CN115004521A - 轴接头装置以及扭转固有振动频率调整方法 - Google Patents

轴接头装置以及扭转固有振动频率调整方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115004521A
CN115004521A CN202080094152.6A CN202080094152A CN115004521A CN 115004521 A CN115004521 A CN 115004521A CN 202080094152 A CN202080094152 A CN 202080094152A CN 115004521 A CN115004521 A CN 115004521A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring member
shaft
outer ring
weight
joint device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080094152.6A
Other languages
English (en)
Inventor
长井直之
佐藤伸朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Publication of CN115004521A publication Critical patent/CN115004521A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/76Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic ring centered on the axis, surrounding a portion of one coupling part and surrounded by a sleeve of the other coupling part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/124Elastomeric springs
    • F16F15/126Elastomeric springs consisting of at least one annular element surrounding the axis of rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/136Plastics springs, e.g. made of rubber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30Flywheels
    • F16F15/31Flywheels characterised by means for varying the moment of inertia
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/08Inertia

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)

Abstract

一个实施方式的轴接头装置是用于将第一轴与第二轴连接的轴接头装置,具备:第一内侧环部件,其安装于该第一轴;第一外侧环部件,其配置于该第一内侧环部件的外周侧;第一弹性部件,其将第一内侧环部件与第一外侧环部件连接;第二内侧环部件,其安装于该第二轴;第二外侧环部件,其配置于第二内侧环部件的外周侧;第二弹性部件,其将第二内侧环部件与第二外侧环部件连接;配重安装板,其被夹在第一外侧环部件与第二外侧环部件之间,在第一外侧环部件以及第二外侧环部件的外周侧具有能够拆装配重部件的配重安装部。

Description

轴接头装置以及扭转固有振动频率调整方法
技术领域
本公开涉及轴接头装置以及该轴接头装置的扭转固有振动频率调整方法。
背景技术
在向旋转轴施加扭矩(扭转力矩)时,会发生旋转轴的扭转角周期性地变化的扭振。在附加于旋转轴的扭矩变动的角振动频率接近旋转轴的扭转固有振动频率时,会发生共振现象。在发动机的曲柄轴的情况下,在由发动机的转速决定的扭矩变动的角振动频率接近曲柄轴的扭转固有振动频率时,有可能发生共振现象。因此,在设计阶段进行共振避免设计,但是由于发动机转速的1/2的整数倍为共振频率,所以能够避免共振现象的频率范围变得非常窄。
