CN113757306B - 一种机电悬架用滤振缓冲装置 - Google Patents

一种机电悬架用滤振缓冲装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种机电悬架用滤振缓冲装置，包括从动盘、缓冲块、主动盘、从动盘盖、螺钉、平键。本发明装置能够消减惯性冲击力矩在高频时的恶劣影响，同时有利于滤除高频振动冲击。本发明通过输入轴与主动盘通过花键联接，输出轴与从动盘通过平键联接，缓冲块和减振盘之间的间隙可对输入轴的振动起到高频滤振的作用。本发明装置的结构紧凑，便于拆装维修、利于布置，通过参数的设计调整，可实现对机电悬架高频振动的过滤作用。本发明装置应用缓冲块，缓冲了机电悬架惯性质量造成的振动冲击。

Description

一种机电悬架用滤振缓冲装置
技术领域
本发明属于车辆机电悬架技术领域，涉及一种机电悬架用滤振缓冲装置。
背景技术
对于机电悬架，在悬架往复的压缩与伸张运动过程中，旋转部件产生惯性力，使得其输出力不仅仅包含与悬架相对运动速度有关的阻尼力，还包含与相对运动加速度相关的惯性力。
惯性力的增加对悬架的性能产生影响，使悬架的幅频特性发生较大改变。使悬架在高频时的车身加速度增大，不利于提高平顺性。另一方面，当机电悬架往复运动过程中，如果旋转加速度过大，则会产生过大的冲击转矩，对强度较弱的零部件造成损坏，并对悬架性能产生不利影响。因此如何尽可能减小惯性力的不利影响成为机电悬挂首先要解决的问题。
当悬架在高频区域振动时，频率较高，振幅较小，此需应悬架阻尼应尽可能小，因此可以采用滤振的方式，使高频振动尽可能不传递到悬架电机上，从而降低悬架阻尼，同时降低了惯性冲击力。为此，提出了一种机电悬架用滤振缓冲装置，以提升机电悬架的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种机电悬架用滤振缓冲装置，能够消减惯性冲击力矩在高频时的恶劣影响，同时有利于滤除高频振动冲击。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种机电悬架用滤振缓冲装置，包括从动盘、缓冲块、主动盘和从动盘盖。
从动盘为只有一个端面的空心圆柱形壳体，内侧壁面上设有缓冲块限位凸台，封闭端端面内侧还设有缓冲块安装沟Ⅰ，且分置于缓冲块限位凸台两侧。
主动盘为空心圆柱体和撞击块结合的结构。
从动盘盖为一个圆盘，圆盘的中心开有主动盘安装座孔，圆盘上开有缓冲块安装沟槽Ⅱ。
从动盘与输出轴键联接，主动盘与输入轴键联接；从动盘盖固定连接在从动盘开放端，将缓冲块、主动盘封装在内，且缓冲块通过缓冲块安装沟槽Ⅰ、缓冲块安装沟槽Ⅱ限位在从动盘与从动盘盖之间，撞击块位于缓冲块之间，且与两侧缓冲块之间预留设定角度。
进一步的，从动盘与输出轴通过平键键连接。
进一步的，撞击块上有减重孔。
进一步的，缓冲块为弧形块，宽度和长度与缓冲块安装沟槽相匹配，缓冲块的厚度与缓冲块限位凸台相匹配。
进一步的，撞击块为弧形块。
进一步的，从动盘盖中心开有主动盘安装座孔Ⅱ，从动盘上设有主动盘安装座孔Ⅰ；主动盘安装座孔Ⅱ与空心圆柱体间隙配合，主动盘安装座孔Ⅰ与空心圆柱体间隙配合。
进一步的，从动盘盖的端部设有4个贯穿端部的凹槽，为分段弧面，从动盘的端部也相应设有4个螺钉安装通孔弧面；从动盘与从动盘盖通过分段弧面嵌套连接，并用螺钉固定。
有益效果：
1、本发明输入轴与主动盘键联接，输出轴与从动盘键联接，缓冲块和主动盘之间的间隙可对输入轴的振动起到高频滤振的作用；本发明装置的结构紧凑，便于拆装维修、利于布置，通过调整设定角度，可实现对机电悬架高频振动的过滤作用。
