DE1111877B

DE1111877B - Vorrichtung zur Daempfung von Dreh- und Biegeschwingungen an Kurbelwellen mit an der Kurbelwelle bzw. der Wange nachgiebig befestigtem Gegengewicht

Info

Publication number: DE1111877B
Application number: DEV13740A
Authority: DE
Inventors: Horst Kropp
Original assignee: KONSTRUKTION ZEK PUMPEN; VERDICHTER; ZENTRALE ENTWICKLUNG VEB
Current assignee: KONSTRUKTION ZEK PUMPEN; VERDICHTER; ZENTRALE ENTWICKLUNG VEB
Priority date: 1958-01-22
Filing date: 1958-01-22
Publication date: 1961-07-27

Description

Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh-und Biegeschwingungen an Kurbelwellen mit an der Kurbelwelle bzw. der Wange nachgiebig befestigtem Gegengewicht Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfuno, von Dreh- und Biegeschwingungen an Kurbelwellen mit an der Kurbelwelle bzw. der Wange nachgiebig befestigtem Gegengewicht.
Es sind Anordnungen von Gegengewichten an Kurbelwellen bekannt, bei denen ein oder mehrere Gegengewichte zur Tilgung von Drehschwingungen pendelnd gelagert werden. Diese Anordnungen haben aber den Nachteil, daß sie Torsionsschwingungserscheinungen der Kurbelwelle nicht über einen größeren Drehzahlenbereich verhindern können.
Es ist ferner bei Gegengewichten, die ausschließlich zum Massenausgleich vorgesehen und fest mit den Kurbelwangen verbunden sind, bekannt, die Anlageflächen der Gegengewichte nut- oder zahnförmig mit durchgehendem Paßstift auszubilden. Diese Anordnung ermöglicht aber nicht, die Masse der Gegengewichte für die Schwingungsdämpfung auszunützen.
Es ist auch eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Kurbelwangen von mit Dämpfern aus elastischen Mitteln versehenen Scheiben umgeben sind, die eine Relativbewegung zur Wange ausführen und die bei entsprechender Gestaltung dem Massengleich dienen können. Diese Anordnung sowie zuausg C sätzliche Einrichtungen zur Beseitigung oder Verminderung von Drehschwingungen bei Kurbelwellen (sog. Schwingungsdämpfer), die am freien Kurbelwellenende angeordnet werden, bewirken aber entsprechend ihrer Lage und infolge ihrer Masse eine bedeutende Herabsetzung der Grundfrequenz des schwingungsfähigen Systems, so daß durch sie gefährliche, niedrigere, harmonische Schwingungen entstehen, die im BetriebsdrehzahlenbereichResonanz verursachenkönneu. Wenn auch diese gefährlichen Schwingungen mit Hilfe dieser zusätzlichen Dämpfer gedämpft werden, so tritt doch ein bedeutender Energieverlust ein. Außerdem weisen die bekannten Schwingun 'gsdämpfer teils einen komplizierten Aufbau auf, wodurch zusätzliche, nicht unerhebliche Kosten auftreten.
Des weiteren ist bekannt, daß das Schwungrad oder zusätzlich am Schwungrad angeordnete Drehmassen durch Kupplungen oder ähnliche Einrichtungen drehelastisch dämpfend gelagert werden. Im ersten Fall treten durch den ungleichförmigen Lauf der Kurbelwelle gegenüber dem fast gleichförmigen Lauf der Schwungmasse bedeutende Leistungsverluste auf, die in den drehelastisch dämpfendenElementen inWärme umgesetzt werden, Zusätzlich am Schwungrad drehelastisch dämpfend angeordnete Schwunginassen können auf Grund ihrer Lage zum Schwingungsknoten nur unwesentlich die Drehschwingungen der Kurbelwelle dämpfen. Durch die Erfindung sollen die Mängel beseitigt werden und unter Beibehaltung der bekannten Ausbildung und Anordnung von Gegengewichten und deren Anlageflächen zu den Kurbelwangen ohne irgrendwelche zusätzliche Massen die Dreh- und Biegeschwingoungen derKurbelwelle gedämpftwerden, ohne daß dabei das schwingungsfähige System verstimmt wird und nennenswerte Leistungsverluste eintreten.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in den Spalt zwischen dem Gegengewicht und der Wange elastische, schwingungsdämpfende Zwischenlagen eingespannt sind, und daß die Anlagefläche am Gegengewicht auf der Wange nut- oder zahnförinig ausgebildet ist und die Befestigungselemente quer zur Nut und Kurbelwange oder längs der Wange in einer Querebene zur Kurbelachse angeordnet sind.
Um zu gewährleisten, daß die bei Resonanz auftretenden Relativbewegungen der Gegengewichte zu den Kurbelwangen störungsfrei verlaufen, sind in weiterer Ausbildung der Erfindung die Befestigungselemente als Biegefedern oder als Zuganker mit einem Schwenkanschluß in der Kurbelwange ausgeführt.
Zur Erzielung einer einwandfreien Verspannung zwischen Gegengewicht und Kurbelwange ist das Gegengewicht bei quer zur Kurbelwellenachse liegendem Befestigungsbolzen erfindungsgemäß mit einer Bohrung versehen, die durch einen Schlitz zur Anlagefläche hin geöffnet ist, und der Befestigungsbolzen gengewichtes ist entweder in einer Bohrung des Geg geführt oder derselbe durchdringt auch die Kurbelwange.
Die schwingungsdämpfenden Schichten sind in vorteilhafter Weise nach der Erfmdung auf die in Frage kommenden Flächen aufvulkanisiert.
In den Zeichnungen ist die Erfindung , an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine Kurbelwange mit einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung, die durch eine Klemmverbindung befestigt ist, Fig. 2 eine Dämpfungseinrichtung mit durch die Kurbelwange quer zur Kurbelwellenachse verlaufendem Befestigungsbolzen, .,emä-Fig. 3 eine Kurbelwange mit einer erfindungsg ßen Dämpfungseinrichtung' durch elastische Schraubverbindung befestigt, Fig. 4 eine Dämpfungseinrichtung mit elastischen Befestigungsschrauben, Fig. 5 eine Kurbelwange mit einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung, die durch einen in Richganker betung der Kurbelwange schwenkbaren Zug festigt ist.
In Fig. 1 ist die Kurbelwange 1 der Kurbelwelle 5 nutenförmig mit dem Gegengewicht 2 verbunden. Zwischen der Anlagefläche des Gegengewichtes 2 und der Kurbelwange 1 ist eine elastische Zwischenlage 3 angeordnet. Das Gegengewicht 2 weist eine Bohrung 10 und einen Schlitz 11 auf und ist durch einen quer zur Kurbelwellenachse verlaufenden Bolzen 9, der im Gegengewicht aufgenommen ist, mit der Kurbelwange 1 befestigt.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 ist der Bolzen 9 in einer durch die Kurbelwange quer zur Kurbelwellenachse verlaufenden Bohrung geführt.
In der Anordnunc, nach Fig. 4 ist die Befestigung durch eine als Biegefeder ausgebildete Befestigungsschraube 6 hergestellt.
In gleicher Art dienen in Fig. 3 die Befestigungsschrauben 6 dazu, um eine nachgiebige Verbindung zwischen der zahnförrnigen Anlagefläche von Gegengewicht 2 und Kurbelwange 1 zu erreichen.
Nach Fig. 5 ist in der Kurbelwange 1 ein in Richtung und achsparallel zur Kurbelachse verlaufender Bolzen 8 angeordnet, den ein Zuganker 7 schwenkbar umfaßt und mit dem das Gegengewicht 2 an der Kurbelwange 1 befestigt ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß gleichzeitig eine Dämpfung der Dreh- und Biegeschwin-Ungen erfolgt und alle besonderen zusätzliehen Einrichtungen entfallen können. Ein weiterer Vorteil ist dadurch bedingt, daß nicht nur Schwin-1,unggen 0 bestimmter Frequenzen, sondern alle auftretenden Schwingungen gedämpft werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung von C Dreh- und Biegeschwingunggen wird weder das schwin-C gungsfähige System verstimmt, noch der gleichför-C mige Lauf der Kurbelwelle beeinträchtigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh- und Biegeschwingungen an Kurbelwellen mit an der Kurbelwelle bzw. der Wange nachgiebig befestigtem Gegengewicht, wobei zwischen dem Gegengewicht und der Wange ein Spalt geringer Breite radial und achsparallel zur Grundlagerzapfenachse verlaufend vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spalt elastische, schwingungsdämpfende Zwischenlagen (3) eingespannt sind, und daß die Anlagefläche am Gegengewicht und der Wange nut- oder zahnförmig ausgebildet ist und die Befestigungseleinente quer zur Nut und Kurbelwange oder längs der Wange in einer Querebene zur Kurbelachse angeordnet sind.
2. Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh- und Biegeschwingungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gegengewicht eine Bohrung angeordnet ist, die durch einen Schlitz zur Anlagefläche geöffnet ist. 3. Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh- und Biegeschwingungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente von Kurbelwange (1) und Gegengewicht (2) als Biegefedern ausgebildet sind. 4. Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh- und Biegeschwingungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannbolzen (Abb. 2) in einer durch die Kurbelwange (1) und das Gegengewicht (2) quer zur Grundlagerzapfenachse gehenden Bohrung angeordnet ist. 5. Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh- und Biegeschwingungen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einem in der Kurbelwange (1) befestigten Bolzen (8) schwenkbar gelagerter Zuganker (7) als Befestigungselement vorgesehen ist. 6. Vorrichtung zur Dämpfung von Dreh- und Biegeschwingungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenlagen (3) auf die Anlageflächen aufvulkanisiert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 337 466; USA.-Patentschrift Nr. 1824 630.