312抵接，所述弹簧另一端与边耳331抵接；
所述橡胶式减振装置400包括外环410、橡胶圈420和底盖430，所述底盖430为中凸的环形壳体，所述底盖430与法兰盘330的底部同轴连接，所述橡胶圈420设置于外环410的内周壁和底盖430的外周壁之间，所述外环410通过橡胶圈420套设于底盖430上，所述橡胶圈420与外环410硫化成一体，整体与底盖430的外周壁过盈配合。
当发动机工作时，曲轴在周期性变化的转矩作用下，各曲拐之间发生周期性相对扭转的现象称为扭转振动，简称扭振。当发动机转矩的变化频率与曲轴的自振频率相同或成整数倍时，就会发生共振。共振时扭转振幅增大，并导致传动机构磨损加剧，发动机功率下降，甚至使曲轴断裂。为了消减曲轴的扭转振动，在扭转振幅最大的曲轴前段装置扭转减震器。发动机工作时，所述内毂200与发动机曲轴前端配合连接，所述外轮毂100的外边缘与皮带配合连接，减振器整体与曲轴一起转动，一起振动，当发动机运转不均匀，随着活塞的机械运动，将会使发动机自身的振动频率增大，此时由于曲轴转速的突变，造成曲轴存在较大的扭转振动传递到扭转减振器的内毂200，致使内毂200发生扭转振动，与内毂200固定连接的法兰盘330随着内毂200扭转振动，进而法兰盘330上的边耳331对弧形弹簧320进行压缩，由于弧形弹簧320的弹性变形为法兰盘330的扭转振动提供较大的缓冲作用，因此，曲轴的扭转振动在此处受到一级减振。另外，与内毂200固定连接的底盖430同样随着内毂200一起发生扭转振动，由于外环410滞后于底盖430，因而两者之间发生相对运动，使橡胶圈420来回揉搓，振动能量被橡胶圈420的内摩擦阻尼吸收，在此处曲轴的扭转振动受到二级减振。对于曲轴的高频扭转振动，橡胶圈420提供的内摩擦阻尼和弧形弹簧320的小形变量提供的弹性阻尼，所以本减振装置能够对曲轴的高频扭转振动实现快速有效的减振效果。对于曲轴的低频扭转振动，弧形弹簧320的大形变量能够提供大的弹性阻尼有效消减扭转振动，所以能够实现有效地消减曲轴低频扭转振动。弹簧-橡胶复合式减振结构，对于曲轴的高频和低频振动同时起到有效的抑制作用，以及有效地吸收低频振动产生的噪音。并且弹簧式减振装置和橡胶式减振装置采用可拆卸式同轴放置，在保证减振装置与外轮毂和内毂之间同轴度的前提下，单独的一级减振装置更换降低整个曲轴扭转减振器的更换成本，提高了工作效率。
进一步作为优选的实施方式，在所述底盖430的底面设有第一通孔431，所述第一通孔431设有多个，多个第一通孔431绕底盖430的轴心呈环状间隔排列设置。所述第一通孔431为椭圆形。由于橡胶圈420和外环410的滞后性，与底盖430外周壁发生来回摩擦产生热能，此时，底盖430上的椭圆形第一通孔431能够起到良好的散热效果，大大降低了橡胶圈420工作时的热疲劳，提高橡胶圈420的使用寿命。
进一步作为优选的实施方式，所述法兰盘330的中部呈往下凸起设置，在所述弹簧放置壳体310底部的内边缘与法兰盘330的底部之间设有环形的摩擦片340和定位环350，所述摩擦片340与内边缘与法兰盘330的底部过盈配合，所述摩擦片340的外边缘与定位配合环固定，所述定位环350与弹簧放置壳体310底部的内边缘体配合固定。摩擦片340避免法兰盘330与弹簧放置壳体310直接接触，在工作的过程中。法兰盘330与弹簧放置壳体310会发生相对的转动，通过摩擦片340一来可对弹簧放置壳体310的底部起到封堵的作用，避免异物进入到弹簧放置壳体310内，从而影响到弧形弹簧320的正常工作，二来也可降低法兰盘330与弹簧放置壳体310之间产生的摩擦力，定位环350可便于摩擦片340的固定安装。
进一步作为优选的实施方式，在所述弹簧放置壳体310底部的内边缘与法兰盘330的底部之间还设有密封圈360，所述密封圈360固定在摩擦片340的下表面，所述密封圈360的内边缘与法兰盘330底部过盈配合。通过密封圈360对摩擦片340做进一步的固定安装，并且也提高密封性。
进一步作为优选的实施方式，在所述外轮毂100的中部同轴设置有轴套110，所述外轮毂100通过轴套110套在内毂200的外周壁上。轴套110可降低外轮毂100的内侧壁与内毂200之间的摩擦力，提高内毂200与外轮毂100的同轴度。
进一步作为优选的实施方式，在所述内毂200的外周壁上设有定位台阶210，在所述定位台阶210与轴套110的上端之间设有环形的垫片111。定位台阶210对轴套110起到限位的作用，同时也对整个弹簧式减振装置300和外轮毂100限位，避免在内毂200的轴向上产生位移。