2、本发明装置应用缓冲块，缓冲了机电悬架惯性质量造成的振动冲击。缓冲块和撞击块均为弧形块，二者是面接触，使缓冲效果更好。
附图说明
图1为滤振缓冲装置总成爆炸图；
图2为滤振缓冲装置内部结构图；
图3为从动盘结构图；
图4为橡胶块结构图；
图5为主动盘结构图；
图6为从动盘盖结构图；
其中，1-从动盘，2-缓冲块，3-主动盘，4-从动盘盖，5-螺钉，6-平键，a1-缓冲块限位凸台，a2-主动盘安装座孔Ⅰ，a3-缓冲块安装沟槽Ⅰ，a4-螺钉安装通孔弧面，a5-螺钉安装通孔，a6-平键安装槽，a7-从动盘观察孔，b1-内花键，b2-空心圆柱体，b3-减重孔，b4-撞击块，c1-缓冲块2的宽度，c2-缓冲块2的厚度，d1-主动盘安装座孔Ⅱ，d2-缓冲块安装沟槽Ⅱ，d3-分段弧面，d4-螺钉安装螺纹孔，d5-从动盘盖观察孔。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如图1和图2所示，本发明提出一种机电悬架用滤振缓冲装置，包括从动盘1、两个完全相同的缓冲块2、主动盘3、从动盘盖4、螺钉5、平键6。
从动盘1为只有一个端面的空心圆柱形壳体，侧壁上分布着缓冲块限位凸台a1，侧壁上分布有4个螺钉安装通孔平面；缓冲块2为弧形块；主动盘3为空心圆柱体b2和撞击块b4结合的一体化结构，撞击块b4为弧形块，其上有减重孔；从动盘盖4为一个圆盘，圆盘的中心开有主动盘安装座孔Ⅱd1，主动盘安装座孔的两侧开有缓冲块安装沟槽Ⅱd2；从动盘1通过平键6与输出轴联接，主动盘3相对输入轴轴向运动，两个缓冲块2通过缓冲块安装沟槽嵌入从动盘1与从动盘盖4之间，从动盘盖4通过螺钉5与从动盘1联接。
本发明实施例中，主动盘安装座孔与空心圆柱体b2间隙配合；从动盘1与从动盘盖4通过分段弧面d3嵌套固连；缓冲块安装沟槽压紧在两个缓冲块2上。
本发明的功能首先是实现对高频激振信号的过滤，以减小高频时悬挂产生的过大惯性力，从而充分发挥弹性元件的缓冲能力，降低负载冲击。
如图3所示，从动盘1为只有一个端面的空心圆柱形壳体，从动盘1外侧壁面上开有平键安装槽a6，内侧壁面上设有缓冲块限位凸台a1，封闭端端面中心开有主动盘安装座孔Ⅰa2，封闭端端面内侧还设有两个缓冲块安装沟槽Ⅰa3，且分置于缓冲块限位凸台a1两侧。从动盘1的开放端端部均布4个贯穿端部的凹槽，从而形成4个螺钉安装通孔弧面a4，螺钉安装通孔弧面a4上开有螺钉安装通孔a5。从动盘1端面上还开有从动盘观察孔a7。
如图4所示，缓冲块2为弧形块，c1表示缓冲块2的宽度，c2表示缓冲块2的厚度。缓冲块2的宽度c1和长度与缓冲块安装沟槽相匹配，缓冲块2的厚度c2与缓冲块限位凸台a1相匹配。
如图5所示，主动盘3的空心圆柱体b2与从动盘1联接，其内壁设有联接输入轴的内花键b1；撞击块b4上开有减重孔b3。撞击块b4和两个缓冲块2之间为面接触。本发明的实施例中撞击块b4为2个，缓冲块2为2个，缓冲块限位凸台a1为1个。
如图6所示，从动盘盖4为有一定厚度的空心圆盘，中间的空心为主动盘安装座孔Ⅱd1，主动盘安装座孔Ⅱd1的两侧开有缓冲块安装沟槽Ⅱd2，且与两个缓冲块安装沟槽Ⅰa3位置对应，从动盘盖4上还开有多个从动盘盖观察孔d5，且与从动盘观察孔a7位置对应，本发明实施例中的从动盘盖观察孔d5为3个；从动盘盖4的端部均匀分布着4个贯穿端部的凹槽，为分段弧面d3，用于与从动盘1上螺钉安装通孔弧面a4配合；在每个分段弧面d3上均设有螺钉安装螺纹孔d4。
