DE2359370A1 - Elastische dreipunktaufhaengung fuer motoren - Google Patents
Elastische dreipunktaufhaengung fuer motorenInfo
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- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression 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
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Description
A 40 467 m
26. Nov. 1973
u - 160
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Firma
PIAGGIO & C. S.p.A.
Via Antonio Cecchi, 6 Genova, Italien
Elastische Dreipunktaufhängung für Motoren
Die Erfindung betrifft eine elastische Dreipunktaufhängung für Motoren.
Motoren, insbesondere solche für Land- und Wasserfahrzeuge,
werden normalerweise von einer Aufhängung getragen, die unabhängig von der unter Umständen auch starren Aufhängung der die
Kraft verbrauchenden Einrichtungen ist. Die Verbindung zwischen der Antriebswelle des Motors und der angetriebenen We'lle wird
durch eine an beiden Enden mit Gelenken ausgestattete Zwischenwelle hergestellt, die ein Drehmoment übertragen kann, ohne die
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Schwingungen der verbundenen Gruppen zu behindern. Dies geschieht,
um jeder Gruppe zu ermöglichen, mit ihrer eigenen Trägheit auf die an ihr angreifenden periodischen, hochfrequenten
Kräfte zu reagieren und so die Übertragung der Schwingungen auf die Auflager zu vermindern.
Das 'geschilderte System hat den Nachteil einer übermäßigen Länge für die Kraftübertragung kann daher in manchen Fällen
den Einbau der Antriebsgruppen erschweren oder gar verhindern.
Die beschriebene Zwischenwelle kann jedoch durch eine einzige mechanische Kupplung ersetzt v/erden, die die vorher erwähnten
Relativbewegungen, nämlich Rotations- und Translationsbewegungen, durch geeignete Gleitverbindung zwischen den inneren
Teilen gestattet. ·
Diese Art von Kupplungen ist allerdings wegen der unvermeidlichen Abnützung der Teile und wegen des komplizierten mechanischen
Aufbaus der Kupplung selbst nicht sehr praktisch.
Es sind auch flexible Kupplungen bekannt, insbesondere solche in Polygonform mit aus Gummielementen bestehenden Seiten, die
Zug-und Druckspannungen ausgesetzt sind. Wegen ihrer Dämpfungseigenschaften, ihrer niedrigen Kosten und ihrer großen Lebenserwartung
v/erden sie normalerweise als Ersatz für andere Gelenke, z. B. kardanische oder homokinetische, verwendet. Sie sind außerdem
mit speziellen mechanischen Zentrierungen versehen oder auf jeden Fall so ausgebildet, daß die Antriebswelle
und die angetriebene Welle im Zentrum des Gelenkes ohne allzu große Verschiebungen stabil zusammenlaufen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elastische Dreipunktaufhängung für Motoren vorzuschlagen, die die Nachteile bekannter
Vorrichtungen vermeidet und ermöglicht, den Motor und den Kraftverbraucher möglichst dicht nebeneinander anzuordnen und
dem Motor trotzdem in einfacher und dauerhafter Weise die Bewegungsfreiheit zu erhalten.
Diese Aufgabe wird dadurch -gelöst, daß einer der drei Auflagerpunkte
des Motors von einer elastischen Kupplung zwischen der Antriebswelle des Motors und einer den Antrieb übertragenden
Übertragungswelle gebildet ist.
Es ist dabei vorgesehen, daß die beiden anderen Auflager in
einer vertikalen Ebene angeordnet sind, die in .der Nähe des
MotorSchwerpunktes vorbeiläuft. Diese beiden Auflager haben die
Aufgabe, fast das gesamte Gewicht des Motors zu tragen und das ' Motordrehmoment aufzunehmen. Das dritte Auflager besteht aus
der elastischen Übertragungskupplung, die die Verbindung zwischen der Antriebswelle des Motors und der unabhängig gelagerten
angetriebenen Welle bildet.
Die Verwendung einer elastischen Übertragungskupplung als dritter Auflagerpunkt des Motors, die geeignet ist, einen gewissen Teil
des Motorgewichtes zu tragen, und die mit'den anderen Auflagern zusammen die dynamischen Kräfte und Momente aufnehmen kann, ist
durch die Verwendung einer Gummikupplung der beschriebenen Art möglich geworden. Die Zentrierung ist aber aus dieser Gummikupplung
entfernt worden, wodurch es gelingt, die. Eigenschaften der Gummikupplung auszunützen, nämlich Scherspannungen mit nur
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kleinen Deformationen aufzunehmen und trotzdem, selbst mit nicht
perfekt fluchtenden Wellen, ein Drehmoment übertragen zu können. Die Vorteile der Erfindung liegen im wesentlichen in folgenden
Punkten:
1. Verringerung der Längenausdehnung von Motor und Kraftübertragung auf ein Minimum und
2. wesentliche Verringerung der Schwingungsübertragung vom Motor auf die Basis.
Diese Vorteile sind besonders bei Wasserfahrzeugen wichtig.
Dias liegt einmal an dem kleinen Raum, der dabei üblicherweise für die Antriebsvorrichtung zur Verfügung steht. Weiterhin sind
die Beschleunigungen in longitudinaler Richtung meist nicht besonders groß, die Triiranänderungen sind ebenfalls nur klein.