在专利文献1以及2中公开了一种轴接头装置,在将两个轴连接的接头部附上配重,通过配重数的增减来调整轴系的扭转固有振动频率,由此避免共振现象。这些轴接头装置记载了不用从轴系卸下接头而能够进行调整。
现有技术文献
专利文献专利文献1:日本特开2012-191842号公报
专利文献2:日本特开2015-135181号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1以及2中,作为轴接头,没有使用弹性接头,因此轴接头没有振动吸收能力。因此,在共振现象产生时有可能在轴系中产生过大的应力而轴系损伤。并且,在专利文献1中,使用大径且质量较大的调谐环,因此存在需要较大的设置空间,并且不容易进行与质量不同的调谐环的更换,且无法进行细致的质量调整这样的问题。并且,由于轴系的旋转而产生较大的惯性力,因此不适合高旋转的发动机的曲柄轴。在专利文献2中,存在为了配重的更换而在轴接头部的周围需要大规模的装置和设置该装置的空间这样的问题。
本公开鉴于上述的问题点而完成,其目的在于提出一种在轴接头采用了具有振动吸收能力的弹性接头的情况下容易用紧凑的结构来进行共振避免用的扭转固有振动频率的调整的轴接头装置。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的,本公开的第一轴接头装置鉴于上述的问题点儿完成,是用于将第一轴与第二轴连接的轴接头装置,具备:第一内侧环部件,其安装于所述第一轴;第一外侧环部件,其配置于所述第一内侧环部件的外周侧;第一弹性部件,其将所述第一内侧环部件与所述第一外侧环部件连接;第二内侧环部件,其安装于所述第二轴;第二外侧环部件,其配置于所述第二内侧环部件的外周侧;第二弹性部件,其将所述第二内侧环部件与所述第二外侧环部件连接;配重安装板,其被夹在所述第一外侧环部件与所述第二外侧环部件之间,在所述第一外侧环部件以及所述第二外侧环部件的外周侧具有能够拆装配重部件的配重安装部。
为了达成上述目的,本公开的第二轴接头装置是用于将第一轴与第二轴连接的轴接头装置,具备:内侧环部件,其安装于所述第一轴;外侧环部件,其安装于所述第二轴,配置于所述内侧环部件的外周侧;弹性部件,其将所述内侧环部件与所述外侧环部件连接;内侧弹性体,其安装于所述内侧环部件的内周侧;配重部件,其在比所述内侧弹性体靠内周侧处以能够拆装的方式支承于所述内侧弹性体。
并且,本公开的扭转固有振动频率调整方法是对包括第一轴、第二轴、上述第一轴接头装置或上述第二轴接头装置的轴系的扭转固有振动频率进行调整的扭转固有振动频率调整方法,包括:测定步骤,其测定所述轴系的扭转固有振动频率;评价步骤,其基于所述扭转固有振动频率的测定结果来评价所述轴系的共振状态;调整步骤,其根据所述共振状态的评价结果来拆装所述配重部件,从而调整所述轴系的扭转固有振动频率。
发明的效果
根据本公开的第一轴接头装置以及第二轴接头装置,在轴接头采用了具有振动吸收能力的弹性接头的情况下,即使轴系中发生共振,也不会产生过大的应力。并且,容易用紧凑的结构来进行共振避免用的扭转固有振动频率的调整,且能够扩大扭转固有振动频率的调整范围。并且,根据本公开的扭转固有振动频率调整方法,除了上述作用效果以外,还能够扩大扭转固有振动频率的变更范围。
附图说明
图1是一个实施方式的轴接头装置的主视截面图。
图2是一个实施方式的配重安装板的主视图。
图3是一个实施方式的轴接头装置的主视截面图。
图4是沿着图3中的A-A线的向视图。
图5A是对包括轴接头装置的轴系的扭振的状态进行说明的图。
图5B是对包括轴接头装置的轴系的扭振的状态进行说明的图。
图6是表示扭转固有振动频率与配重部件的质量之间的关系的线图。
图7是一个实施方式的轴系的设计阶段中的扭转固有振动频率调整方法的工序图。
图8是一个实施方式的轴系的试运转阶段中的扭转固有振动频率调整方法的工序图。
具体实施方式
以下,参照附图并说明本发明的几个实施方式。不过,这些实施方式中记载的或者附图中所示的构成零件的尺寸、材质、形状以及它们的相对性配置等不是为了将本发明的范围限定于此,而只是说明例。
例如,“向某方向”“沿着某方向”“平行”“正交”“中心”“同心”或者“同轴”等表示相对性或绝对性的配置的表达不仅严格地表示那样的配置,也表示具有公差或者能获得相同功能的程度的角度或距离而相对性地位移的状态。