缓冲块限位凸台a1和缓冲块安装沟槽Ⅰa3用于固定、限制缓冲块2的位置，其尺寸应与缓冲块2的宽度、厚度相匹配。
从动盘1的主动盘安装座孔Ⅰa2与主动盘3的空心圆柱体b2间隙配合。对主动盘3起到轴向限位及支撑的作用。
从动盘1的安装通孔弧面a4与分段弧面d3形成嵌套式安装。
从动盘螺钉安装通孔a5的尺寸及数量与螺钉5的尺寸及数量相匹配。
从动盘1的平键安装槽a6的尺寸与平键6的尺寸匹配。
从动盘观察孔a7，同时有减重作用，其数量和尺寸是在保证从动盘1结构强度的基础上的优化设计。
主动盘3的内花键b1与输入轴相联，内花键b1的结构使应力平均分配，避免了应力集中带来的可靠性问题。内花键的模数、齿数等参数根据输入扭矩的数值来确定。
空心圆柱体b2一端插入主动盘安装座孔Ⅰa2，另一端插入从动盘盖安装座孔Ⅱd1，限制主动盘3的轴向移动。
主动盘减重孔b3，用于装置的减重。其尺寸是在保证从动盘1结构强度的基础上的优化设计。
从动盘盖4与从动盘1相嵌安装，并由螺钉5联接紧固。此结构便于拆装维修。
从动盘盖安装座孔Ⅱd1与空心圆柱体b2间隙配合。对主动盘3起到轴向限位及支撑的作用。
缓冲块安装沟槽Ⅱd2压紧在缓冲块2上，对缓冲块2起固定与限制轴向移动的作用。
从动盘盖4的分段弧面d3与从动盘1的螺钉安装通孔弧面a4形成嵌套配合。使得本发明结构紧凑，重量轻、体积小。
从动盘盖4的螺钉安装螺纹孔d4的尺寸及数量与从动盘螺钉安装通孔a5的尺寸及数量相匹配。
从动盘盖4的从动盘盖观察孔d5除了可以观察内部缓冲块2的运动外，还可以用于零件的减重，其数量和尺寸是在保证从动盘盖4结构强度的基础上的优化设计。
下面结合图示和具体实施例，介绍本发明的功能原理：
(1)滤振与缓冲功能的实现：
如图2所示，外部输入轴通过花键将随机振动传递给主动盘3。当传递的振动为顺时针方向旋转时，主动盘3则在输入轴的作用下顺时针旋转，当振动的幅值小于或等于间隙e时，主动盘3传递的随机振动不足以克服间隙e，则随机振动不能通过主动盘3传递到缓冲块2，从而实现滤振。当振动的幅值大于间隙e时，主动盘3传递的随机振动克服间隙e，通过主动盘3的撞击块b4与缓冲块2发生面接触，振动通过缓冲块2的变形缓冲，从而将振动传递到从动盘1的缓冲块限位凸台a1，进而通过平键6，得到滤振与缓冲后的振动传递给输出轴。
当上述振动的运动方向反向时，当振动的幅值小于或等于间隙e+f时，主动盘3传递的随机振动不足以克服间隙e+f，则随机振动不能通过主动盘3传递到缓冲块2，从而实现滤振。当振动的幅值大于间隙e+f时，主动盘3传递的随机振动克服间隙e+f，通过主动盘3的撞击块b4与缓冲块2发生面接触，振动通过缓冲块2的变形缓冲，从而将振动传递到从动盘1的缓冲块限位凸台a1，进而通过平键6，得到滤振与缓冲后的振动传递给输出轴。
当传递的振动为逆时针方向旋转时，主动盘3则在输入轴的作用下逆时针旋转，当振动的幅值小于或等于间隙f时，主动盘3传递的随机振动不足以克服间隙f，则随机振动不能通过主动盘3传递到缓冲块2，从而实现滤振。当振动的幅值大于间隙f时，主动盘3传递的随机振动克服间隙f，通过主动盘3的撞击块b4与缓冲块2发生面接触，振动通过缓冲块2的变形缓冲，从而将振动传递到从动盘1的缓冲块限位凸台a1，进而通过平键6，得到滤振与缓冲后的振动传递给输出轴。
