RU188666U1

RU188666U1 - SHOCK ABSORBER

Info

Publication number: RU188666U1
Application number: RU2018134237U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Новиков; Игорь Михайлович Рябов; Константин Владимирович Чернышов; Алексей Владимирович Поздеев; Дмитрий Андреевич Чумаков
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2019-04-18

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для гашения колебаний виброизолируемых объектов, в частности к инерционно-фрикционным амортизаторам, и предназначена для применения преимущественно в подвесках транспортных средств с высокой жесткостью упругих элементов.Сущность полезной модели заключается в том, что в амортизаторе, содержащем маховик и механическую передачу от движущихся элементов подвески автомобиля к маховику, включающую фрикционную муфту, зубчатую передачу, выполненную в виде планетарного ряда с входным валом и выходным валом, и механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение элементов подвески в возвратно-вращательное движение входного вала, этот механизм выполнен в виде ременной передачи, включающей закрепленный на входном валу шкив с установленным на нем в один полный оборот клиновым ремнем, концы которого расположены равноудаленно от шкива и закреплены на тяге, выполненной в виде смычка и соединенной с подвижными элементами подвески колеса, что повышает передаточное отношение между ходом движущихся элементов подвески и поворотом входного вала и позволяет в зубчатой передаче применить всего один планетарный ряд для уменьшения массы и габаритов амортизатора. Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение передаточного отношения между ходом движущихся элементов подвески и поворотом входного вала, что позволяет в зубчатой передаче применить всего один планетарный ряд для уменьшения массы и габаритов амортизатора.The invention relates to devices for damping vibrations of vibration-insulating objects, in particular, to inertial-friction shock absorbers, and is intended for use primarily in vehicle suspensions with high rigidity of elastic elements. from the moving elements of the car's suspension to the flywheel, including a friction clutch, gearing, made in the form of a planetary series with the input shaft and the output scarlet, and a mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements into the reciprocating rotational movement of the input shaft, this mechanism is made in the form of a belt drive that includes a pulley attached to the input shaft with a V-belt installed on it, one end of a turn pulley and mounted on the bollard, made in the form of a bow and connected to the movable elements of the wheel suspension, which increases the gear ratio between the motion of the moving suspension elements and the rotation of the input shaft and allows the gear to use only one planetary series to reduce the weight and dimensions of the shock absorber. The technical result of the claimed utility model is to increase the gear ratio between the motion of the moving suspension elements and the rotation of the input shaft, which allows to use only one planetary gear set in the gear train to reduce the weight and dimensions of the shock absorber.

Description

Полезная модель относится к устройствам для гашения колебаний виброизолируемых объектов, в частности к инерционно-фрикционным амортизаторам, и предназначена для применения преимущественно в подвесках транспортных средств с высокой жесткостью упругих элементов.The invention relates to devices for damping vibrations of vibration-insulating objects, in particular, to inertial-friction shock absorbers, and is intended for use primarily in vehicle suspensions with high rigidity of elastic elements.

Известен амортизатор, содержащий механическую передачу, состоящую из зубчатой рейки и шестерни, преобразующую возвратно-поступательное движение элементов подвески во вращение вала, соединенного с маховиком через фрикционную муфту (патент РФ 2142585, F16F 7/10, 1999 г.).Known shock absorber containing mechanical transmission, consisting of a toothed rack and gear that converts the reciprocating movement of the suspension elements in the rotation of the shaft connected to the flywheel through a friction clutch (RF patent 2142585, F16F 7/10, 1999).

Недостатком данного амортизатора транспортного средства является трудность герметизации и постоянной смазки реечной зубчатой передачи. Это снижает надежность и долговечность передачи. Кроме того, реечная передача данного амортизатора имеет небольшое передаточное число, то есть отношение углового перемещения маховика к линейному перемещению рейки, что требует применения маховика большого радиуса и массы. Это увеличивает массу и габариты амортизатора и затрудняет его компоновку на транспортном средстве.The disadvantage of this vehicle shock absorber is the difficulty of sealing and constant lubrication of the rack gear. This reduces the reliability and durability of the transmission. In addition, the rack and pinion transmission of this shock absorber has a small gear ratio, that is, the ratio of the angular displacement of the flywheel to the linear displacement of the slats, which requires the use of a flywheel of large radius and weight. This increases the weight and dimensions of the shock absorber and complicates its layout on the vehicle.

Также известен амортизатор, содержащий картер, механическую передачу, состоящую из зубчатой рейки и шестерни, преобразующую возвратно-поступательное движение элементов подвески во вращение вала, соединенного с маховиками через фрикционную муфту и дополнительную шестерню, образующую с шестернями маховиков, смонтированных в крышке картера, цилиндрическую зубчатую передачу с внутренним зацеплением, причем между картером и дополнительной шестерней установлена дополнительная фрикционная муфта (патент РФ 2313014, МПК F16F 7/10, 20.12.2007 г.).Also known is a shock absorber containing a crankcase, a mechanical transmission consisting of a rack and gear that converts the reciprocating movement of the suspension elements to the rotation of the shaft connected to the flywheels through a friction clutch and an additional gear that forms a cylindrical gear with the gears of the flywheels mounted in the crankcase cover transmission with internal gearing, and between the crankcase and additional gear installed additional friction clutch (RF patent 2313014, IPC F16F 7/10, 20.12.2007).

Недостатком данного амортизатора транспортного средства является трудность герметизации и постоянной смазки реечной зубчатой передачи. Это снижает надежность и долговечность передачи. Кроме того, установка нескольких маховиков, шестерни которых входят в зацепление с дополнительной шестерней, увеличивает габариты устройства в радиальном направлении, что затрудняет компоновку амортизатора на транспортном средстве.The disadvantage of this vehicle shock absorber is the difficulty of sealing and constant lubrication of the rack gear. This reduces the reliability and durability of the transmission. In addition, the installation of several flywheels, gears which engage with the additional gear, increases the dimensions of the device in the radial direction, which makes it difficult to assemble the shock absorber on the vehicle.

Наиболее близким из известных технических решений является амортизатор, содержащий маховик и механическую передачу от движущихся элементов подвески автомобиля к маховику, включающую фрикционную муфту, зубчатую передачу, выполненную в виде планетарного ряда с входным валом и выходным валом, и механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение элементов подвески в возвратно-вращательное движение входного вала, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма, при этом фрикционная муфта установлена на входном валу перед зубчатой передачей, выполненной в виде одного или нескольких планетарных рядов, а маховик закреплен на выходном валу (патент РФ 2486385, МПК F16F 7/10, 27.06.2012 г.).The closest of the known technical solutions is a shock absorber containing a flywheel and a mechanical transmission from moving elements of a vehicle's suspension to a flywheel, including a friction clutch, a gear train made in the form of a planetary series with an input shaft and an output shaft, and a mechanism that converts the reciprocating movement of elements suspension in the reciprocating rotational movement of the input shaft, made in the form of a crank mechanism, while the friction clutch is mounted on the input shaft in front of the gear th transmission performed in the form of one or more planetary gear sets, and a flywheel secured to the output shaft (RF patent 2486385, IPC F16F 7/10, of 27.06.2012).

Недостатком данного амортизатора является наличие кривошипно-шатунного механизма, включающего установленный на входном валу рычаг с шатуном, что приводит к резкому уменьшению передаточного числа механической передачи, то есть отношения углового перемещения маховика к вертикальному перемещению шатуна, что требует применения маховика относительно большого радиуса и массы. Кроме того, для передачи фрикционного момента на маховик, который установлен на выходном валу, требуется большой момент трения на фрикционной муфте, поскольку она установлена на входном валу планетарной зубчатой передачи, имеющей большое передаточное значение. Это требует применения многодисковой фрикционной муфты и большого усилия ее осевого поджатия, что увеличивает габариты фрикционной муфты и амортизатора в целом.The disadvantage of this shock absorber is the presence of a crank mechanism, which includes a lever mounted on the input shaft with a connecting rod, which leads to a sharp decrease in the gear ratio of the mechanical gear, i.e. the ratio of the angular movement of the flywheel to the vertical movement of the connecting rod, which requires the use of a flywheel of relatively large radius and weight. In addition, to transfer the friction torque to the flywheel, which is mounted on the output shaft, a large friction torque is required on the friction clutch, since it is mounted on the input shaft of a planetary gear transmission having a large gear ratio. This requires the use of a multi-plate friction clutch and a large force of its axial preload, which increases the dimensions of the friction clutch and the shock absorber as a whole.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции амортизатора, содержащего механическую передачу, включающую механизм, преобразующий с помощью ременной передачи возвратно-поступательное движение элементов подвески в возвратно-вращательное движение входного вала зубчатой передачи, выполненной в виде одного планетарного ряда, на выходном валу которого через фрикционную муфту установлен маховик.In this regard, the most important task is to create a new design of a shock absorber containing a mechanical transmission, including a mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements into a reciprocal rotational movement of the gear input shaft, made in the form of a single planetary gear set, using a belt drive. through the friction clutch installed flywheel.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение передаточного отношения между ходом движущихся элементов подвески и поворотом входного вала, что позволяет в зубчатой передаче применить всего один планетарный ряд для уменьшения массы и габаритов амортизатора.The technical result of the claimed utility model is to increase the gear ratio between the motion of the moving suspension elements and the rotation of the input shaft, which allows to use only one planetary gear set in the gear train to reduce the weight and dimensions of the shock absorber.

Указанный технический результат достигается тем, что в амортизаторе, содержащем маховик и механическую передачу от движущихся элементов подвески автомобиля к маховику, включающую фрикционную муфту, зубчатую передачу, выполненную в виде планетарного ряда с входным валом и выходным валом, и механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение элементов подвески в возвратно-вращательное движение входного вала, этот механизм выполнен в виде ременной передачи, включающей закрепленный на входном валу шкив с установленным на нем в один полный оборот клиновым ремнем, концы которого расположены равноудаленно от шкива и закреплены на тяге, выполненной в виде смычка и соединенной с подвижными элементами подвески колеса, что повышает передаточное отношение между ходом движущихся элементов подвески и поворотом входного вала и позволяет в зубчатой передаче применить всего один планетарный ряд для уменьшения массы и габаритов амортизатора.This technical result is achieved in that in the shock absorber containing the flywheel and mechanical transmission from the moving elements of the vehicle to the flywheel, including a friction clutch, a gear, made in the form of a planetary series with the input shaft and the output shaft, and a mechanism that converts the reciprocating movement suspension elements in the reciprocating rotational movement of the input shaft, this mechanism is made in the form of a belt drive, including a pulley attached to the input shaft with one mounted on it full turn with a V-belt, the ends of which are equidistant from the pulley and mounted on a bow, made in the form of a bow and connected to moving elements of the wheel suspension, which increases the gear ratio between the motion of the moving suspension elements and the rotation of the input shaft and allows only one planetary gear to be used a number to reduce the weight and dimensions of the shock absorber.

Указанная полезная модель отличается тем, что механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение элементов подвески в возвратно-вращательное движение входного вала, выполнен в виде ременной передачи, включающей закрепленный на входном валу шкив с установленным на нем в один полный оборот клиновым ремнем, концы которого расположены равноудаленно от шкива и закреплены на тяге, выполненной в виде смычка и соединенной с подвижными элементами подвески колеса. Это приводит к существенному повышению передаточного отношения между ходом движущихся элементов подвески и поворотом входного вала, что позволяет в зубчатой передаче применить всего один планетарный ряд для уменьшения массы и габаритов амортизатора.This utility model differs in that the mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements into the reciprocating rotational movement of the input shaft is made in the form of a belt drive that includes a pulley mounted on the input shaft with a V-belt installed on it, one end of which is located equidistant from the pulley and secured to the rod, made in the form of a bow and connected to the movable elements of the wheel suspension. This leads to a significant increase in the gear ratio between the motion of the moving suspension elements and the rotation of the input shaft, which makes it possible to use only one planetary gear set in a gear transmission to reduce the weight and dimensions of the shock absorber.

На фиг. 1 показан общий вид амортизатора; на фиг. 2 - схема амортизатора (разрез A-A).FIG. 1 shows a general view of the shock absorber; in fig. 2 is a shock absorber diagram (section A-A).

Амортизатор содержит картер 1 (фиг. 1), соединенный кронштейном 2 с виброизолируемым объектом 3 (кузовом транспортного средства), входной вал 4, на котором закреплен шкив 5, соединенный посредством клинового ремня 6 с тягой 7, выполненной в виде смычка, которая крепится к движущемуся элементу подвески 8 с помощью кронштейна 9. Шкив 5, клиновой ремень 6, тяга 7, кронштейн 9 вместе образуют механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение элементов подвески 8 в возвратно-вращательное движение входного вала 4 с помощью ременной передачи. Клиновой ремень 6 установлен в клиновой канавке шкива 5 в один полный оборот, а концы клинового ремня 6, расположены равноудаленно от шкива 5 и закреплены с усилием, обеспечивающим необходимый момент трения клинового ремня 6 относительно шкива 5 (фиг. 2). Входной вал 4 герметизирован относительно картера 1 уплотнением 10. На входном валу 4 установлен входной элемент зубчатой передачи (водило) 11 планетарного ряда. Планетарный ряд состоит из находящихся в зацеплении коронной шестерни 12, сателлитов 13, центральной шестерни 14, соединенной с выходным валом 15. На выходном валу 15 установлен маховик 16 с возможностью осевого перемещения и вращения относительно выходного вала 15. На правом торце маховика 16 закреплен кольцевой фрикционный диск 17, а на левом торце установлен упорный подшипник 18. Слева упорного подшипника 18 на выходном валу 15 установлена пружина сжатия 19, левый конец которой упирается в опорную чашку 20, закрепленную на выходном валу 15, а правый конец через опорный подшипник 18 давит на маховик 16, поджимая его через кольцевой фрикционный диск 17 к левому торцу упорного диска 21, закрепленного на выходном валу 15. Кольцевой фрикционный диск 17 с маховиком 16, упорный подшипник 18, пружина сжатия 19 с опорной чашкой 20 и упорный диск 21 вместе образуют фрикционную муфту амортизатора, передающую момент от выходного вала 15 на маховик 16.The shock absorber contains the crankcase 1 (Fig. 1), connected by a bracket 2 with a vibration-insulating object 3 (vehicle body), the input shaft 4, on which the pulley 5 is attached, connected by means of a V-belt 6 with a bow 7, which is attached to the bow the moving suspension element 8 with the help of the bracket 9. Pulley 5, V-belt 6, thrust 7, bracket 9 together form a mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements 8 into the reciprocating rotational movement of the input shaft 4 using a belt drive. The V-belt 6 is installed in the V-groove of the pulley 5 in one full turn, and the ends of the V-belt 6 are equidistant from the pulley 5 and secured with a force that provides the necessary friction torque of the V-belt 6 relative to the pulley 5 (Fig. 2). The input shaft 4 is sealed relative to the crankcase 1 by a seal 10. On the input shaft 4 there is an input element of a gear (carrier) 11 planetary gear set. The planetary gear train consists of meshed ring gear 12, satellites 13, a central gear 14 connected to the output shaft 15. A flywheel 16 is mounted on the output shaft 15 with the possibility of axial movement and rotation relative to the output shaft 15. An annular friction ring is fixed on the right end of the flywheel 16 a disk 17, and a thrust bearing 18 is mounted on the left end. On the left of the thrust bearing 18, a compression spring 19 is installed on the output shaft 15, the left end of which rests on the support cup 20 fixed to the output shaft 15, and the right end knockout through the support bearing 18 presses on the flywheel 16, pressing it through the annular friction disk 17 to the left end of the thrust disk 21 fixed on the output shaft 15. The annular friction disk 17 with the flywheel 16, the thrust bearing 18, compression spring 19 with the supporting cup 20 and the thrust disk 21 together form a shock absorber friction clutch, transmitting the moment from the output shaft 15 to the flywheel 16.

Для увеличения жесткости и надежности конструкции входной вал 4 соединен с выходным валом 15 при помощи центрирующего подшипника 22.To increase rigidity and reliability of the design, the input shaft 4 is connected to the output shaft 15 by means of a centering bearing 22.

Амортизатор работает следующим образом.The shock absorber works as follows.

При перемещениях движущихся элементов подвески 8 (фиг. 1) относительно картера 1, соединенного кронштейном 2 с виброизолируемым объектом 3, тяга 7, соединенная с движущимся элементом подвески 8 кронштейном 9, через клиновой ремень 6 и шкив 5 вращает входной вал 4, который поворачивается относительно уплотнения 10, обеспечивающего герметизацию картера 1, частично заполненного маслом (фиг. 2). Вращающийся входной вал 4 передает момент маховику 16 посредством водила 11 планетарного ряда, коронной шестерни 12, сателлитов 13, центральной шестерни 14, выходного вала 15, упорного диска 21, кольцевого фрикционного диска 17, опорной чашки 20, пружины сжатия 19 и упорного подшипника 18. При этом входной вал 4 вращается относительно выходного вала 15 через подшипник 22.When moving the moving elements of the suspension 8 (Fig. 1) relative to the crankcase 1, connected by a bracket 2 to the vibration-proof object 3, the thrust 7 connected to the moving suspension element 8 by the bracket 9 through the V-belt 6 and the pulley 5 rotates the input shaft 4, which rotates relative to seal 10, providing sealing crankcase 1, partially filled with oil (Fig. 2). The rotating input shaft 4 transmits the moment to the flywheel 16 via the carrier 11 of the planetary gear set, ring gear 12, satellites 13, central gear 14, output shaft 15, thrust disk 21, annular friction disk 17, support plate 20, compression spring 19 and thrust bearing 18. When this input shaft 4 rotates relative to the output shaft 15 through the bearing 22.

При низкочастотных колебаниях маховик 16 совместно с выходным валом 15 совершает возвратно-вращательные движения и создает в тяге 7 инерционную силу, пропорциональную относительному ускорению, что уменьшает колебания кузова 3 транспортного средства в зоне низких частот вследствие снижения частоты его собственных колебаний. Клиновой ремень 6, благодаря его предварительному натяжению, не проскальзывает по шкиву 5, полностью передавая усилие на входной вал 4 от движущегося элемента подвески 8, соединенного через кронштейн 9 с тягой 7.When low-frequency oscillations of the flywheel 16 together with the output shaft 15 performs reciprocating rotational motion and creates inertial force 7 proportional to the relative acceleration, which reduces the oscillations of the vehicle body 3 in the low frequency zone due to a decrease in the frequency of its natural oscillations. The V-belt 6, due to its pre-tension, does not slip over the pulley 5, completely transferring the force to the input shaft 4 from the moving suspension element 8 connected through the bracket 9 with the pitch 7.

При высокочастотных колебаниях маховик 16 становится практически неподвижным, а упорный диск 21 проскальзывает относительно кольцевого фрикционного диска 17, момент трения на котором ограничивается силой поджатая маховика 16 вместе с кольцевым фрикционным диском 17 к упорному диску 21 с помощью пружины сжатия 19.With high-frequency oscillations, the flywheel 16 becomes almost stationary, and the stop disk 21 slides relative to the annular friction disk 17, the friction torque on which is limited by the force of the preloaded flywheel 16 together with the annular friction disk 17 to the stop disk 21 using a compression spring 19.

Данный амортизатор обеспечивает значительное передаточное отношение между ходом движущихся элементов подвески и поворотом маховика, а также малый фрикционный момент трения на маховике. Это позволяет в зубчатой передаче применить всего один планетарный ряд и уменьшить массу и габариты амортизатора.This shock absorber provides a significant gear ratio between the motion of the moving suspension elements and the turn of the flywheel, as well as a small frictional friction torque on the flywheel. This allows the gears to apply only one planetary series and reduce the weight and dimensions of the shock absorber.

Claims

A shock absorber containing a flywheel and a mechanical transmission from the moving elements of the vehicle's suspension to the flywheel, including a friction clutch, a gear transmission made in the form of a planetary series with the input shaft and the output shaft, and a mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements into the reciprocating rotation of the input shaft, characterized in that the mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements in the reciprocating rotational movement of the input shaft, is made in the form of a belt lane cottages, including a pulley mounted on the input shaft with a V-belt installed on it in one full turn, the ends of which are equidistant from the pulley and mounted on a bow, made in the form of a bow and connected to the movable elements of the wheel suspension, which increases the gear ratio between the motion of moving elements suspension and rotation of the input shaft and allows the gears to use only one planetary series to reduce the weight and dimensions of the shock absorber.