例如,“相同”“相等”以及“等质”等表示事物为相等的状态的表达不仅严格地表示相等的状态,也表示存在公差或者能获得相同功能的程度的差的状态。
例如,四方形状或圆筒形状等表示形状的表达不仅表示几何学上严格的意义下的四方形状或圆筒形状等形状,也表示在能获得相同效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。
另一方面,“设置”“具有”“具备”“包括”或者“含有”一构成要素这样的表达并不是将其他的构成要素的存在排除的排他性的表达。
图1是表示一个实施方式的轴接头装置10(10A)的截面图。轴接头装置10(10A)为了将第一轴100与第二轴102连接而设置。轴接头装置10(10A)由在比位于第一轴100或第二轴102的轴向中央部的配重安装板24靠第一轴100侧处配置的部件和在比配重安装板24靠第二轴102侧处配置的部件构成。第一内侧环部件12安装于第一轴100的轴端,在第一内侧环部件12的外周侧配置第一外侧环部件14,第一内侧环部件12和第一外侧环部件14通过在这些部件之间配置的第一弹性部件16来连接。
另一方面,在第二轴102侧处,在第二轴102的轴端安装第二内侧环部件18,在第二内侧环部件18的外周侧配置第二外侧环部件20,第二内侧环部件18和第二外侧环部件20通过在这些部件之间配置的第二弹性部件22来连接。配重安装板24在第一外侧环部件14与第二外侧环部件20之间被这些部件夹住。配重安装板24在第一外侧环部件14以及第二外侧环部件20的外周侧具有配重安装部26。配重安装部26构成为能够拆装配重部件28。
轴接头装置10(10A)在第一轴100或第二轴102的扭转固有振动频率和轴接头装置10(10A)单独的扭转固有振动频率接近而有可能发生共振现象时,通过调整安装于配重安装部26的配重部件28的质量和数目来改变轴接头装置10(10A)的扭转固有振动频率,由此能够抑制共振现象的发生。
根据上述实施方式,第一轴100侧和第二轴102侧经由第一弹性部件16以及第二弹性部件22而连接,且配重安装板24也经由第一弹性部件16以及第二弹性部件22与第一轴100侧以及第二轴102侧连接。因此,轴系中产生的振动由第一弹性部件16以及第二弹性部件22吸收,并且轴系的振动衰减而向配重安装板24传导。因此,即使在轴系中发生共振,也不会产生过大的应力,因此能够抑制轴系的损伤。并且,形成于配重安装板24的配重安装部26处于两外侧环部件14以及20的外周侧,因此不用将轴接头装置10(10A)解体而容易进行配重部件28的拆装,由此容易进行扭转固有振动频率的调整。而且,配重部件28配置于从轴系的旋转轴线沿半径方向离开的位置,因此即使配重部件28的质量较小,也能够产生较大的扭矩。由此,能够扩大轴接头装置10(10A)的扭转固有振动频率的调整范围。
第一内侧环部件12、第一外侧环部件14、第二内侧环部件18以及第二外侧环部件20由例如金属制等具有刚性的材料构成。第一弹性部件16以及第二弹性部件22由橡胶制(例如具有自衰减性的天然橡胶制)等具有弹性的材料构成。
在一个实施方式中,第一轴100是设于内燃机(未图示)的曲柄轴,第二轴102是安装于发电机(未图示)的旋转轴。在该情况下,第一轴100为驱动轴,第二轴102为被驱动轴。作为第一轴100的曲柄轴的旋转经由轴接头装置10(10A)向作为第二轴102的旋转轴传导,使该发电机工作。
在一个实施方式中,如图1所示,第一内侧环部件12包括主体部12a和底部12b,该主体部12a在圆筒部的轴向一端具有沿半径方向延伸的凸缘部12a1,该底部12b固定于凸缘部12a1。第一轴100与底部12b连接。第二内侧环部件18也具有同样的形状,包括主体部18a和底部18b,该主体部18a在圆筒部的轴向一端具有沿半径方向延伸的凸缘部18a1,该底部18b固定于凸缘部18a1。第二轴102与底部18b连接。
在图1所示的例示性的实施方式中,分别具有无底的圆筒形状的第一外侧环部件14以及第二外侧环部件20在该圆筒体中沿轴向形成的螺纹孔内螺合有螺栓21a。在与该螺纹孔相对的位置的配重安装板24上紧固螺母21b,螺栓21a与螺母21b螺合,由此将配重安装板24支承于螺栓21a。第一内侧环部件12的主体部12a以及第二内侧环部件18的主体部18a的配重安装板24侧端面比第一外侧环部件14以及第二外侧环部件20的配重安装板24侧端面更接近配重安装板24侧。在主体部12a或主体部18a与配重安装板24接触时,第一弹性部件16或第二弹性部件22的振动吸收能力减退。因此,通过调整从螺母21b向配重安装板24侧突出的螺栓21a的突出量,能够在主体部12a或主体部18a与配重安装板24之间形成间隙。