当上述振动的运动方向反向时，当振动的幅值小于或等于间隙f+e时，主动盘3传递的随机振动不足以克服间隙f+e，则随机振动不能通过主动盘3传递到缓冲块2，从而实现滤振。当振动的幅值大于间隙f+e时，主动盘3传递的随机振动克服间隙f+e，通过主动盘3的撞击块b4与缓冲块2发生面接触，振动通过缓冲块2的变形缓冲，从而将振动传递到从动盘1的缓冲块限位凸台a1，进而通过平键6，得到滤振与缓冲后的振动传递给输出轴。
(2)滤振幅值的调节功能
通过调整主动盘3撞击块b4与缓冲块2之间的间隙e、f，可实现对不同振幅的高频振动的过滤。缓冲块2通过缓冲块安装沟槽嵌入从动盘1与从动盘盖4，对输入的振动起到缓冲的作用，大大降低了载荷的冲击力。由于高频的振动输入一般幅值均不大，因此可以通过设计主动盘3与缓冲块2之间的角度大小来实现滤振功能。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，包括从动盘(1)、缓冲块(2)、主动盘(3)和从动盘盖(4)；
所述从动盘(1)为只有一个端面的空心圆柱形壳体，内侧壁面上设有缓冲块限位凸台(a1)，封闭端端面内侧还设有缓冲块安装沟槽 Ⅰ(a3)，且分置于缓冲块限位凸台(a1)两侧；
所述主动盘(3)为空心圆柱体(b2)和撞击块(b4)结合的结构；所述从动盘盖(4)为一个圆盘，圆盘的中心开有主动盘安装座孔，所述圆盘上开有缓冲块安装沟槽Ⅱ(d2)；
所述从动盘(1)与输出轴键联接，所述主动盘(3)与输入轴键联接；所述从动盘盖(4)固定连接在从动盘(1)开放端，将缓冲块(2)、主动盘(3)封装在内，且缓冲块(2)通过所述缓冲块安装沟槽Ⅰ(a3)、缓冲块安装沟槽Ⅱ(d2)限位在所述从动盘(1)与所述从动盘盖(4)之间，撞击块(b4)位于缓冲块(2)之间，且与两侧缓冲块之间预留设定角度；通过调整主动盘(3)撞击块(b4)与缓冲块(2)之间的间隙e、f，实现对不同振幅的高频振动的过滤。
2.如权利要求1所述的机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，所述从动盘(1)与输出轴通过平键(6)键连接。
3.如权利要求2所述的机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，所述撞击块(b4)上有减重孔。
4.如权利要求3所述的机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，所述缓冲块(2)为弧形块，宽度和长度与所述缓冲块安装沟槽相匹配，所述缓冲块(2)的厚度与所述缓冲块限位凸台(a1)相匹配。
5.如权利要求4所述的机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，所述撞击块(b4)为弧形块。
6.如权利要求4所述的机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，所述从动盘盖(4)中心开有主动盘安装座孔Ⅱ(d1)，从动盘(1)上设有主动盘安装座孔Ⅰ(a2)；主动盘安装座孔Ⅱ(d1)与所述空心圆柱体(b2)间隙配合，主动盘安装座孔Ⅰ(a2)与所述空心圆柱体(b2)间隙配合。
7.如权利要求5所述的机电悬架用滤振缓冲装置，其特征在于，所述从动盘盖(4)的端部设有4个贯穿端部的凹槽，为分段弧面，所述从动盘(1)的端部也相应设有4个螺钉安装通孔弧面；从动盘(1)与所述从动盘盖(4)通过分段弧面嵌套连接，并用螺钉(5)固定。
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