DE1912872B2

DE1912872B2 - Drehschwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE1912872B2
Application number: DE19691912872
Authority: DE
Inventors: Wilbur Dale Dubuque Ia Behlmer (V St A) F16c 11 10
Original assignee: Deere & Co , Mohne, 111 (V St A)
Priority date: 1968-03-15
Filing date: 1969-03-13
Publication date: 1972-06-22
Also published as: DE1912872C3; US3485063A; FR2003973A1; ES364739A1; DE1912872A1; GB1230284A

Description

I 912

Ium eier Boizenkreis um treibenden Teil einen größeren D U ich messer als der um getriebenen Teil aufweist.

/ur einfachen Anordnung der Federn weist der getriebene Teil einen kleineren Durchmesser als der Bolzenkreis am ti einenden Teil auf, wobei die Bolzen am getriebenen Teil an der dem treibenden Teil abgelcuenen Seite vorgesehen sind.

In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutertes Ausfiihrungsbeispiel des ! rlindungsgegcnslandes dargestellt. F.s zeigt 1" i g. 1 den Drehschw'mgungsdämpfer, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2 :2 in Fig. I. In der Zeichnung ist mit 10 ein über Schrauben U ;,ii! einem Flansch 12 verbundener, als Sehwungrad usgebildeier treibender Teil bezeichnet. Hierbei ist eier Flansch 12 mit dem rückwärtigen Ende einer ΐ ingaiigswe-lle 13 verbunden. Die Kopfenden der Schrauben Il sind in einer zenirisch im getriebenen 1 eil 10 eingearbeiteten Findrehung 14 angeordnet. Miuit stellen sie nicht über die der [iingangswelle abgelegene Oberfläche des treibenden Teils über. Eine ;:is Gelriebewelle ausgebildete Ausgangswelle 16 ist i.iii ihrem vorderen, einen kleineren Durchmesser ;.αIv.eisenden Ende IS in einer mit der Drehachse des '.reihenden Teils achsgleichen Bohrung 17 über ein L.iüei 18 gelagert. Letzteres ist durch den Flansch 12 ,:;k! beispielsweise einen Segerring 19 axial gesichert, ι s gewährleistet die koaxiale Anordnung der Aus- _;::iiigswelle in bezug auf die Eingaiigswelle 13.

i-.in getriebener Teil 20 ist mit seiner zentrisch anordneten Nabe 21 auf der Ausgangswelle 16 dreh- :. (. aber a\ial verschiebbar mittels Keilen 22 gehal- :,ii. F.r weist im Bereich seiner äußeren Begrenzung hiehiere auf einem Kreis gleichmäßig \erteilte BoIiiiiiiyen 23 auf. Jede Bohrung 23 hat '•omit /ti der bei; u'libar :n gleichen Abstand und eine Länge, die der Reue des getriebenen 'Teils 20 entspricht. In jede eiiiA-lne Bohrung 23 ist ein eine Feder aufnehmender Hol.'.en 24 einschraubbar. l^;m aber dem Bolzen ausreichenden Halt zu geben, ist die dem !reibenden Teil H) zugelegene Seite des getriebenen Teils 20 mit einem ringförmigen Flansch 25 veisehen Das heißt. dieser Flansch bildet die äußere Peripherie. Die dem Flansch abgelegene Seile des getriebenen Teils weist mehrere die Bohrungen aufnehmende Angüsse auf. Des weiteren ist der getriebene 'Teil im Bereich des ringförmigen Mansches 25 mit einer Reibscheibe 27 versehen. Letztere kann gegen eine bearbeitete Oberfläche des treibenden Teils 10 zur Anlage korn- 5· men, um so jeder Relativdrehung zwischen treibendem und getriebenem Teil entgegenzuwirken.