在一个实施方式中,如图2所示,配重安装板24由圆形的板状体构成,例如由刚性的材料构成。
在一个实施方式中,如图2所示,形成于配重安装板24的配重安装部26具有在第一外侧环部件14以及第二外侧环部件20的外周侧处沿周向空开间隔形成的多个贯通孔30。根据该实施方式,通过选择多个贯通孔30中的装配配重部件28的贯通孔30,能够调整轴接头装置10(10A)的扭转固有振动频率,并且通过调整安装于多个贯通孔30的配重部件28的质量以及数目,能够细致地调整扭转固有振动频率。
配重部件28由例如金属制的小径的圆板构成,通过插入于贯通孔30的螺栓34等安装手段而固定于配重安装部26。配重部件28适当选择地安装于板状的配重安装板24的单面或双面。如此,通过调整安装于配重安装部26的配重部件28的各个的形状、质量以及数目,能够细致地调整轴接头装置10(10A)的扭转固有振动频率,且能够扩大调整的自由度。
配重部件28的安装手段并不限于螺栓。例如,也可以将销等插入贯通孔30来固定配重部件28。或者,也可以在配重安装部26形成供配重部件28嵌合的嵌合部,将配重部件28与该嵌合部嵌合。
在一个实施方式中,贯通孔30在配重安装板24的周向上以相等的间隔形成。并且,在相对于旋转轴线CA通过的配重安装板24的中心点而处于对称的位置的贯通孔30中安装配重部件28。由此,能够抑制因与中心点相对的配重部件28的质量的不均衡而产生振动。
在一个实施方式中,如图2所示,配重安装板24在半径方向中心部形成有贯通孔32。由此,能够减小配重安装板自身的质量。在一个实施方式中,将配重安装板24在周向上分割形成为多个。由此,容易进行配重安装板24的安装。在图2所示的例示性的实施方式中,将配重安装板24在周向上分割成两个。
图3是用于将第一轴100与第二轴102连接的另一实施方式的轴接头装置10(10B)的截面图,图4是沿着图3中的A-A线的向视图。在该轴接头装置10(10B)中,内侧环部件40安装于第一轴100,外侧环部件42安装于第二轴102。外侧环部件42配置于内侧环部件40的外周侧,内侧环部件40和外侧环部件42用在它们之间配置的弹性部件44连接。并且,在内侧环部件40的内周侧安装有内侧弹性体46,而且在内侧弹性体46的内周侧安装有配重部件48。配重部件48以能够拆装的方式支承于内侧弹性体46。
轴接头装置10(10B)通过调整在内侧弹性体46的内周侧安装的配重部件48的质量和数目而能够调整其扭转固有振动频率。因此,在第一轴100或第二轴102的扭转固有振动频率和轴接头装置10(10B)的扭转固有振动频率接近而有可能发生共振现象时,通过调整安装于内侧弹性体46的配重部件48的质量,改变轴接头装置10(10B)的扭转固有振动频率,由此能够抑制共振现象的发生。
在轴接头装置10(10B)中,第一轴100侧和第二轴102侧经由弹性部件44而连接,且配重部件48也经由内侧弹性体46而与内侧环部件40连接。因此,轴系中产生的振动被弹性部件44以及内侧弹性体46吸收,并且轴系的振动衰减而向配重部件48传导。因此,即使轴系中发生共振,也不会产生过大的应力,因此能够抑制轴系的损伤。并且,通过改变内侧弹性体46的支承刚性,能够扩大扭转固有振动频率的调整范围。在该情况下,例如通过将内侧弹性体46变成硬度或杨氏模量等不同的材料的弹性体,能够改变支承刚性。而且,配重部件48配置于内侧弹性体46的内周侧,因此能够紧凑化,在轴接头装置10(10B)的外周侧不需要安装空间。
在一个实施方式中,如图3所示,内侧弹性体46由在内侧环部件40的内周面上安装的环状部件构成。如此,内侧弹性体46由环状部件构成,因此容易进行向内侧环部件40的内周面的安装,且能够缩小安装用的空间。并且,配重部件48由多个配重部件在作为环状部件的内侧弹性体46的内周侧沿着内侧弹性体46的周向构成。在该例中,容易进行多个配重部件的安装。因此,容易进行多个配重部件每个的质量和数目的调整。
并且,如图4所示,配重部件48由多个棒状体构成,该多个棒状体具有沿着由环状部件构成的内侧弹性体46的内周面的圆弧面,由此能够将多个棒状体向内侧弹性体46的内侧紧凑地收纳。配重部件48向内侧弹性体46的安装方法能够采用各种各样的方法。例如,可以用粘接剂固定,或者也可以使用销等来安装。