进一步作为优选的实施方式，在所述边耳331上打有第二通孔332，所述第二通孔332设置有多个。在保证法兰盘330结构刚度的前提下，实现减振器的轻量化，边耳331上的第二通孔332能达到良好的散热效果，降低减振器内部零件的热疲劳，提高曲轴扭转减振器使用寿命。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：包括外轮毂(100)、内毂(200)、弹簧式减振装置(300)和橡胶式减振装置(400)，所述弹簧式减振装置(300)设置在外轮毂(100)与内毂(200)之间，所述橡胶式减振装置(400)可拆卸安装于弹簧式减振装置(300)的底面；
所述弹簧式减振装置(300)包括弹簧放置壳体(310)、两根弧形弹簧(320)、法兰盘(330)，所述弹簧放置壳体(310)为中间镂空的环形壳体，所述弹簧放置壳体(310)套设于外轮毂(100)内，所述法兰盘(330)与内毂(200)的下端同轴连接，所述法兰盘(330)设置于弹簧放置壳体(310)内，在所述弹簧放置壳体(310)内设有环形的内槽(311)，在所述内槽(311)内设有中心对称的两个凸台(312)，两根弧形弹簧(320)呈中心对称放置于内槽(311)内，所述法兰盘(330)的外周连接有中心对称的两个边耳(331)，其中一根弧形弹簧(320)设置在其中一个凸台(312)和其中一个边耳(331)之间，另外一根弧形弹簧(320)设置在另一个凸台(312)和另外一个边耳(331)之间，所述弹簧的一端与凸台(312)抵接，所述弹簧另一端与边耳(331)抵接；
所述橡胶式减振装置(400)包括外环(410)、橡胶圈(420)和底盖(430)，所述底盖(430)为中凸的环形壳体，所述底盖(430)与法兰盘(330)的底部同轴连接，所述橡胶圈(420)设置于外环(410)的内周壁和底盖(430)的外周壁之间，所述外环(410)通过橡胶圈(420)套设于底盖(430)上。
2.根据权利要求1所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：在所述底盖(430)的底面设有第一通孔(431)，所述第一通孔(431)设有多个，多个第一通孔(431)绕底盖(430)的轴心呈环状间隔排列设置。
3.根据权利要求2所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：所述第一通孔(431)为椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：所述橡胶圈(420)与外环(410)硫化成一体，整体与底盖(430)的外周壁过盈配合。
5.根据权利要求1所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：所述法兰盘(330)的中部呈往下凸起设置，在所述弹簧放置壳体(310)底部的内边缘与法兰盘(330)的底部之间设有环形的摩擦片(340)和定位环(350)，所述摩擦片(340)与内边缘与法兰盘(330)的底部过盈配合，所述摩擦片(340)的外边缘与定位配合环固定，所述定位环(350)与弹簧放置壳体(310)底部的内边缘体配合固定。
6.根据权利要求5所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：在所述弹簧放置壳体(310)底部的内边缘与法兰盘(330)的底部之间还设有密封圈(360)，所述密封圈(360)固定在摩擦片(340)的下表面，所述密封圈(360)的内边缘与法兰盘(330)底部过盈配合。
7.根据权利要求1所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：在所述外轮毂(100)的中部同轴设置有轴套(110)，所述外轮毂(100)通过轴套(110)套在内毂(200)的外周壁上。
8.根据权利要求7所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：在所述内毂(200)的外周壁上设有定位台阶(210)，在所述定位台阶(210)与轴套(110)的上端之间设有环形的垫片(111)。
9.根据权利要求1所述的一种复合式曲轴扭转减振器，其特征在于：在所述边耳(331)上打有第二通孔(332)，所述第二通孔(332)设置有多个。
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