Der treibende Teil 10 ist ebenfalls mit mehreren auf einem Kreis gleichmäßig verteilten Bohrungen versehen. Diese befinden sich im Bereich der äußeren Peripherie und jede hat zur benachbarten gleichen Abstand. Ihre Anzahl entspricht derjenigen im getriebenen Teil 20. Auch in die Bohrungen 28 sind Federn aufnehmende Bolzen 29 einsetzbar, so daß jeder Bolzen 24 und 29 jeweils die äußeren F.nden von je einer Feder 30 aufnehmen kann. Infolge ihrer Anordnung haben diese die Tendenz, den inneren Bolzenkreis 24 zum äuk'eren Bolzenkreis 29 radial auszurichten. Dieser Zustand ist in F i g. 1 dargestellt. Damit die Zentrifugalkraft die Federn 30 nicht von den am treibenden Teil 10 vorgesehenen Bolzen 29, und zwar insbesondere bei hohen Drehzahlen, abheben kann, ist jeder äußere Bolzen 29 mit einer die die Federn auf ihrem Sitz haltenden Klemme 31 versehen. Die Notwendigkeit der Klemmen 31 ist eine Funktion der Anl'angsspmiiiung der Federn 30 und der Drehzahl des Schwungrades,

Die Federn 30 üben gleichermaßen auf die Reibscheihe 27 eine Druckkraft aus. Diese Wirkung tritt ein, wenn die Bolzen 24 am getriebenen Teil 2-;> mit Bezug auf die Bolzen 29 am treibenden Teil 10 axial versetzt sind. Somit wird stets eine Komponente der Federkraft den getriebenen Teil 20 axial in Richtung auf den treibenden Teil 10 drücken und daher auch die Reibscheibe 27 gegen die bearhcitete Oberfläche des treibenden Teils 10. Die dem treibenden Teil 10 abgelegene Oberfläche des getriebenen Teils 20 ist, wie in F i g. 2 zu sehen ist, mit einer kegeligen Abdrehung 32 versehen, so daß der getriebene Teil 20 die Federn 30 nicht behindert, wenn die Bolzen 29 mit Bezug auf die Bolzen 24 gedreht werden. Der Sitz der Federn auf den zugehörige" Bolzen wird noch dadurch verbessert, daß die Boi.'.en 24 mit einem konischen Federsitz und die Bolzen 29 mit einem umgekehrt konischen Federsitz versehen sind. Da die Bolzen 24 des weiteren mit Bezug auf die Bolzen 29 a:\.al versetzt angeordnet sind, wird somit die Federkraft die Federenden in Richtung auf das dickere Ende der konischen Sitze drücken.

Zur Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Drehschwingungsdämpfers ist folgendes auszuführen: Im unbelasteten Zustand, in der die Getriebewelle bzw. Ausgang^welle nicht belastet ist und somit der Drehbewegung kein Widerstand entgegengesetzt wird, nimmt der getriebene Teil 20 eine im wesentlichen neutrale Stellung mit Bezug auf den treibenden Teil 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ein. Befindet sich aber der getriebene Teil 20 in seiner neutralen Stellung, so kann über den Drehv.'hwingungsdämpfer kein Drehmoment übertragen werden, außer dem. das über die Reibung der Reibscheibe 27 und dem treibenden Teil 10 entsteht. Dies deshalb, da die Federn direkt auf die Drehachse wirken und kein Hebelarm vorhanden ist. In dem Augenblick aber, in dem die Getriebe- oder Ausgangswelle 16 belastet ist. werden die äußeren Bolzen 29 in bezug auf die inneren Bolzen 24 gedreht, wodurch ein Drehmoment entsteht, das mit zunehmender Last ebenfalls zunimmt. Dieses Moment wächst in Abhängigkeit von der Vergrößerung des Hebelarms. Die anfängliche Relativdrehung zwischen den Bolzen 29 und den Bolzen 24 bringt lediglich ein geringes Anwachsen der Pedcrspannung mit sich. Da normalerweise die Federspannung zu diesem Zeitpunkt nur relativ gering ansti.-i.'t. hat der Drehschwingungsdämpfer eine relativ große Drehschwingungsüämpfungskapazität. Die Federn können dann noch einen großen Teil der Drehschwinguiigen aufnehmen, ohne daß sie auf den getriebenen Teil 20 übertragen werden. Fine zusätzliche Last auf die Ausgangswelle 16 bewirkt eine größere gegenseitige Verschiebung und somit ein Anwachsen sowohl der Federspannung als auch des Hebelarms. Damit aber, d. h., wenn sowohl die Federspannung ! teigt als auch der Hebelarm wächst, wird der Drehschwingungsdämpfer in der Lagt sein, ein immer größeres Drehmoment zu übertragen. Sind die Federn maximal gespannt, nimmt die Fähigkeit der Federn, Drehschwingungen des treibenden Teils zu absorbieren, ab. Ein Teil dieser Schwingungen wird dann über die Federn auf den getriebenen Teil 20 übertragen. Da jede auf den getriebenen Teil

