RU189476U1

RU189476U1 - SHOCK ABSORBER

Info

Publication number: RU189476U1
Application number: RU2018147619U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Новиков; Игорь Михайлович Рябов; Константин Владимирович Чернышов; Алексей Владимирович Поздеев; Дмитрий Андреевич Чумаков
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2019-05-23

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, при этом шкив выполнен с винтовыми канавками под клиновой ремень, установленный в средней части шкива, что приводит к проскальзыванию ремня относительно шкива и предохраняет планетарный ряд зубчатой передачи от чрезмерных нагрузок, что увеличивает долговечность амортизатора.Техническим результатом заявленной полезной модели является возможность проскальзывания ремня относительно шкива при резких толках в подвеске, что предохраняет планетарный ряд зубчатой передачи от чрезмерных нагрузок и приводит к увеличению долговечности 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 a 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 in it, one pulley with screw grooves under the V-belt installed in the middle part of the pulley, which causes the belt to slip relative to the pulley and protects the planetary gear train from excessive loads, which increases to the longevity of the shock absorber. The technical result of the claimed utility model is the possibility of the belt slipping relative to the pulley with sharp clunks in the suspension, which protects the planetary gear set from excessive loads and leads to an increase in the durability 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 установка фрикционной муфты на входном валу зубчатой передачи. Это требует создания большого момента трения, который вызывает быстрый износ пар трения при высокочастотных режимах работы, что снижает стабильность и долговечность работы амортизатора. Кроме того, наличие кривошипно-шатунного механизма, включающего установленный на входном валу рычаг с шатуном, 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.The disadvantage of this shock absorber is the installation of a friction clutch on the input shaft of the gear. This requires the creation of a large friction torque, which causes rapid wear of friction pairs during high-frequency operating conditions, which reduces the stability and durability of the shock absorber. In addition, the presence of a crank mechanism, including a lever mounted on the input shaft with a connecting rod, leads to a sharp decrease in the gear ratio of the mechanical transmission, that is, the ratio of the angular displacement of the flywheel to the vertical displacement of the connecting rod, which requires the use of a flywheel of relatively large radius and weight.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции амортизатора, содержащего механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение элементов подвески в возвратно-вращательное движение входного вала зубчатой передачи, выполненный в виде ременной передачи, включающей закрепленный на входном валу шкив с установленным на нем в один полный оборот клиновым ремнем, при этом шкив выполнен с винтовыми канавками под клиновой ремень, установленный в средней части шкива.In this regard, the most important task is to create a new design of a shock absorber containing a mechanism that converts the reciprocating movement of the suspension elements into a reciprocating rotational movement of the gear input shaft, made in the form of a belt drive including a pulley mounted on the input shaft turnover V-belt, while the pulley is made with screw grooves under the V-belt mounted in the middle part of the pulley.

Техническим результатом заявленной полезной модели является возможность проскальзывания ремня относительно шкива при резких толках в подвеске, что предохраняет планетарный ряд зубчатой передачи от чрезмерных нагрузок и приводит к увеличению долговечности амортизатора.The technical result of the claimed utility model is the possibility of the belt slipping relative to the pulley with sharp chatter in the suspension, which protects the planetary gear set from excessive loads and leads to an increase in the durability 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, при этом шкив выполнен с винтовыми канавками под клиновой ремень, установленный в средней части шкива, что приводит к проскальзыванию ремня относительно шкива и предохраняет планетарный ряд зубчатой передачи от чрезмерных нагрузок, что увеличивает долговечность 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 complete revolution V-belt, the pulley is formed with helical grooves for V-belt is mounted in the middle portion of the pulley, which results in the belt slipping relative to the pulley and prevents the planetary gear from a number of excessive loads, which increases the durability of the damper.

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, при этом шкив выполнен с винтовыми канавками под клиновой ремень, установленный в средней части шкива, что приводит к проскальзыванию ремня относительно шкива и предохраняет планетарный ряд зубчатой передачи от чрезмерных нагрузок, что увеличивает долговечность амортизатора.This utility model is distinguished by the fact 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 attached to the input shaft with a V-belt mounted on it, one pulley made with screw grooves under the V-belt installed in the middle part of the pulley, which leads to the belt slipping relative to the pulley and protects the planetary gear train from excessive loads narrow, which increases the durability of the damper.