在一个实施方式中,如图3所示,内侧环部件40包括大径部40a和小径部40b,大径部40a在轴向一端具有向半径方向内侧延伸的凸缘部40a1,小径部40b在轴向一端具有向半径方向外侧延伸的凸缘部40b1。凸缘部40a1和凸缘部40b1通过例如螺栓(未图示)等结合手段而结合。小径部40b的轴向另一端与第一轴100连接。外侧环部件42与接头板50通过螺栓(未图示)等手段而结合,接头板50的相反面中央部与第二轴102结合。
在图3以及图4所示的例示性的实施方式中,具有无底的圆筒形状的外侧环部件42在沿轴向形成的螺纹孔54中螺合有螺栓52。在内侧环部件40的大径部40a以及配重部件48与接头板50接触时,弹性部件44以及内侧弹性体46的振动吸收能力减退。因此,通过调整从外侧环部件42向接头板50侧突出的螺栓52的突出量,能够在大径部40a以及配重部件48与接头板50之间形成间隙。
图5A以及图5B是表示包括第一轴100、第二轴102以及配重安装板24的轴系的扭振状态的说明图。图5A表示的是第一轴100的扭振的方向和基于配重部件28的载荷的惯性力施加的方向为相同方向的情况,图5B表示的是第一轴100的扭振的方向和配重部件28的惯性力施加的方向为相反方向的情况。
在通过上述实施方式的调整手段而使轴接头装置10的扭转固有振动频率接近第一轴100的扭转固有振动频率时,如图6所示,两者的扭转固有振动频率为耦合的两个扭转固有振动频率,即图6所示的同相固有振动频率以及反相固有振动频率。所述两个振动模式的固有振动频率只依赖于没有配重安装板24的情况下的轴的扭转固有振动频率与仅由弹性部件16、22和配重安装板24决定的扭转固有振动频率的接近程度、配重部件28的质量。因此,通过调整配重部件28的质量,能够将轴接头装置10的扭转固有振动频率调整成能够避免与第一轴100的扭转固有振动频率之间的共振的振动频率。
例如,在第一轴100为内燃机的曲柄轴时,从内燃机产生的扭矩变动的频率一般为转速的整数倍以及其一半。在曲柄轴系的扭转固有振动频率接近其扭矩变动频率的情况下,通过利用上述那样的依赖性来进行适当的调谐而能够避免共振。
图7是一个实施方式的扭转固有振动频率调整方法的工序图。该扭转固有振动频率调整方法在包括第一轴100、第二轴102以及上述的轴接头装置10(10A、10B)的轴系中通过调整轴接头装置10单独的扭转固有振动频率来抑制轴系中发生共振现象。
如图7所示,在轴接头装置10(10A、10B)的设计阶段,首先根据设计图纸来制作轴系的解析模型(步骤S10)。根据制作的解析模型来算出轴接头装置10的扭转固有振动频率(步骤S12)。接着,将轴接头装置10(10A、10B)的配重部件28、48的质量、以及轴接头装置10(10A)的配重安装板24或轴接头装置10(10B)的内侧环部件40的支承刚性设为参数,根据算出的扭转固有振动频率来解析扭转固有振动频率变化了多少(步骤S14)。根据步骤S14中的解析结果,在轴接头装置10(10A)中,决定配重部件28以及配重安装板24的规格,在轴接头装置10(10B)中,决定配重部件48以及内侧环部件40的支承刚性的规格(步骤S16)。然后,按照步骤S16中决定的规格将轴接头装置10(10A、10B)与作为驱动轴的第一轴100以及作为从动轴的第二轴102组装,进行试运转。
在试运转阶段中,如图8所示,测定将轴接头装置10(10A、10B)与第一轴100以及第二轴102组装的轴系的扭转固有振动频率(测定步骤S20)。在评价步骤S22中,基于该测定结果来评价轴系的共振状态。即,根据试运转时获得的数据,以设计时获得的解析结果为参考,推定扭转固有振动频率。在接下来的调整步骤S24中,根据评价步骤S22中推定的扭转固有振动频率,求出用于避免共振现象的发生的扭转固有振动频率的必要变化量。并且,以成为求出的必要变化量的方式调整配重部件28、48的质量和数目。而且,在轴接头装置10(10A)中,调整配重安装板24的支承刚性,在轴接头装置10(10B)中,调整内侧弹性体46的支承刚性。由此,能够准确地避免轴系的共振现象的发生。
上述各实施方式中记载的内容例如能够如以下所述地理解。
