CN213808670U - 扭转吸振器和传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扭转吸振器和传动系统，包括惯量环、固定环和若干减振装置；惯量环和固定环均为环状结构，且两者的圆心位置重合，其中，惯量环的半径大于固定环的半径；减振装置用于使惯量环与固定环的振动频率相同，并均匀地设置在惯量环和固定环之间，其一端连接惯量环，另一端连接固定环；若干所述减振装置的总刚度设为K_d，K_d＝ω²I，其中，ω为汽车传动轴的振动频率；I为惯量环的惯量。本实用新型用于解决现有吸振器存在的无法解决宽频共振、无法自适应不同的激励频率的问题。

Description

扭转吸振器和传动系统

技术领域

本实用新型涉及减振器技术领域，特别是涉及一种扭转吸振器和传动系统。

背景技术

随着汽车行业的发展，消费者对于汽车的噪声和舒适度的关注度越来越高。而在旋转的汽车传动系统中，由于系统自身存在模态特性，因此当旋转激励与系统的扭转模态耦合时，就会发生严重的共振问题，给驾驶者的驾驶体验带来了影响。尤其对于发动机前置并且采用后轮驱动方式的汽车，发动机的动力需要通过较长的传动轴才能传递到车辆的后部，进而传递到驱动轮上，并且该共振频率的频带一般都较宽，一般的单频率吸振器都无法达到完整吸振的目的。

现有技术中的一种动力吸振装置，其在中心位置的质量块的外周连接有多个并排设置的液压阻尼器和空气弹簧的阻尼吸振对，用于解决吊装装置在工作过程中受到的外界振动，该装置针对的是垂线方向的吊装装置的吸振问题，无法解决由于扭转产生的宽频共振问题。

现有技术中的一种管道动力吸振器，其包括与管道同轴分布的壳体外壁和壳体内壁，以及壳体外壁上与液压系统相连的进油口和出油口，通过对轴状结构的处理来实现吸振的效果，针对的是轴状结构本身的振动，并不能解决由于扭转产生的宽频共振问题。

现有技术中的单频率吸振器均是由橡胶和惯性环制作而成，通过调制不同硬度的橡胶或者通过结构设计来改变扭转刚度，这种吸振器可以解决汽车扭转传动系统中的宽频共振问题，但是无法做到自动适应不同的激励频率，且整个调试过程周期较长。

因此，如何解决汽车传动轴的宽频共振问题并自适应不同的激励频率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供的一种扭转吸振器和传动系统，用于解决现有吸振器存在的无法解决宽频共振、无法自适应不同的激励频率的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种扭转吸振器，包括惯量环、固定环和若干减振装置；惯量环和固定环的圆心位置重合，其中，惯量环的半径大于固定环的半径；若干减振装置用于使惯量环与固定环的振动频率相同，并均匀地设置在惯量环和固定环之间，其一端连接惯量环，另一端连接固定环，若干减振装置的总刚度设为K_d，K_d＝ω²I，其中，ω为汽车传动轴的振动频率；I为惯量环的惯量。

优选地，减振装置包括套筒、弹簧、轴杆、第一连接件和第二连接件；第一连接件与固定环连接，第二连接件与惯量环连接；套筒为一端开口的结构，套筒封闭的一端与第二连接件固定连接；轴杆的一端可移动地插设于套筒内，套筒与轴杆之间形成内腔，内腔内设有若干液压阀片和液压油，液压阀片与轴杆连接，液压阀片上设有通孔，通孔用于流通液压油；轴杆的另一端与第一连接件固定连接；弹簧套设于轴杆上，其一端与套筒连接，另一端与第一连接件连接。

优选地，第一连接件和第二连接件的延长线相交于惯量环的圆心处。

优选地，轴杆和套筒为向惯量环内凹的圆弧形结构，且轴杆和套筒内凹的曲率中心与惯量环的圆心重合。

优选地，减振装置的数量至少为3个。

优选地，减振装置的数量为4、5、6、7或8个。

本实用新型的另一目的还在于提供一种传动系统，该传动系统包括如上所述的扭转吸振器。

实施本实用新型实施例的一种扭转吸振器，与现有技术相比，其有益效果在于：

将固定环安装在汽车传动轴上，当整个传动系统出现耦合共振的时候，汽车传动轴将会出现转动加速度，因此固定环和惯量环将会出现转速差，此时设于惯量环和固定环中间的减振装置受到拉伸或压缩，本实用新型利用减振装置使固定环和惯量环的振动频率一致，因此可以将汽车传动轴上的振动通过惯量环进行耗散，避免将振动传动汽车车身，达到解决汽车传动轴和汽车车身宽频共振的目的，同时减振装置的动刚度满足自动匹配传动系统共振频率的要求，可以自适应不同的激励频率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的减振装置结构示意图。

图中，

1、惯量环，2、固定环，3、减振装置，31、套筒，32、弹簧，33、轴杆，34、第一连接件，35、第二连接件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

需要说明的是，本方案附图仅为原则性系统图，并没有全部表现出本实用新型的所有零部件，在本系统中增加零部件，其核心原理仍与本方案相同。

结合图1所示，本实施例优选实施例的一种扭转吸振器，包括惯量环1、固定环2和若干减振装置3；惯量环1和固定环2的圆心位置重合，其中，惯量环1的半径大于固定环2的半径；若干减振装置3用于使惯量环1与固定环2的振动频率相同，并均匀地设置在惯量环1和固定环2之间，其一端连接惯量环1，另一端连接固定环2。若干减振装置3的总刚度设为K_d，K_d＝ω²I，其中，ω为汽车传动轴的振动频率；I为惯量环的惯量。其中，惯量环1是按照传动系统共振零部件总惯量的5％进行设计的，其内径、外径和宽度可以根据系统的可用空间确定参数；固定环2是根据传动系统的安装位置确定，本实施例是安装在汽车传动轴上，因此固定环2的内径与汽车传动轴的外径一致。

基于以上技术方案：提出了一种扭转吸振器，用于解决传动系统扭转振动引起的宽频共振问题，具体为：将固定环2安装在汽车传动轴上，当整个传动系统出现耦合共振的时候，汽车传动轴将会出现转动加速度，因此固定环2和惯量环1将会出现转速差，此时设于惯量环1和固定环2中间的减振装置3受到拉伸或压缩，本实施例将利用减振装置3使得固定环2和惯量环1的振动频率一致，因此可以将汽车传动轴上的振动通过惯量环1进行耗散，避免将振动传动汽车车身，达到解决汽车传动轴和汽车车身宽频共振的目的，同时减振装置的动刚度满足自动匹配传动系统共振频率的要求，可以自适应不同的激励频率。

为了使得本实施例能自动匹配系统的共振频率，关键在于使减振装置3的动刚度满足K_d＝ω²I，其中，ω为激励频率，即汽车传动轴的振动频率；I为惯量环1的惯量，可按照传动系统共振零部件总惯量的5％进行设计，为常量。因此动刚度K_d与激励频率ω为二次函数关系，通过试验可设计出符合该二次函数关系的减振装置3。

优选地，减振装置3包括套筒31、弹簧32、轴杆33、第一连接件34和第二连接件35；第一连接件34与固定环2连接，第二连接件35与惯量环1连接；套筒31为一端开口的结构，轴杆33的一端可移动地插设于套筒31内，套筒31与轴杆33之间形成内腔，内腔内设有液压阀片和液压油，其中，液压阀片与轴杆33连接，液压阀片上设有通孔(图中未示出)，通孔用于流通液压油且当减振装置3受到拉伸或压缩的时候，轴杆33将在套筒31内滑动，带动液压阀片在腔体内运动，由于液压阀片上设置有通孔并且腔体加注有液压油，所以轴杆33在腔体内的往复运动过程中，液压油和液压阀片将产生液压阻尼力，并且随着汽车传动轴振动频率的不同，阻尼力也不同，使得减振装置3的动刚度也不同，因此只要通过设计符合变化要求的减振装置3，即可达到自适应不同激励频率的目的。

进一步地，弹簧32套设于轴杆33上，其一端与套筒31连接，另一端与第一连接件34连接，用于提供减振装置3的初始频率。

优选地，第一连接件34和第二连接件35的延长线相交于惯量环1的圆心处，并且轴杆33和套筒31都为向惯量环1内凹的圆弧形结构，且轴杆33和套筒内凹的曲率中心与惯量环1的圆心重合，有利于避免旋转时产生的偏心现象，起到稳定运行的作用。

优选地，本发明实施例提供的扭转吸振器的宽度为3毫米－7毫米，进一步地，优选为5毫米；减振装置3的数量至少为3个，优选为4、5、6、7或8个，且沿惯量环1和固定环2之间的空间周向均匀布置，因此在汽车传动系统中，只需要在汽车传动轴上振动最大的地方设置一个扭转吸振器即可。

此外，本实用新型实施例还提供了一种传动系统，该系统包括如上所述的扭转吸振器。

综上，本实用新型提供了一种扭转吸振器，通过将固定环2安装在汽车传动轴上，当整个传动系统出现耦合共振的时候，汽车传动轴将会出现转动加速度，因此固定环2和惯量环1将会出现转速差，此时设于惯量环1和固定环2中间的减振装置3受到拉伸和压缩，本实施例将利用减振装置3使得固定环2和惯量环1的振动频率一致，因此可以将汽车传动轴上的振动通过惯量环1进行耗散，避免将振动传动汽车车身，达到解决宽频共振的目的。同时为了使得减振装置3的动刚度自动匹配传动系统共振时的频率，可以通过大量的试验设计出了符合动刚度K_d与激励频率ω变化关系的减振装置3，实现了扭转吸振器自适应不同的激励频率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种扭转吸振器，其特征在于，包括惯量环、固定环和若干减振装置；

所述惯量环和所述固定环的圆心位置重合，其中所述惯量环的半径大于所述固定环的半径；

若干所述减振装置均匀地设置在所述惯量环和所述固定环之间，所述减振装置的一端连接所述惯量环，另一端连接所述固定环；

若干所述减振装置的总刚度设为K_d，K_d＝ω²I，其中，ω为汽车传动轴的振动频率；I为惯量环的惯量。

2.如权利要求1所述的扭转吸振器，其特征在于，所述减振装置包括套筒、弹簧、轴杆、第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述固定环连接，所述第二连接件与所述惯量环连接；

所述套筒为一端开口的结构，所述套筒封闭的一端与所述第二连接件固定连接；

所述轴杆的一端可移动地插设于所述套筒内，所述套筒与所述轴杆之间形成内腔，所述内腔内设有若干液压阀片和液压油，所述液压阀片与所述轴杆连接，所述液压阀片上设有通孔，所述通孔用于流通所述液压油；

所述轴杆的另一端与所述第一连接件固定连接；

所述弹簧套设于所述轴杆上，其一端与所述套筒连接，另一端与所述第一连接件连接。

3.如权利要求2所述的扭转吸振器，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件的延长线相交于所述惯量环的圆心处。

4.如权利要求2所述的扭转吸振器，其特征在于，所述轴杆和所述套筒为向所述惯量环内凹的圆弧形结构，且所述轴杆和所述套筒内凹的曲率中心与所述惯量环的圆心重合。

5.如权利要求1所述的扭转吸振器，其特征在于，所述减振装置的数量至少为3个。

6.如权利要求1所述的扭转吸振器，其特征在于，所述减振装置的数量为4、5、6、7或8个。

7.一种传动系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的扭转吸振器。

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