RU2043522C1 - Drive of attached units of internal combustion engine - Google Patents

Drive of attached units of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2043522C1
RU2043522C1 SU5036199A RU2043522C1 RU 2043522 C1 RU2043522 C1 RU 2043522C1 SU 5036199 A SU5036199 A SU 5036199A RU 2043522 C1 RU2043522 C1 RU 2043522C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
armature
drive
shaft
internal combustion
splines
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Б. Пушкарев
Original Assignee
Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения" filed Critical Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения"
Priority to SU5036199 priority Critical patent/RU2043522C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2043522C1 publication Critical patent/RU2043522C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: drive of attached units has torsion shaft 2 arranged in hollow shaft of generator armature 1. One end of torsion shaft 2 is embedded in shaft of armature 1; other end is provided with splines 6 with whose help armature 1 is set in rotation from the engine drive. Next to splines 6 additional splines 7 are provided whose projections and grooves correspond respectively to those of splines on inner surface of hollow armature 1 with backlash at either side of each spline 7. At resonance mode of operation of engine, this backlash will be taken up by grooves and projections of additional splines 7, frequency response of the shaft-armature system will be considerably reduced and resonance mode of operation will disappear. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к конструкциям приводов навесных агрегатов двигателей внутреннего сгорания, главным образом зарядных генераторов. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and in particular to structures of drives of mounted units of internal combustion engines, mainly charging generators.

Известно, что двигатели внутреннего сгорания оснащены рядом вспомогательных или навесных агрегатов, приводимых в действие во вращение, от шестеренчатой передачи или коленчатого вала двигателя (водяной, масляный, топливный насос, воздушный компрессор, зарядный генератор и т.п.). It is known that internal combustion engines are equipped with a number of auxiliary or mounted units, driven by rotation, from a gear transmission or engine crankshaft (water, oil, fuel pump, air compressor, charging generator, etc.).

Большинство приводных навесных агрегатов имеют сравнительно небольшую массу движущихся частей и не требует специальной защиты от инерциальных сил, возникающих при работе двигателя внутреннего сгорания не установившихся нестационарных режимах. Most drive mounted units have a relatively small mass of moving parts and do not require special protection against inertial forces arising from the operation of an internal combustion engine in unsteady non-stationary modes.

В ряде случаев привод большинства из агрегатов осуществляется клиноременной передачей, которая сама по себе обладает демпфирующими свойствами, и проблем с приводом агрегатов не возникнет. In some cases, the drive of most of the units is carried out by a V-belt drive, which in itself has damping properties, and there will be no problems with the drive of the units.

Особенно желательно применение клиноременной передачи в приводе зарядного генератора, который имеет повышенную частоту вращения, как правило, превышающую частоту вращения коленчатого вала и существенную маховую массу ротора, являющуюся источником повышенных инерциальных сил в приводе в случае неустановившейся по частоте работе двигателя внутреннего сгорания [1]
В этом случае клиноременная передача (характерная, например, для большинства автомобильных двигателей) удовлетворительно защищает как сам генератор, так и приводную часть двигателя от инерционных перегрузок.
Especially desirable is the use of V-belt transmission in the drive of a charging generator, which has an increased rotational speed, usually exceeding the rotational speed of the crankshaft and a substantial rotor mass, which is a source of increased inertial forces in the drive in case of an unsteady frequency operation of the internal combustion engine [1]
In this case, the V-belt drive (typical, for example, for most automobile engines) satisfactorily protects both the generator itself and the drive part of the engine from inertial overloads.

В силу ряда причин (в том числе и из соображений пожарной безопасности, например, на судовых и некоторых специальных двигателях), применение клиноременных передач в ряде случаев может быть ограничено. For a number of reasons (including for reasons of fire safety, for example, on marine and some special engines), the use of V-belt drives in some cases may be limited.

При этом для защиты вращающихся частей генератора и его привода от возникающих динамических перегрузок в деталях привода необходимо предусматривать применение различного рода защитных муфт. Moreover, to protect the rotating parts of the generator and its drive from the occurring dynamic overloads in the drive parts, it is necessary to provide for the use of various kinds of protective couplings.

В особый класс можно выделить применяемые в приводе зарядных генераторов гидравлические турбомуфты. Все эти устройства в приводе зарядных генераторов усложняют и удорожают конструкцию привода, а также увеличивают трудоемкость изготовления и сборки двигателя внутреннего сгорания. In a special class, hydraulic turbo couplings used in the drive of charging generators can be distinguished. All these devices in the drive of charging generators complicate and increase the cost of the drive design, and also increase the complexity of manufacturing and assembling an internal combustion engine.