Schließlich kann die Welle der Schraube oder die Achse des
Turbotriebwerkes mehr oder weniger leicht in einer Linie mit der Antriebswelle ausgerichtet werden. In diesem Falle kann die
Antriebseinheit ebenfalls elastisch am Schiffkörper befestigt werden. Dadurch werden vorteilhafterweise die von möglichen Ungleichgewichten
des Rotors erzeugten Schwingungen reduziert, ohne daß die relative Verschiebung zwischen dem Ende der Antriebswelle
und dem Ende der angetriebenen Welle die Funktion der Kupplung übermäßig beeinflußt.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht einer in Längsrichtung
des Schiffes geschnittenen erfindungsgemäßen Motor-Antriebs-Gruppe;
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A
auf einen Schnitt längs Linie X-X in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 ;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der elastischen Kupplung und
Fig. 5 ein axialer Schnitt durch die Kupplung der Fig. 4.
Der Motor 1 wird von Auflagern 2* und 211^dXe in der nahezu
durch den Schwerpunkt 3 des Motors laufenden Vertikalebene pp angeordnet sind, und durch die Kupplung 4 getragen, die
ihrerseits von der Übertragungswelle 5 gehalten wird. Diese Welle 5 ist in den Lagern 6 und 7 des Gehäuses 8 der Antri,ebs-Gruppe
gelagert.
Die Auflager 2' und 2'' sind vorzugsweise in einer quer zum
Schiffskörper 9 stehenden Ebene angeordnet und so orientiert,
daß sie leicht das Gewicht und die transversalen und longitudinalen Trägheitskräfte sowie die Reaktionskräfte des Motorendrehmoments
aufnehmen können, ohne die Schwingungsbewegungen des Motors zusätzlich zu behindern.
Die Kupplung 4 umfaßt einen Gummiring 10 mit sechseckiger Form
Auf einer Seite ist der Ring an drei der sechs Ecken mit. einem
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Flansch 11 verbunden, der mit dem Ende M der Antriebswelle 12
verbunden ist. Auf der anderen Seite ist der Ring in gleicher Weise mit den anderen drei Ecken mit einem Flansch 13 verbunden,
der seinerseits mit dem Fnde M der angetriebenen Übertragungswelle
5 verbunden ist. Die Form der beschriebenen Kupplung erlaubt neben der übertragung von Drehmomenten durch longitudinale
Verformung ihrer Seiten auch lineare Verschiebungen des Endes M der Antriebswelle 12 in einem gewissen Bereich. Dies
liegt an der Dreh- und Biegeelastizität der beschriebenen Seiten des Ringes. In den Figuren 1/3 und 5 ist der Bereich, in dem
sich das Ende M der Antriebswelle 12 aufgrund der linearen Verschiebungen und der möglichen Rotationen befinden kann, durch
eine gestrichelte ringförmige Linie T angegeben.
Die Anordnung ist daher so ausgebildet, daß sie gleichzeitig die Stabilität der Position des Motors und die Freiheit für
Schwingungsbewegungen desselben sicherstellt, wobei jedoch die Übertragung eines Drehmoments gewährleistet ist.
Die Anwendung der beschriebenen Erfindung ist an einem Fall beschrieben, bei dem der Motor auf ein Wasserfahrzeug mit Strahlantrieb
montiert ist. Dies ist ein Fall, bei dem die Eigenschaften der Erfindung besonders nützlich sind, aber selbstverständlich
ist eine Anwendung auch in einem Fall möglich, in dem der Antrieb aus einem Propeller besteht. Allgemein kann die
Erfindung auch bei Motoren in Automobilen oder motorgetriebenen Fahrzeugen ebenso wie bei einer festen Installation Verwendung
finden.
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Claims (5)
1. Elastische Dreipunktaufhängung für Motoren, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der drei Auflagerpunkte des Motors (1) von einer elastischen Kupplung (4) zwischen der Antriebswelle
(12) des Motors und einer den Antrieb übertragenden Übertragungswelle (5) gebildet ist.
2. Elastische Dreipunktaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden anderen Auflager {2\
2"') verbindende Gerade in einer senkrechten Ebene liegt,
die nahezu durch den Schwerpunkt (3) des Motors (1) läuft.
3. Elastische Dreipunktaufhängung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet^ daß .die beiden in der Nähe der durch
den Schwerpunkt {3) laufenden Vertikalebene angeordneten Auflager (2\ 2") so ausgebildet sind, daß sie die gesamten
Reaktion des Motordrehmoments aufnehmen.
4. Elastische Dreipunktaufhängung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet daß die Kupplung (4) zwischen der Antriebswelle (12) einerseits und der Übertragungswelle (5)
sowie den Verbrauchern andererseits sowohl im Bezug auf Scherung als auch linear in allen Richtungen mit Amplituden
elastisch verformbar ist, die dem Motor (1) eine maximale Bewegungsfreiheit gestatten ohne die Regelmäßigkeit und
Kontinuität der Drehmomentsübertragung zu stören.
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5. Elastische Dreipunktaufhängung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) dem Typ nach ein Verbrennungsmotor ist und die Antriebseinheit
aus einem Turbostrahltriebwerk besteht.
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Applications Claiming Priority (1)
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