1)一个方案的轴接头装置是用于将第一轴(100)与第二轴(102)连接的轴接头装置(10(10A)),具备:第一内侧环部件(12),其安装于所述第一轴;第一外侧环部件(14),其配置于所述第一内侧环部件的外周侧;第一弹性部件(16),其将所述第一内侧环部件与所述第一外侧环部件连接;第二内侧环部件(18),其安装于所述第二轴;第二外侧环部件(20),其配置于所述第二内侧环部件的外周侧;第二弹性部件(22),其将所述第二内侧环部件与所述第二外侧环部件连接;配重安装板(24),其被夹在所述第一外侧环部件与所述第二外侧环部件之间,在所述第一外侧环部件以及所述第二外侧环部件的外周侧具有能够拆装配重部件(28)的配重安装部(26)。
根据这样的结构,第一轴侧和第二轴侧经由第一弹性部件以及第二弹性部件而连接,且配重安装板也经由第一弹性部件以及第二弹性部件与第一轴侧以及第二轴侧连接,因此轴系中产生的振动被第一弹性部件以及第二弹性部件吸收,并且轴系的振动衰减而向配重安装板传导。因此,即使轴系中发生共振,也不会产生过大的应力,因此能够抑制轴系的损伤。并且,配重安装板的配重安装部处于外侧环部件的外周侧,因此不用将轴接头装置解体而容易进行配重部件的拆装,由此容易进行扭转固有振动频率的调整。而且,配重部件配置于从轴系的旋转轴线沿半径方向离开的位置,因此即使配重部件的质量较小,也能够产生较大的扭矩。由此,能够扩大轴接头装置的扭转固有振动频率的调整范围。
2)另一方案的轴接头装置在1)所述的轴接头装置(10(10A))的基础上,所述配重安装部包括在所述第一外侧环部件以及所述第二外侧环部件的外周侧处沿周向空开间隔形成的多个贯通孔(30)。
根据这样的结构,通过配重部件相对于上述多个贯通孔的拆装而能够调整轴接头装置的扭转固有振动频率,并且通过调整安装于多个贯通孔的配重部件的质量以及数目而能够细致地调整扭转固有振动频率。
3)为了达成上述目的,又一方案的轴接头装置为用于将第一轴(100)与第二轴(102)连接的轴接头装置(10(10B)),具备:内侧环部件(40),其安装于所述第一轴;外侧环部件(42),其安装于所述第二轴,配置于所述内侧环部件的外周侧;弹性部件(44),其将所述内侧环部件与所述外侧环部件连接;内侧弹性体(46),其安装于所述内侧环部件的内周侧;配重部件(48),其在比所述内侧弹性体靠内周侧处以能够拆装的方式支承于所述内侧弹性体。
根据这样的结构,第一轴侧和第二轴侧经由上述弹性部件而连接,且配重部件也经由上述内侧弹性体而与内侧环部件连接,因此轴系中产生的振动被弹性部件以及内侧弹性部件吸收,并且轴系的振动衰减而向配重部件传导。因此,即使轴系中发生共振,也不会产生过大的应力,因此能够抑制轴系的损伤。并且,通过改变内侧弹性体的支承刚性,能够扩大扭转固有振动频率的调整范围。而且,配重部件配置于内侧弹性体的内周侧,因此能够紧凑化,在轴接头装置的外周侧不需要安装空间。
4)又一方案的轴接头装置在3)所述的轴接头装置(10(10B))的基础上,所述内侧弹性体(46)由在所述内侧环部件(40)的内周面上安装的环状部件构成。
根据这样的结构,内侧弹性体由环状部件构成,因此容易进行向内侧环部件的内周面的安装,且能够缩小安装用的空间。并且,配重部件由多个配重部件在作为环状部件的内侧弹性体的内周侧沿着内侧弹性体的周向构成,容易进行该多个配重部件的安装。因此,容易进行多个配重部件的每个的质量和数目的调整。
5)又一方案的扭转固有振动频率调整方法是对包括第一轴(100)、第二轴(102)和上述的轴接头装置(10(10A、10B))的轴系的扭转固有振动频率进行调整的扭转固有振动频率调整方法,包括:测定步骤(S20),其测定所述轴系的扭转固有振动频率;评价步骤(S22),其基于所述扭转固有振动频率的测定结果来评价所述轴系的共振状态;调整步骤(S24),其通过根据所述共振状态的评价结果来拆装所述配重部件(28、48)而调整所述轴系的扭转固有振动频率。
根据这样的结构,基于轴系的扭转固有振动频率的测定结果来评价共振状态,基于该评价结果来调整轴系的扭转固有振动频率,因此能够可靠地避免轴系的共振现象。
附图标记说明
10(10A、10B) 轴接头装置;
12 第一内侧环部件;
12a 主体部;
12a1 凸缘部;
12b 底部;
14 第一外侧环部件;
16 第一弹性部件;
18 第二内侧环部件;
18a 主体部;
18a1 凸缘部;
18b 底部;
20 第二外侧环部件;
21b 螺母;
22 第二弹性部件;
24 配重安装板;
26 配重安装部;
28、48 配重部件;
30、32 贯通孔;
21a、34、52 螺栓;
40 内侧环部件;
