DE1253946B

DE1253946B - Vibration damper for crankshafts to dampen torsional and, if necessary, longitudinal vibrations

Info

Publication number: DE1253946B
Application number: DE1963M0057061
Authority: DE
Inventors: Ernst Schmidt
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1963-06-01
Filing date: 1963-06-01
Publication date: 1967-11-09

Description

Schwingungsdämpfer für Kurbelwellen zur Dämpfung von Dreh- und gegebenenfalls Längsschwingungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer für Kurbelwellen zur Dämpfung von Dreh-und gegebenenfalls Längsschwingungen, mit auf den zylindrischen Kurbelwangen schieb- und drehbar angeordneten Gegengewichten, wobei die Reibung zwischen den Kurbelwangen und den Gegengewichten einstellbar ist.Vibration dampers for crankshafts to dampen torsion and, if necessary Longitudinal vibrations The invention relates to a vibration damper for crankshafts for damping rotary and possibly longitudinal vibrations, with on the cylindrical Crank webs sliding and rotating arranged counterweights, whereby the friction is adjustable between the crank webs and the counterweights.

In diesem Zusammenhang sind Schwingungsdämpfer bekanntgeworden, die unmittelbar auf den Kurbelwangen angeordnet sind. Solche Schwingungsdämpfer sind aber sehr aufwendig und teuer und haben den Nachteil, daß die Schwungmassen gegenüber der Kurbelwange nur um elastische Zwischenlagen schwingen können, jedoch nicht in der Lage sind, eine relative Drehbewegung auszuführen. Hierdurch sind die Dämpfungseigenschaften herabgemindert, da sie nur in sehr begrenztem Umfang Schwingungsenergie vernichten bzw. in Wärme umsetzen können.In this context, vibration dampers have become known that are arranged directly on the crank webs. Such vibration dampers are but very complex and expensive and have the disadvantage that the flywheels are opposite the crank web can only swing around elastic intermediate layers, but not in are able to perform a relative rotational movement. This improves the damping properties reduced, since they only destroy vibration energy to a very limited extent or convert it into heat.

Des weiteren ist ein Schwingungsdämpfer für Kurbelwellen bekannt, bei dem um die Kurbelwangen ringförmige Schwungmassen herumgelegt sind. Diese Schwungmassen sind hier mit den Kurbelwangen durch federnd angepreßte Scheiben reibungsschlüssig verbunden. Außerdem erfolgt noch eine Dämpfung durch Federn. Eine derartige Ausbildung ist sehr aufwendig. Auch ist die Beherrschung der Reibung durch die seitlich federnden Scheiben schwierig. Schließlich handelt es sich hier ausschließlich um einen Kurbelwellen-Schwingungsdämpfer.Furthermore, a vibration damper for crankshafts is known, in which ring-shaped centrifugal masses are placed around the crank webs. These flywheels are frictionally engaged with the crank webs by means of resiliently pressed disks tied together. In addition, there is damping by springs. Such training is very complex. Also the control of the friction is through the laterally resilient Slices difficult. After all, this is exclusively a crankshaft vibration damper.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile auf einfache Art und Weise zu vermeiden.The invention is based on the stated disadvantages in an easy way to avoid.

Erfindungsgemäß besteht bei einem Schwingungsdämpfer der eingangs vorausgesetzten Bauart das Gegengewicht aus einem etwa halbmondförmigen Körper, dessen Längsachse etwa mit der Achse des Hauptlagerzapfens der Kurbelwelle zusammenfällt, und aus einem daran anschließenden halbkreisförmigen Bügel, der auf der Kurbelwange aufliegt, wobei die Verschiebbarkeit in Achsen- und in Umfangsrichtung durch ein elastisches Sicherungselement, beispielsweise eine geschlitzte, federnde Hülse, begrenzt Ist. According to the invention, in a vibration damper of the type presupposed at the beginning, the counterweight consists of an approximately crescent-shaped body, the longitudinal axis of which coincides approximately with the axis of the main bearing journal of the crankshaft, and an adjoining semicircular bracket that rests on the crank web, the displaceability in axis and Is limited in the circumferential direction by an elastic securing element, for example a slotted, resilient sleeve.

Auf diese Art wird der Vorteil erzielt, daß ein für einen anderen Zweck vorgesehenes und damit von vornherein notwendiges Bauteil, nämlich das Gegengewicht für den Massenausgleich, in einfacher Weise und bei gedrängter Bauweise zusätzlich als Schwingungsdämpfer Verwendung findet. Dabei wird durch die federnde Hülse dafür gesorgt, daß sich das Gegengewicht durch besonders ungünstige Betriebsbedingungen nicht gegenüber der Kurbelwange in eine ungünstige, sogar gefahrdrohende Lage verschieben kann.In this way the advantage is obtained that one for another A component intended for the purpose and therefore necessary from the outset, namely the counterweight for balancing the masses, in a simple manner and additionally with a compact design is used as a vibration damper. This is done by the resilient sleeve made sure that the counterweight is affected by particularly unfavorable operating conditions do not move into an unfavorable, even dangerous position opposite the crank arm can.

Des weiteren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen dem halbmondförmigen Körper und der Kurbelwange in an sich bekannter Weise eine elastische Zwischenlage mit einem höheren Reibbeiwert, als ihn Metalle aufweisen, angeordnet ist.Furthermore, it is proposed according to the invention that between the crescent-shaped body and the crank web in a known manner an elastic Intermediate layer with a higher coefficient of friction than metals have, arranged is.

Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung teilweise im Schnitt dar.The drawing shows two exemplary embodiments of the invention in part in section.

Hierbei bezeichnet 1 die Kurbelwange mit dem Pleuelzapfen 2 und dem Hauptlagerzapfen 3; der Körper für das Gegengewicht ist mit 4 bezeichnet, und 5 ist der halbkreisförmige Bügel. Die Verschraubung wird vorzugsweise mittels Dehnschrauben 6 vorgenommen. An Stelle von Dehnschrauben 6 können auch gewöhnliche Schrauben 7 mit federnden Beilagscheiben 9 Verwendung finden. Zwischen der Kurbelwange 1 und dem Körper 4 des Gegengewichtes bzw. der halbkreisförmigen Bügel s kann eine elastische Zwischenlage 8 mit einem höheren Reibbeiwert, als ihn Metalle haben, angeordnet sein. 10 ist das Gegengewicht in ungeschlitzter Ausführung, wobei der Körper des Gegengewichtes mit dem halbkreisförmigen Bügel aus einem Stück besteht. In dieser Ausführung wird das Gegengewicht 10 mit seiner Halterung einfach auf die Kurbelwange aufgeschoben. 11a ist eine Gewindebohrung in dem Körper 4 des Gegengewichtes oder im Gegengewicht 10, die sich in einer zylindrischen Bohrung 11 b bis in die Kurbelwange 1 fortgesetzt. In der Bohrung 11 b steckt zur Hälfte in der Kurbelwange 1 und zur anderen Hälfte im Körper 4 oder im Gegengewicht 10 die geschlitzte federnde Hülse 12. Die Bohrung 11a ist durch den Stopfen 13 verschlossen. An Stelle der zylindrischen federnden, Hülse 12 kann aber auch jedes andere, hauptsächlich in radialer Richtung federnde Sicherungselement angeordnet sein.Here, 1 denotes the crank web with the connecting rod pin 2 and the main bearing pin 3; the body for the counterweight is indicated by 4 , and 5 is the semicircular bracket. The screw connection is preferably carried out by means of expansion screws 6. Instead of expansion screws 6, ordinary screws 7 with resilient washers 9 can also be used. An elastic intermediate layer 8 with a higher coefficient of friction than metals can be arranged between the crank web 1 and the body 4 of the counterweight or the semicircular bracket s. 10 is the counterweight in unslotted design, the body of the counterweight with the semicircular bracket consists of one piece. In this embodiment, the counterweight 10 with its holder is simply pushed onto the crank web. 11 a is a threaded hole in the body 4 of the counterweight or in the counterweight 10, which continues in a cylindrical hole 11 b into the crank web 1. Half of the slotted resilient sleeve 12 is inserted in the bore 11b in the crank web 1 and the other half in the body 4 or in the counterweight 10. The bore 11a is closed by the plug 13. Instead of the cylindrical resilient sleeve 12, any other securing element that is mainly resilient in the radial direction can also be arranged.