Благодаря тому, что шкив выполнен с винтовыми канавками под клиновой ремень, установленный в средней части шкива, отсутствует контакт и самоперетирание смежных сторон ремня в момент схода со шкива, что значительно увеличивает его долговечность.Due to the fact that the pulley is made with screw grooves under the V-belt, installed in the middle part of the pulley, there is no contact and self-wiping of the adjacent sides of the belt at the moment of departure from the pulley, which significantly increases its durability.

На фиг. 1 показан общий вид амортизатора; на фиг. 2 - схема амортизатора (разрез А-А).FIG. 1 shows a general view of the shock absorber; in fig. 2 - diagram of the shock absorber (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. Тяга 7 выполнена 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, выполненный в виде ременной передачи. Клиновой ремень 6 установлен в средней части шкива 5, на наружной поверхности которого выполнены винтовые канавки 10. 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 11. На входном валу 4 установлен входной элемент зубчатой передачи (водило) 12 планетарного ряда. Планетарный ряд состоит из находящихся в зацеплении коронной шестерни 13, сателлитов 14, центральной шестерни 15, соединенной с выходным валом 16. На выходном валу 16 установлен маховик 17 с возможностью осевого перемещения и вращения относительно выходного вала 16. На правом торце маховика 17 закреплен кольцевой фрикционный диск 18, а на левом торце установлен упорный подшипник 19. Слева упорного подшипника 19 на выходном валу 16 установлена пружина сжатия 20, левый конец которой упирается в опорную чашку 21, закрепленную на выходном валу 16, а правый конец через опорный подшипник 19 давит на маховик 17, поджимая его через кольцевой фрикционный диск 18 к левому торцу упорного диска 22, закрепленного на выходном валу 16. Кольцевой фрикционный диск 18 с маховиком 17, упорный подшипник 19, пружина сжатия 20 с опорной чашкой 21 и упорный диск 22 вместе образуют фрикционную муфту амортизатора, передающую момент от выходного вала 16 на маховик 17. Для увеличения жесткости и надежности конструкции входной вал 4 соединен с выходным валом 16 при помощи центрирующего подшипника 23.The shock absorber contains a crankcase 1 (Fig. 1) connected by a bracket 2 with a vibration-insulating object 3 (vehicle body), an input shaft 4 on which a pulley 5 is attached, connected by means of a V-belt 6 with a thrust 7. The link 7 is made in the form of a bow, which mounted to a moving suspension element 8 using a 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, made in the form of a belt belt soap has. The V-belt 6 is installed in the middle part of the pulley 5, on the outer surface of which there are screw grooves 10. The ends of the V-belt 6 are equidistant from the pulley 5 and secured with a force providing 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 11. On the input shaft 4 is installed the input element of the gear (carrier) 12 planetary series. The planetary gear train consists of meshed ring gear 13, satellites 14, a central gear 15 connected to the output shaft 16. A flywheel 17 is mounted on the output shaft 16 with the possibility of axial movement and rotation relative to the output shaft 16. An annular friction ring is fixed on the right end of the flywheel 17 a disk 18, and a thrust bearing 19 is mounted on the left end. On the left of the thrust bearing 19, a compression spring 20 is mounted on the output shaft 16, the left end of which rests on a support cup 21 fixed to the output shaft 16, and the right knockout through the support bearing 19 presses on the flywheel 17, pressing it through the annular friction disk 18 to the left end of the thrust disk 22 fixed to the output shaft 16. The annular friction disk 18 with the flywheel 17, the thrust bearing 19, compression spring 20 with the supporting cup 21 and the thrust disk 22 together form a shock absorber friction clutch, transmitting the moment from the output shaft 16 to the flywheel 17. To increase the rigidity and reliability of the design, the input shaft 4 is connected to the output shaft 16 by means of a centering bearing 23.

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

При перемещениях движущихся элементов подвески 9 (фиг. 1) относительно картера 1, соединенного кронштейном 2 с виброизолируемым объектом 3, тяга 8, соединенная с движущимся элементом подвески 9 кронштейном 10, через клиновой ремень 6 и шкив 5 вращает входной вал 4, который поворачивается относительно уплотнения 11, обеспечивающего герметизацию картера 1, частично заполненного маслом (фиг. 2). Вращающийся входной вал 4 передает момент маховику 17 посредством водила 12 планетарного ряда, коронной шестерни 13, сателлитов 14, центральной шестерни 15, выходного вала 16, упорного диска 22, кольцевого фрикционного диска 17, опорной чашки 21, пружины сжатия 20 и упорного подшипника 19. При этом входной вал 4 вращается относительно выходного вала 16 через подшипник 23.When moving the moving elements of the suspension 9 (Fig. 1) relative to the crankcase 1, connected by a bracket 2 to the vibration-proof object 3, the thrust 8 connected to the moving suspension element 9 by the bracket 10 through the V-belt 6 and the pulley 5 rotates the input shaft 4, which rotates relative to seal 11, providing sealing crankcase 1, partially filled with oil (Fig. 2). Rotating input shaft 4 transmits the flywheel 17 through drove 12 planetary series, ring gear 13, satellites 14, central gear 15, the output shaft 16, the thrust disk 22, the annular friction disk 17, the supporting cup 21, the compression spring 20 and the thrust bearing 19. When this input shaft 4 rotates relative to the output shaft 16 through the bearing 23.

При низкочастотных колебаниях маховик 17 совместно с выходным валом 16 совершает возвратно-вращательные движения и создает в тяге 8 инерционную силу, пропорциональную относительному ускорению, что уменьшает колебания кузова 3 транспортного средства в зоне низких частот вследствие снижения частоты собственных колебаний. Во время вращения шкива 5 по и против хода часовой стрелки клиновой ремень 6, установленный на один полный оборот в винтовых канавках шкива 5, перемещается от своего среднего положения влево и вправо, не касаясь своих противоположных сторон, то есть работает без трения и износа, что обеспечивает его больший ресурс.When low-frequency oscillations of the flywheel 17 together with the output shaft 16 performs reciprocating rotational motion and creates inertial force 8 proportional to the relative acceleration, which reduces the oscillations of the body 3 of the vehicle in the low frequency zone due to a decrease in natural frequency. During rotation of the pulley 5 along and counterclockwise, the V-belt 6, installed one full turn in the screw grooves of the pulley 5, moves from its middle position to the left and right, without touching its opposite sides, that is, it works without friction and wear, which provides its greater resource.

При высокочастотных колебаниях маховик 17 становится практически неподвижным, а упорный диск 22 проскальзывает относительно кольцевого фрикционного диска 18, момент трения на котором ограничивается силой поджатия маховика 17 вместе с кольцевым фрикционным диском 18 к упорному диску 22 с помощью пружины сжатия 20.With high-frequency oscillations, the flywheel 17 becomes almost stationary, and the stop disk 22 slips relative to the annular friction disk 18, the friction torque of which is limited by the preload force of the flywheel 17 together with the ring friction disk 18 to the stop disk 22 using compression spring 20.

При резких толчках движущегося элемента подвески 9 вверх или вниз клиновой ремень 6 проскальзывает относительно шкива 5. Это предохраняет планетарный ряд зубчатой передачи от чрезмерных нагрузок и приводит к увеличению долговечности работы амортизатора.With sharp shocks of the moving suspension element 9 up or down, the V-belt 6 slips against the pulley 5. This protects the planetary gear set from excessive loads and leads to an increase in the durability 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, made in the form of a belt lane cottage, including a pulley attached to the input shaft with a V-belt installed on it in one full turn, while the pulley is made with screw grooves under the V-belt installed in the middle part of the pulley, which causes the belt to slip relative to the pulley and protects the planetary gear train from excessive loads, which increases the durability of the shock absorber.