übertragene Schwingung somit über das Federsystem erfolgt, ergibt sich eine Resonanz, wenn die Frequenz der Schwingungen im treibenden Teil der der natürli-» chen Frequenz im System entspricht, iedoch wird dann die Reibscheibe 11 der relativen Drehbewegung zwischen dem treibenden Teil 10 und dem getriebene^ Teil 20 in einem ausreichenden Maße entgegenwirken. Wird der Drehschwingungsdämpfer in einem System verwendet, in dem relativ hohe Drehmomente stoßweise auftreten, die die Federn über Gebühr beanspruchen, so können Anschläge zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil vorgesehen werden, um die relative Drehung zwischen den beiden Teilen zu begrenzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Teil zueinander um etwa 45" versetzt sind. Hierbei Patentansprüche: liegen die Angriffspunkte für eine Feder mit Bezug auf die Drehachse in derselben Vertikalebene, so daß

1. Drehschwingungsdämpfer mit je einem um lediglich Vertikalkomponenten der Federkraft auftreeine gemeinsame Achse umlaufenden, treibenden 5 ten können. Gleiche Nachteile weist eine ferner be- und getriebenen Teil, die beide durch sie in einer kanntgewordene Vorrichtung (deutsche Patentschrift stabilen Lage relativ zueinander haltende Zugfe- 165 370) auf, bei der ein Schwungrad über Federn dem miteinander verbunden sind, wobei die Fe- und ein zwischengeschaltetes Planetengetriebe mit dem gleichmäßig auf den Umfang der beiden einem auf einer Dynamowelle befestigten Ausgangs-Teile verteilt und mit Bezug auf die gemeinsame xo glied in Verbindung steht.

Drehachse im wesentlichen radial derart angeord- Der Drehschwingungsdäffipfer (britische Patentnet sind, daß sie bei Relativdrehungen des trei- schrift 386 622), von dem die Erfindung ausgeht, bebenden Teils gegenüber dem getriebenen Teil ge- nötigt zwei Arten von Federn, um Dreh- und Axialspannt werden, dadurch gekennzeich- schwingungen zu dämpfen. Im übrigen ist der Vern e t, daß der treibende Teil (10) mit einer Ein- 15 drehbereich des treibenden Teils gegenüber dem gegangswelle (13) fest und der getriebene Teil (20) Unebenen durch Zapfen beschränkt mit der Folge, mit einer Ausgangswelle (16) drehfest, jedoch daß bei Federn mit geringer Federkraft große Moaxial verschiebbar verbunden ist. wobei die An- mente nicht aufgefangen werden können, da dann die griffsstellen (24) der Federn (30) am getriebenen Zapfen zur gegenseitigen Anlage kommen. In einem Teil (20) zu den Angriffsstellen (29) der Federn 20 solchen Fall ist aber der Dämpfungseffekt nicht mehr am treibenden Teil (10) mit Bezug auf die ge- vorhanden. Allerdings können statt Federn mit gerinmeinsame Achse (13, 16) derart axial versetzt ger Federkraft auch Federn mit großer Federkraft sind, daß eine Axialkomporj^nte der Federkraft verwendet werden, bei denen die Anfangsmomente auf treibenden und getriebenen Teil im Sinne nicht dämpfbar sind,
einer Zusammenprcssung einwirkt. 25 Auch ein für Kurbelwellen von Kolbenbrennkraft-

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, maschinen bestimmter vorbekannter Axialschwindadurch gekennzeichnet, daß der treibende oder gungsdämpfer (schweizerische Patentschrift 428 317) getriebene Teil (IC bzw. 20) mit einer Reib- benötigt zwei Arten von Federn, um Dreh- und scheibe (27) versehen ist. dit mit dem jeweils an- Axialschwingungen zu dämpfen.

deren Teil (20 bzw. 10) zusammenwirkt. 30 Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung,

3. Drehschwingungsdämpfe, nach Anspruch 1 Dreh- und Axialschwingungen mit einer Federart zu oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn dämpfen.