Известно конструктивное решение привода зарядного генератора, существенно упрощающее устройство и его габариты [2]
Такой известный привод представляет собой гибкий торсионный вал, зажимаемый с одного конца якоря генератора и расположенный по его центру в полой виточке. Другой конец этого вала заканчивается шлицами, входящими в соответствующее гнездо в приводе дизеля.
A known design solution of the drive of the charging generator, significantly simplifying the device and its dimensions [2]
Such a known drive is a flexible torsion shaft clamped at one end of the generator armature and located in its center in a hollow coil. The other end of this shaft ends with slots entering the corresponding socket in the diesel drive.

Крутящий момент от работающего двигателя внутреннего сгорания передается через шлицевой конец на гибкий торсионный вал, который заставляет вращаться якорь зарядного генератора через имеющуюся заделку. Неравномерность частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, набор и сброс оборотов компенсируются соответствующим закручиванием гибкого торсионного вала, что предохраняет весь механизм привода и якорь генератора от чрезмерных напряжений. Запас прочности на кручение в торсионном вале выбирается исходя из величины массы якоря и возможных угловых ускорений вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Torque from a working internal combustion engine is transmitted through a splined end to a flexible torsion shaft, which causes the charging generator to rotate through an existing seal. The non-uniformity of the rotational speed of the internal combustion engine, the set and release of revolutions are compensated by the corresponding twisting of the flexible torsion shaft, which protects the entire drive mechanism and the generator armature from excessive stresses. The torsion margin in the torsion shaft is selected based on the value of the armature mass and possible angular accelerations of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine.

Существенным недостатком такого известного привода является наличие резонансных зон в его работе. A significant drawback of such a known drive is the presence of resonant zones in its operation.

В самом деле, податливый торсионный вал и масса якоря генератора представляют собой известную механическую крутильную колебательную систему, которая имеет собственную частоту колебаний, при совпадении которой с частотой крутильных колебаний коленчатого вала дизеля система переходит в резонансный режим работы. При этом напряжения закручивания в торсионном вале растут неограниченно и последний ломается. In fact, the malleable torsion shaft and the mass of the generator armature represent a known mechanical torsional vibrational system that has its own vibration frequency, which coincides with the frequency of torsional vibrations of the diesel crankshaft, and the system goes into resonant operation. In this case, the torsion stresses in the torsion shaft grow unlimitedly and the latter breaks.

Для защиты от резонансного режима торсионный вал нуждается в постановке дополнительной муфты предельного крутящегося момента или муфты фрикционного типа или подобной ей, что усложняет и удорожает конструкцию привода. To protect against the resonant mode, the torsion shaft needs to be installed additional clutch maximum torque or clutch friction type or the like, which complicates and increases the cost of drive design.

Задача изобретения состоит в том, чтобы сохранив простоту и компактность торсионного привода, предотвратить развитие в нем резонансных режимов работы. The objective of the invention is to preserve the simplicity and compactness of the torsion drive, to prevent the development of resonant modes of operation.

Задачу отстройки от резонансного режима можно решить путем выполнения торсионного вала, обеспечивающего собственную частоту колебаний выше, чем частота крутильных колебаний двигателя. The task of detuning from the resonant mode can be solved by performing a torsion shaft that provides its own vibration frequency higher than the frequency of torsional vibration of the engine.

Однако при этом вал якоря должен увеличить свою жесткость и фактически перестать играть роль демпфирующего элемента. However, in this case, the armature shaft should increase its rigidity and actually cease to play the role of a damping element.

Задачей изобретения является конструкция привода с использованием в нем торсионного вала с требуемой податливостью, не требующий применения специальной муфты в составе дизеля для защиты от резонансных режимов работы. The objective of the invention is the design of the drive using a torsion shaft with the required flexibility, not requiring the use of a special coupling in the diesel engine to protect against resonant modes of operation.

Решение задачи осуществляется за счет того, что в приводе навесных агрегатов двигателя внутреннего сгорания, преимущественно зарядных генераторов, имеющем торсионный валик, расположенный в полом вале якоря генератора, один колец которого заделан в вал якоря генератора, а другой конец снабжен шлицевым соединением, передающим крутящий момент от передачи двигателя внутреннего сгорания, торсионный вал на стороне подвода к нему крутящего момента через, например, шлицевое соединение имеет по меньшей мере еще одни дополнительные шлицы, выступы и впадины которых входят соответственно во впадины и выступы, выполненные на внутренней поверхности полого вала якоря с обеспечением бокового зазора с обеих сторон каждого из шлицев. The solution to the problem is due to the fact that in the drive mounted units of the internal combustion engine, mainly charging generators, having a torsion roller located in the hollow shaft of the generator armature, one ring of which is embedded in the shaft of the armature of the generator, and the other end is equipped with a spline connection transmitting torque from the transmission of the internal combustion engine, the torsion shaft on the side of the supply of torque to it through, for example, a spline connection has at least one more additional splines, the pits and depressions of which respectively enter the depressions and protrusions made on the inner surface of the hollow armature shaft with lateral clearance on both sides of each of the splines.

На фиг. 1 изображен привод навесных агрегатов двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a drive of mounted units of an internal combustion engine, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 section BB in FIG. 1.

В якоре 1 зарядного генератора торсионный вал 2 одним концом через конус 3 и шпоночное соединение 4 закреплен с валом 5 якоря генератора. Другой конец торсионного вала 2 свободен и оканчивается шлицами 6, при помощи которых якорь 1 генератора приводится во вращение от передачи двигателя. На этом же свободном конце торсионного вала 2 выполнены шлицы 7, выступами и впадинами заходящими в соответствующие впадины и выступы вала 5 с боковыми зазорами В с обеих сторон каждого из шлицев. In the anchor 1 of the charging generator, the torsion shaft 2 at one end through the cone 3 and the key connection 4 is fixed to the shaft 5 of the generator armature. The other end of the torsion shaft 2 is free and ends with slots 6, with the help of which the generator armature 1 is driven from the engine transmission. On the same free end of the torsion shaft 2, slots 7 are made, protrusions and troughs extending into the corresponding troughs and protrusions of the shaft 5 with side gaps B on both sides of each of the splines.

Привод навесных агрегатов двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. Drive mounted units of an internal combustion engine operates as follows.

Через шлицы 6 от передачи двигателя якорь 1 генератора приводится во вращение. Through the slots 6 from the engine transmission, the generator armature 1 is driven into rotation.

Возникающая в системе угловые ускорения от неравномерности вращения коленчатого вала двигателя, а также от изменения частоты вращения коленчатого вала (разгон, замедление) компенсируются соответствующей закруткой торсионного вала 2 вокруг своей оси, предохраняя тем самым детали передачи двигателя и якорь генератора от динамических нагрузок, которые для торсионного вала 2 для эксплуатационных режимов двигателя должны быть доступными, кроме резонансных режимов работы. The angular accelerations arising in the system from uneven rotation of the crankshaft of the engine, as well as from changes in the rotational speed of the crankshaft (acceleration, deceleration) are compensated by the corresponding twist of the torsion shaft 2 around its axis, thereby protecting the engine transmission parts and the generator armature from dynamic loads, which for torsion shaft 2 for engine operating conditions should be available, except for resonant modes of operation.

При резонансном режиме работы, когда собственная частота крутильных колебаний торсионного вала 2 совместно с якорем 1 генератора совпадает с частотой крутильных колебаний коленчатого вала двигателя, амплитуда угловой закрутки торсионного вала 2 существенно возрастает. При этом зазор В между впадинами и выступами дополнительных шлицев 7 будет выбран, частотная характеристика системы вал-якорь будет резко изменена и резонансный режим работы исчезает. Если двигатель к этому времени от резонансного режима работы отойдет, то привод будет работать в обычном режиме с невыбранными зазорами В. When the resonant mode of operation, when the natural frequency of torsional vibrations of the torsion shaft 2 together with the armature 1 of the generator coincides with the frequency of torsional vibrations of the crankshaft of the engine, the amplitude of the angular twist of the torsion shaft 2 increases significantly. In this case, the gap B between the troughs and protrusions of the additional slots 7 will be selected, the frequency response of the shaft-armature system will be sharply changed, and the resonant mode of operation disappears. If the engine by this time departs from the resonant mode of operation, then the drive will operate in normal mode with unselected clearances B.

Если двигатель будет продолжать работать на резонансном режиме, то система вал-якорь будет периодически выбирать зазоры В в одну или в другую сторону, но каждый раз торсионный вал 2 будет защищен от чрезмерных закруток и разрушения наличием упоров в дополнительных шлицах 7. If the engine continues to operate in resonant mode, the shaft-armature system will periodically select the gaps B in one or the other direction, but each time the torsion shaft 2 will be protected from excessive twists and destruction by the presence of stops in additional slots 7.

Практика показывает, что колебательная система торсионный вал-якорь бывает настроена на участок первоначального набора числа оборотов двигателя или выбега перед остановкой, т.е. ниже холостого числа оборотов коленчатого вала. Practice shows that the oscillatory system of the torsion shaft-armature can be set to the area of the initial set of engine speed or coast before stopping, i.e. lower idle of the crankshaft.

Из этого следует, что резонансный режим работы является весьма кратковременным, неустановившимся режимом, проход которого не вызовет интенсивных износов боковых поверхностей зазоров В шлицев 7. From this it follows that the resonant mode of operation is a very short-term, unsteady mode, the passage of which will not cause intensive wear of the side surfaces of the gaps In the slots 7.

Claims (1)

ПРИВОД НАВЕСНЫХ АГРЕГАТОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ преимущественно зарядных генераторов, имеющий торсионный валик, расположенный в полом валу якоря генератора, один конец которого заделан в вал якоря генератора, а другой конец снабжен шлицевым соединением, передающим крутящий момент от передачи двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что торсионный валик имеет на свободном конце по крайней мере еще одни шлицы, выступы и впадины которых предназначены для взаимодействия соответственно со впадинами и выступами, на внутренней поверхности полого вала якоря с обеспечением бокового зазора с обеих сторон каждого из шлицев. DRIVE OF MOUNTED UNITS OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE of predominantly charging generators, having a torsion roller located in the hollow shaft of the armature of the generator, one end of which is embedded in the shaft of the armature of the generator, and the other end is provided with a spline connection transmitting torque from the transmission of the internal combustion engine, characterized in that the torsion roller has at its free end at least one more splines, the protrusions and troughs of which are designed to interact with the troughs and protrusions, respectively, on the inside nney surface of the hollow armature shaft with providing a side clearance on both sides of each of the slots.
SU5036199 1992-04-07 1992-04-07 Drive of attached units of internal combustion engine RU2043522C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5036199 RU2043522C1 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Drive of attached units of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5036199 RU2043522C1 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Drive of attached units of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2043522C1 true RU2043522C1 (en) 1995-09-10

Family

ID=21601291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5036199 RU2043522C1 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Drive of attached units of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2043522C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Некрутман С. В., Электрооборудование двигателей внутреннего сгорания, М.; Машиностроение, 1967, с.20, рис. 19. *
2. Акимов В. П. и др., Основы электрооборудования самолетов и автомашин, М. - Л., ГЭИ, 1955, с.185, фиг, 11 - 3, 11 - 13. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8813928B2 (en) Alternator isolating decoupler
JP2761191B2 (en) Belt transmission method and belt transmission device
US6883752B2 (en) Vibration damper for aircraft engine
KR20080080993A (en) Traction mechanism drive for an internal combustion engine
EP0586973B1 (en) Torsional tunable coupling for diesel engine drive shaft
RU94021644A (en) DEVICE FOR TRANSMITTING THE TORQUE
EP1279807A1 (en) Pulley unit, in particular for an internal combustion engine
US7547981B2 (en) Machine having electrical power system and method
RU94021642A (en) TORQUE TRANSMISSION DEVICE
US4925409A (en) Torsional damper for marine drive unit
US3464233A (en) Leaf spring coupling
US5398562A (en) Engine/transmission drive connection with bridging starter gear
US3834181A (en) Aircraft engine flexible coupling
RU2043522C1 (en) Drive of attached units of internal combustion engine
JPS62204053A (en) Automobile with torque converter between internal combustionengine and gearing
CA1147986A (en) Friction index modifier for damper
US6024615A (en) Vibration absorbing apparatus for a rotating system
US5319989A (en) Gas turbine starter incorporating wear-resistant slip clutch
WO2007077414A1 (en) A torsional isolation device for isolating torque fluctuations
US4595382A (en) Power transmission mechanism with torque converter
JP2605662Y2 (en) Decoupled damper pulley
RU2582760C2 (en) Device and method of mechanical protection
US6443284B1 (en) Torsion bar isolator
KR880001806Y1 (en) Fan
CA2336241A1 (en) Flexible shaft starter