Wirkungsweise Sobald die Kurbelwelle mit der Kurbelwange 1 sich unter dem Einfluß einer Drehschwingung rascher drehen will (beschleunigen) als das Gegengewicht 4, das infolge seiner Massenträgheit zunächst bei der früheren Winkelgeschwindigkeit verharren will, entsteht durch die Relativbewegung zwischen Kurbelwange 1 und dem sie umhüllenden Gegengewicht mit seinem halbkreisförmigen Bügel s eine starke Reibung, welche die Energie der Drehschwingung vernichtet bzw. in Wärme umsetzt. Die Elastizität der Verschraubung 6 bzw. der elastischen Beilagscheibe 9 bewirkt, daß die Reibung zwischen Kurbelwange 1 und Gegengewicht gleichbleibt. Eine weitere Verbesserung der gleichmäßigen und angespannten Reibungsverhältnisse zwischen Kurbelwange 1 und Gegengewicht wird, wenn nötig, durch die elastische Zwischenlage 8 erreicht, die aus einem Werkstoff mit höherem Reibungsbeiwert besteht. Bei der ungeschlitzten Ausführung des Gegengewichtes 10 entsteht der notwendige Anpreßdruck zur Erzeugung der Reibung nur durch die Fliehkraft des Gegengewichtes 10, das infolgedessen seinen halbkreisförmigen Bügel gegen die Kurbelwange drückt. Auch bei dieser Ausführung kann die Halterung mit einem Werkstoff ausgekleidet sein, der einen höheren Reibungswert aufweist, als ihn Metalle haben. Die geschlitzte federnde Hülse 12 begrenzt da% Wandern des Gegengewichtes auf der Kurbelwange 1, so daß das Gegengewicht immer im Bereich seiner günstigen Anordnung bleiben muß.Mode of operation As soon as the crankshaft with the crank web 1 is below the influence of a torsional vibration wants to rotate faster (accelerate) than the counterweight 4, which due to its inertia initially at the earlier angular velocity wants to remain, is created by the relative movement between the crank web 1 and the the counterweight surrounding it with its semicircular bracket s creates a strong friction, which destroys the energy of the torsional vibration or converts it into heat. The elasticity the screw connection 6 or the elastic washer 9 causes the friction remains the same between crank web 1 and counterweight. Another improvement the even and tense friction conditions between crank web 1 and Counterweight is achieved, if necessary, by the elastic intermediate layer 8, the consists of a material with a higher coefficient of friction. With the unslotted Execution of the counterweight 10 creates the necessary contact pressure for generation the friction only through the centrifugal force of the counterweight 10, which is its consequent semicircular bracket presses against the crank web. Even with this version the bracket can be lined with a material that has a higher coefficient of friction than metals have. The slotted resilient sleeve 12 limits the% Wandering the counterweight on the crank web 1, so that the counterweight always must remain in the range of its favorable arrangement.

Claims

Claims: 1. Vibration damper for. Crankshafts for damping of torsional and possibly longitudinal vibrations, with on the cylindrical crank webs Slidably and rotatably arranged counterweights, the friction between the Crank webs and the counterweights is adjustable, characterized in that the counterweight of an approximately crescent-shaped body (4), the longitudinal axis of which is approximately coincides with the axis of the main journal (3) of the crankshaft, and one there is subsequent semicircular bracket (5) on the crank web (1) rests, the displaceability in the axial and in the circumferential direction through an elastic securing element, for example a slotted, resilient sleeve (12), is limited.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that an elastic intermediate layer (8) with a higher coefficient of friction is arranged between the body (4) and the crank web (1) in a manner known per se. Documents considered: German Patent No. 536 929; Austrian Patent No. 156 730; British Patent No. 441 155.