(30) einenends an mit dem ringförmig ausgebilde- Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch ten. mit einer planen radialen Oberfläche versehe- gelöst worden, daß der treibende Teil mit einer Einnen. treibenden Teil (10) verbundenen und auf 35 gangswelle fest und der getriebene Teil mit einer einem Kreis gleichmäßig verteilten Bolzen (29), Ausgangswelle drehfest, jedoch axial verschiebbar, anderenends an mit dem ringförmig ausgebilde- verbunden ist, wobei die Angiiffsstellen der Federn ten, getriebenen Teil (20) verbundenen und cuf am getriebenen Teil zu den Angrilfsstellen der Feeinem Kreis gleichmäßig verteilten Bolzen (24) dem am treibenden Teil mit Bezug auf die gemeinangeordnet sind, wobei der Bohenkreis am trei- 40 same Achse derart axial versetzt sind, daß eine Axialbenden Teil einen größeren Durchmesser als der komponente der Federkraft auf treibenden und geam getriebenen Teil aufweist. triebenen Teil im Sinne einer Zusammenpressung

4. Drehschwingungsdämpfer nach einem oder einwirkt. Auf diese Weise werden durch die radiale mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- Anordnung der Federn die Drehschwingungen gekennzeichnet, daß der getriebene Teil (20) einen 45 dämpft, wobei Federn mit geringer Federkraft verkleineren Durchmesser als der Bolzenkrcis am wendet werden können, die geringe Momente dämptreibendcn Teil (10) aufweist und die Bolzen (24) fen. aber auch bei größeren Momenten voll zum Einam getriebenen Teil an der dem treibenden Teil satz kommen, da die gegenseitige Verdrehbarkeit von abgelegenen Seite vorgesehen sind. treibendem und getriebenem Teil nicht begrenzt ist.

50 Im übrigen wird durch die axiale Versetzung der Angriffswellen eine radial schräggeslellte Fcderlage er-

reicht. Hierdurch ergibt sich eine Spannkraft zwischen dem treibenden und getriebenen Teil, die ausreicht, um eine ausreichende Reibung zwischen den

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschvvin- 55 betreffenden Teilen zu erreichen, so daß letztlich Re-

gungsdämpfer mit je einem um eine gemeinsame sonanz durch Dämpfung der Relativbewegung zwi-

Achse umlaufenden, treibenden und getriebenen Teil, sehen treibendem und getriebenem Teil gemildert

die beide durch sie in einer stabilen Lage relativ wird.

zueinander haltende Zugfedern miteinander verbun- Vorteilhaft ist der treibende oder getriebene Teil

den sind, wobei die Federn gleichmäßig auf den Um- 60 erfindungsgemäß mit einer Reibscheibe versehen, die

fang der beiden Teile verteilt und mit Bezug auf die mit dem jeweils anderen Teil zusammenwirkt,

gemeinsame Drehachse im wesentlichen radial derart Erfindungsgemäß sind die Federn einenends an mit

angeordnet sind, daß sie bei Relativdrehungen des dem ringförmig ausgebildeten, mit einer planen radia-

treibenden Teils gegenüber dem getriebenen Teil ge- len Oberfläche versehenen, treibenden Teil verbunde-

spannt werden. 65 nen und auf einem Kreis gleichmäßig verteilten BoI-

Ein bekannter Drehschwingungsdämpfer (französi- zen. andernends an mit dem ringförmig ausgebilde-

sehe Patentschrift 740 766) weist Federn auf, deren ten, getriebenen Teil verbundenen und auf einem

Angriffspunkte am treibenden und am getriebenen Kreis gleichmäßig verteilten Bolzen angeordnet, wo-