40a 大径部;
40a1 凸缘部;
40b 小径部;
40b1 凸缘部;
42 外侧环部件;
44 弹性部件;
46 内侧弹性体;
50 接头板;
54 螺纹孔;
100 第一轴;
102 第二轴;
CA 旋转轴线。

Claims (5)

1.一种轴接头装置,用于将第一轴与第二轴连接,具备:
第一内侧环部件,其安装于所述第一轴;
第一外侧环部件,其配置于所述第一内侧环部件的外周侧;
第一弹性部件,其将所述第一内侧环部件与所述第一外侧环部件连接;
第二内侧环部件,其安装于所述第二轴;
第二外侧环部件,其配置于所述第二内侧环部件的外周侧;
第二弹性部件,其将所述第二内侧环部件与所述第二外侧环部件连接;
配重安装板,其被夹在所述第一外侧环部件与所述第二外侧环部件之间,在所述第一外侧环部件以及所述第二外侧环部件的外周侧具有能够拆装配重部件的配重安装部。
2.根据权利要求1所述的轴接头装置,其中,
所述配重安装部包括在所述第一外侧环部件以及所述第二外侧环部件的外周侧处沿周向空开间隔形成的多个贯通孔。
3.一种轴接头装置,用于将第一轴与第二轴连接,具备:
内侧环部件,其安装于所述第一轴;
外侧环部件,其安装于所述第二轴,配置于所述内侧环部件的外周侧;
弹性部件,其将所述内侧环部件与所述外侧环部件连接;
内侧弹性体,其安装于所述内侧环部件的内周侧;
配重部件,其在比所述内侧弹性体靠内周侧处以能够拆装的方式支承于所述内侧弹性体。
4.根据权利要求3所述的轴接头装置,其中,
所述内侧弹性体由在所述内侧环部件的内周面上安装的环状部件构成。
5.一种扭转固有振动频率调整方法,对包括第一轴、第二轴和权利要求1至4中任一项所述的轴接头装置的轴系的扭转固有振动频率进行调整,包括:
测定步骤,其测定所述轴系的扭转固有振动频率;
评价步骤,其基于所述扭转固有振动频率的测定结果来评价所述轴系的共振状态;
调整步骤,其根据所述共振状态的评价结果来拆装所述配重部件,从而调整所述轴系的扭转固有振动频率。
CN202080094152.6A 2020-02-26 2020-06-17 轴接头装置以及扭转固有振动频率调整方法 Pending CN115004521A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-030803 2020-02-26
JP2020030803A JP7369060B2 (ja) 2020-02-26 2020-02-26 軸継手装置及びねじり固有振動数調整方法
PCT/JP2020/023678 WO2021171641A1 (ja) 2020-02-26 2020-06-17 軸継手装置及びねじり固有振動数調整方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115004521A true CN115004521A (zh) 2022-09-02

Family

ID=77489899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080094152.6A Pending CN115004521A (zh) 2020-02-26 2020-06-17 轴接头装置以及扭转固有振动频率调整方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230021310A1 (zh)
EP (1) EP4080739A4 (zh)
JP (1) JP7369060B2 (zh)
CN (1) CN115004521A (zh)
WO (1) WO2021171641A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240018858A1 (en) * 2022-07-12 2024-01-18 Caterpillar Inc. Electric fracturing drivetrain

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60129520U (ja) * 1984-02-10 1985-08-30 日産自動車株式会社 たわみ継手
JPH02129409A (ja) * 1988-11-07 1990-05-17 Kayseven Co Ltd 偏心偏角軸継手
