CN110966348B - 一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮，由齿圈、初级飞轮、弧形弹簧、弹簧限位块、传力板、联接盘、压盘、直弹簧、推杆、压盘联接螺钉、凸轮盘、次级飞轮、衬环、传力板联接螺钉、轴套等组成。根据汽车动力传动系统动力学特性，该汽车双质量飞轮有非线性变刚度特性，以更好适用发动机在不同转速时对传动系的减振要求，采用的主减振弹性组件在初级飞轮与次级飞轮发生相对转动时刚度不变，而副减振弹性元件在初级飞轮与次级飞轮发生相对转动时与凸轮盘的相互作用，其刚度呈现非线性变化。该双质量飞轮在发动机低转速、低转矩时刚度小，可以降低发动机怠速所对应的共振频率，而高转速、大转矩时的刚度大，可使二阶共振频率高于发动机常规转速所对应的频率，从而使发动机输出的转速和扭矩更加均匀，减小发动机的旋转振动，减轻变速器的负荷。

Description

一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮
技术领域
本发明涉及一种汽车双质量飞轮，属于汽车零部件技术领域，具体是利用双质量飞轮在不同相对扭转角时零件之间的传力和转矩作用产生等效非线性变化刚度，可以更好地降低汽车传动系统扭转振动。
背景技术
影响汽车舒适性的因素很多，发动机的输出转矩的波动所引起的汽车传动系统的扭转振动是其中之一。汽车传动系统的扭转振动对车辆的行驶性能、舒适性都会造成影响，甚至会带来降低车辆使用寿命与安全性方面的问题。在发动机与离合器之间，匹配合适的扭振减振器，能有效降低传动系的扭转振动。
离合器从动盘式扭振减振器是汽车传动系中应用最广泛的一种扭振减振器，其在发动机高转速时的减振性能较好，但低速时减振性能不明显，特别是缓解发动机怠速时的扭转振动的效果不是很好。虽然经过不断的改进和发展，由于受离合器从动盘结构尺寸的限制，仅靠调整扭转刚度和阻尼参数难以达到传动系扭振噪声控制的更高要求。
双质量飞轮是目前应用较多而且性能更好的另外一种汽车传动系统减振器，其弹性和阻尼元件安装空间不受离合器摩擦片尺寸的限制，减振器相对转角范围大，可以将弹性元件的扭转刚度设计得很小，既保证了能够输出大的转矩，又能降低系统低阶固有频率，使系统低阶共振转速低于发动机怠速转速。发动机在不同转速下的转矩输出变化频率不同，搭载单级刚度的双质量飞轮的汽车传动系统，其刚度特性基本不变，一般很难兼顾整个发动机转速范围内的扭转振动的消减，所以非线性变刚度汽车双质量飞轮具有更好的适用性。
发明内容
本发明针对上述单级刚度汽车双质量飞轮的问题，提供一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮，其在不同转速下的转矩不同、扭转角不同时的刚度也在变化，以更好的降低汽车传动系统扭转振动。
本发明：一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮，由齿圈、初级飞轮、弧形弹簧、弹簧限位块、传力板、联接盘、压盘、直弹簧、推杆、压盘联接螺钉、凸轮盘、次级飞轮、衬环、传力板、传力板联接螺钉、轴套组成。齿圈焊接在初级飞轮壳体上；弧形弹簧两端置于弹簧限位块内腔；一根弧形弹簧与两个弹簧限位块组成一组主减振弹性元件，并置于初级飞轮内腔的两两凸缘之间；传力板、联接盘、凸轮盘和次级飞轮用传力板联接螺钉联接；压盘用压盘联接螺钉固定在初级飞轮的凸台上；直弹簧套在推杆上，形成副减振弹性元件；压盘上面开有均布直槽，用于放置副减振弹性元件；凸轮盘与推杆直接接触，传递力和转矩作用；衬环为耐磨材料置于次级飞轮内孔；轴套置于衬环内孔。
双质量飞轮在汽车传动系统中位于发动机和离合器之间，初级飞轮与发动机输出轴用螺钉进行联接，次级飞轮与离合器从动盘联接，初级飞轮上的齿圈由发动机的起动电机驱动旋转，带动发动机转动。
本发明的工作过程和原理：启动电机驱动齿圈转动，使发动机启动、旋转，发动机的动力通过输出轴传递到初级飞轮，初级飞轮旋转使弧形弹簧和直弹簧压缩，产生的作用力分别作用于传力板和凸轮盘，使与传力板和凸轮盘联接的次级飞轮旋转，并带动离合器转动，将动力传递到变速箱。发动机的转矩波动振幅经过双质量飞轮的减振作用减小。
双质量飞轮中的弧形弹簧与直弹簧分别布置于初级飞轮内腔和压盘的直槽内，当发动机工作带动初级飞轮旋转，使初级飞轮与次级飞轮形成相对转动时，发动机的输出转矩由弧形弹簧和直弹簧从初级飞轮传递到次级飞轮。弧形弹簧产生的转矩作用与相对转角大小成正比，直弹簧在相对转角较小时，产生的转矩较小，而在相对转角较大时，产生的转矩与相对转角呈现非线性增大，使整个双质量飞轮的等效刚度在相对转角较小时比较小，而在相对转角较大时的等效刚度比较大，这种特性能够使汽车传动系统的减振效果更好。
本发明的有益效果是：降低发动机怠速所对应的共振频率，使二阶共振频率高于发动机常规转速所对应的频率，从而使发动机输出的转速和扭矩更加均匀，减小发动机的扭转振动，减轻变速器的负荷。
附图说明
图1是本发明具体实施案例整体结构三维示意图。
图2是本发明具体实施案例立体分解图。
图3是本发明具体实施案例装配位置关系图。
图4是本发明的转矩特性图。
图5是本发明的刚度特性图。
具体实施方式
以下将结合图1-3对本发明作进一步的详细描述。
本发明由齿圈（1）、初级飞轮（2）、弧形弹簧（3）、弹簧限位块（4）、传力板（5）、联接盘（6）、压盘（7）、直弹簧（8）、推杆（9）、压盘联接螺钉（10）、凸轮盘（11）、次级飞轮（12）、衬环（13）、传力板联接螺钉（14）、轴套（15）组成。齿圈（1）焊接在初级飞轮（2）壳体上；弧形弹簧（3）两端置于弹簧限位块（4）内腔；一根弧形弹簧（3）与两个弹簧限位块（4）组成一组主减振弹性元件，并置于初级飞轮（2）内腔的两两凸缘之间；传力板（5）、联接盘（6）、凸轮盘（11）和次级飞轮（12）用传力板联接螺钉（14）联接；压盘（7）用压盘联接螺钉固定在初级飞轮（2）的凸台上；直弹簧（8）套在推杆（9）上，形成副减振弹性元件；压盘（7）上面开有均布直槽，用于放置副减振弹性元件；凸轮盘（11）与推杆（9）直接接触，传递力和转矩作用；衬环（13）为半圆环结构，是耐磨材料，置于次级飞轮（12）内孔中；轴套（15）置于衬环（13）内孔。
所述主减振弹性元件有4组，副减振弹性元件有4组，压盘联接螺钉（10）有6个，传力板联接螺钉（14）有6个，衬环（13）有两个。
所述双质量飞轮在汽车传动系统中位于发动机和离合器之间，初级飞轮（2）与发动机输出轴用螺钉进行联接，次级飞轮（12）与离合器从动盘联接，初级飞轮（2）上的齿圈（1）由发动机的起动电机驱动旋转，带动发动机转动。

Claims (3)

1.一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮，由齿圈、初级飞轮、弧形弹簧、弹簧限位块、传力板、联接盘、压盘、直弹簧、推杆、压盘联接螺钉、凸轮盘、次级飞轮、衬环、传力板联接螺钉、轴套组成，其特征在于：齿圈（1）焊接在初级飞轮（2）壳体上；弧形弹簧（3）两端置于弹簧限位块（4）内腔；一根弧形弹簧（3）与两个弹簧限位块（4）组成一组主减振弹性元件，并置于初级飞轮（2）内腔的两两凸缘之间；传力板（5）、联接盘（6）、凸轮盘（11）和次级飞轮（12）用传力板联接螺钉（14）联接；压盘（7）用压盘联接螺钉（10）固定在初级飞轮（2）的凸台上；直弹簧（8）套在推杆（9）上，形成副减振弹性元件；压盘（7）上面开有均布直槽，用于放置副减振弹性元件；凸轮盘（11）与推杆（9）直接接触，传递力和转矩作用；衬环（13）为耐磨材料置于次级飞轮（12）内孔；轴套（15）置于衬环内孔，并与发动机输出轴和初级飞轮（2）用螺钉联接；次级飞轮（12）与离合器摩联接将动力输出。
2.根据权利要求1所述的一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮，其特征在于初级飞轮（2）、压盘（7）通过压盘联接螺钉（10）联接以后的整体，与传力板（5）、凸轮盘（11）、次级飞轮（12）通过传力板联接螺钉（14）联接以后的整体可以相对转动。
3.根据权利要求1所述的一种采用双层减振弹簧的汽车双质量飞轮，其特征在于压盘（7）上开有环槽，传力板联接螺钉（14）穿过压盘（7）上的环槽，初级飞轮与次级飞轮相对转动过程中，传力板联接螺钉（14）与压盘（7）不会有碰撞。
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