JPH0341248U (zh) * 1989-08-31 1991-04-19
JP2001241508A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Nok Vibracoustic Kk 電磁クラッチ用カップリング
US20120227536A1 (en) 2011-03-10 2012-09-13 General Electric Company Sectioned tuning ring for rotating body
JP6104614B2 (ja) 2013-01-21 2017-03-29 Nok株式会社 ダイナミックダンパー
US20150192019A1 (en) 2014-01-07 2015-07-09 General Electric Company Rotor train torsional mode frequency tuning apparatus
JP2019113114A (ja) 2017-12-22 2019-07-11 トヨタ自動車株式会社 車両用のダイナミックダンパ
JP7162913B2 (ja) 2018-05-17 2022-10-31 鍋屋バイテック株式会社 軸継手

Also Published As

Publication number Publication date
JP7369060B2 (ja) 2023-10-25
JP2021134844A (ja) 2021-09-13
US20230021310A1 (en) 2023-01-26
WO2021171641A1 (ja) 2021-09-02
EP4080739A4 (en) 2023-06-28
EP4080739A1 (en) 2022-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1307669A2 (en) Dual ring damper
US10571852B2 (en) Image forming apparatus
CN106795941B (zh) 扭转振动阻尼器
CN115004521A (zh) 轴接头装置以及扭转固有振动频率调整方法
JP5599920B2 (ja) 回転式試験システム
JP6831225B2 (ja) 振動絶縁部材、および振動絶縁部材を備えるアンバランス検出装置
US11187296B2 (en) Tuned mass absorber assembly and system for attenuating frequency specific vibrational energy
US20030040370A1 (en) Internal vibration absorber
JPH0772063A (ja) 共振形検液装置
CN106838118B (zh) 离心力摆装置
KR102259467B1 (ko) 방진 가대
JPH09196096A (ja) 配管制振装置
EP1435472A1 (en) Antivibration apparatus including a mass damper
US4023405A (en) Tuned quick connect and disconnect coupling arrangement
US7878913B2 (en) Decoupling torsional disturbance in a vehicle powertrain
JP2020008494A (ja) 試験機用検定器、および、それを用いる試験機
JP2004254439A (ja) モータ用防振ゴム
CN110274765B (zh) 一种模块化离心摆式动力吸振器实验台
KR100701628B1 (ko) 자력을 이용한 비틀림 진동 시뮬레이터
JP2005331441A (ja) トルク計が内蔵された軸受ユニット、及びその組立方法
JP4837846B2 (ja) ベルト荷重測定用プーリ
KR102201683B1 (ko) 복수 고유 진동수 커플링 장치
JP2004068876A (ja) 防振継手
JP2006038009A (ja) 防振装置
CN117847147A (zh) 传动系统及风力发电机组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination