扭转连接器制造技术

一扭转连接器包括一具有一圆周和形成一中心轴线的本体。本体可围绕该中心轴线转动。连接器还包括一环，该环包括一围绕该圆周设置的内直径。环包括一具有一第一半径的环接触表面，该环构造成可围绕中心轴线转动。一连接器元件与本体相连并构造成在本体转动时从本体的圆周施加一沿径向向外的离心力。连接器元件包括一具有一第二半径的连接元件接触表面，该第二半径不同于环接触表面的第一半径。连接元件接触表面与环接触表面接触并构造成施加一力作用在环接触表面上以使环相对于本体转动，并随着本体转速增加而增加扭转连接器的有效刚度。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一扭转连接器。具体来说，本技术涉及一具有扭转连接器的发动机。
技术介绍
由发动机谐波激励造成的扭转振动是很普遍的，并导致过度的噪音和缩短齿轮寿命，这又可造成发动机过早失效。在正常运行过程中，谐波激励由施加到发动机内各部件(诸如曲轴或凸轮轴)上的各种扭矩所产生。例如，一施加到曲轴上的扭矩恒定地从一高扭矩变化到一低扭矩，前者在活塞向下驱动曲轴时发生，而后者在曲轴驱动气缸体内的活塞向上时发生。施加到曲轴上扭矩的宽的范围诱发谐波激励和发动机内的扭转振动。为减小扭转振动的某些系统包括惯性质量，它因离心力作用能以尽可能大的距离大致环绕连接器的转动轴线。施加到连接器上的扭转振动造成惯性质量在连接器内作摆状的相对运动。相对运动的频率可提供抵抗的惯性扭矩或提供有效的隔离以减小扭转振动。使用具有在这些装置内的摆状相对运动的惯性质量可提供一对速度敏感的转动能力，当发动机速度变化时，该转动能力允许装置跟从所要求的发动机谐振或避免谐振。美国专利No.6,067,876揭示一系统，其使用滚动物体作为连接元件来阻尼扭转振动，连接元件相对于一毂盘、一主突缘以及一盖板可移动，所有这些零件大致地彼此平行。毂盘包括沿一径向方向延伸的切口。主突缘和盖板包括与各毂盘切口相关的匹配的凹陷。切口和凹陷起作连接体的导向路径，连接体可在切口和凹陷内移动，允许连接体因扭转振动发生挠曲，由此阻尼振动。然而，揭示在‘876专利内的大致平行的板不能定位得容易地抵制连接体的磨损，该磨损可因与制造相关的对齐不准而发生。这又可限制连接器和其后的发动机系统的寿命。本技术涉及一系统，其衰减扭转振动同时可提高系统耐磨损的能力。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种扭转连接器，其衰减扭转振动同时可提高系统耐磨损的能力。在一个方面，本技术涉及一扭转连接器。该连接器包括一具有一圆周和形成一中心轴线的本体。本体可围绕该中心轴线转动。连接器还包括一环，该环包括一围绕该圆周设置的内直径。环包括一具有一第一半径的环接触表面，该环构造成可围绕中心轴线转动。一连接器元件与本体相连并构造成在本体转动时从本体的圆周施加一沿径向向外的离心力。连接器元件包括一具有一第二半径的连接元件接触表面，该第二半径不同于环接触表面的第一半径。连接元件接触表面与环接触表面接触并构造成施加一力作用在环接触表面上以使环相对于本体转动，并随着本体转速增加而增加扭转连接器的有效刚度。在另一方面，本技术涉及一包括一汽缸体和一齿轮系列的发动机。齿轮系列的至少一个齿轮包括一具有一圆周和形成一中心轴线的本体。本体可围绕该中心轴线转动。齿轮还包括一环，该环具有一围绕该圆周设置的内直径和具有一具有第一半径的环接触表面。该环还构造成可围绕中心轴线转动。一连接器元件与本体相连并构造成在本体转动时从本体的圆周施加一沿径向向外的离心力。连接器元件包括一具有一第二半径的连接元件接触表面，该第二半径不同于环接触表面的第一半径。连接元件接触表面与环接触表面接触并构造成施加一力作用在环接触表面上以使环相对于本体转动，并随着本体转速增加而增加扭转连接器的有效刚度。本技术的一个优点是，该连接器可以用作为一实际的扭矩传输连接器元件或用作为一可调节的简谐阻尼装置。作为一阻尼装置，外环起作一带有连接器部件的惯性质量，其提供随速度而调节变化的理想的刚度特性。另一个技术优点是，所述的连接器元件构造成随着本体转速的增加而增加扭转连接器的有效刚度。刚度随速度的增加允许齿轮系避免在运行速度范围内发生显著的扭转共振，同时有效地衰减发动机的大部分激振谐波。另一个技术优点是，本技术的连接器可减小齿轮振动和发动机噪音，所以，它允许齿轮制成较松的规格和用不同的材料制成，由此，可提供具有较长寿命的成本低廉的零件。此外，固定阶的自然频率行为特征可以用于许多其它的特定的应用中，其中，需在一宽的速度范围内避免取决于速度激励谐波的共振频率。本技术的连接器不需仅用于一齿轮，而是可用于施加扭矩的任何的连接器，例如，包括一在驱动线上的连接器或发动机扭转振动阻尼器上的连接器。此外，该连接器可用于任何的交通工具上，包括路上的卡车、汽车、小艇或其它的移动交通工具，或者可以是一静止的发动机，例如，可用来发电。附图说明图1是一示范工作机器的视图。图2是包括一齿轮系列的一示范发动机的一部分的视图。图3是一示范曲轴齿轮的截面图。图4是图3的示范曲轴齿轮的侧视图。图5是图3的示范曲轴齿轮的齿轮环的视图。图6是图3的示范曲轴齿轮的活塞的视图。具体实施方式现将详细参考示于附图中的示范的实施例。不管怎样，相同的标号将在全部附图中表示相同的或类似的零件。一工作机器100的示范的实施例示于图1中。示范的工作机器100包括一前端102、一框架104以及一有效载荷的车斗106。前端102可包括一发动机室108和驾驶员室110。发动机室108可容纳一发动机、一传动机构，和/或用来驱动工作机器100的其它部件。驾驶员室110可包括用来操作和驱动工作机器100的控制装置。在发动机室108内的发动机可驱动以本
内已知的方式附连到框架104上的车轮112。有效载荷车斗106可通过一可枢转本体支承件114连接到框架104。本体支承件114可朝向有效载荷车斗106的后端定位。诸如一液压缸的致动器116可在框架104和有效载荷车斗106之间延伸，并可被致动来提升有效载荷车斗106的前端，以使有效载荷车斗106围绕本体支承件114枢转而倾倒一有效载荷。图2示出一示范发动机200的一端部。发动机200可以是位于图1的工作机器100上的发动机室108内的发动机。发动机200包括一汽缸体202和一齿轮系列204。汽缸体202可以本
内已知的方式构造成包含用于驱动一曲轴的活塞的气缸。齿轮系列204包括一曲轴齿轮206、一惰转齿轮串208，以及惰转齿轮210。惰转齿轮210可构造成驱动一位于汽缸体202顶上的凸轮轴齿轮(未示出)。曲轴齿轮206较详细地示于图中，并将参照图3和4进行描述。图3示出一前视的局部截面图，而图4是曲轴齿轮206的侧视的局部截面图。曲轴齿轮206包括一围绕一载体222设置的齿轮环220，并构造成围绕轴线223转动。齿轮环220和载体222形成为根据扭转载荷能相对于彼此转动。齿轮环220可包括齿224，其构造成啮合和驱动图2的齿轮系列204内的相邻齿轮208。齿轮环220的一部分示于图5中。参照图5，齿轮环220包括一内直径表面226，其构造成配装在载体222的周围。内直径表面226包括一形成在其中的键槽227。键槽227可包括一具有预设半径的弧形接触表面228。如图3所示，一位于键槽227内的销阻挡件231构造成限制齿轮环220围绕载体222转动(将在下文中解释)，键槽的至少一部分横贯接触表面228延伸。返回到图3和4，载体222可以刚性地连接到曲轴(未示出)并与其一体地形成，曲轴可延伸到图2的汽缸体202内。载体222可包括一本体229、一活塞组件230，以及一中心销232。载体222可以本
内已知的方式形成，此外，可包括一中心孔234和径向延伸的活塞孔236。在所示的示范的实施例中，本体229包括三个活塞孔236。然而，任何数量的活塞孔23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一扭转连接器，其包括：　　　　一具有一圆周和形成一中心轴线的本体，本体可围绕该中心轴线转动；　　　　其特征在于，还包括：　　　　一环，该环包括一围绕该圆周设置的内直径，环包括一具有一第一半径的环接触表面，该环构造成可围绕中心轴线转动；以及　　　　一连接器元件，该连接器元件与本体相连并构造成在本体转动时从本体的圆周施加一沿径向向外的离心力，其中，连接器元件包括一具有一第二半径的连接元件接触表面，该第二半径不同于环接触表面的第一半径，连接元件接触表面与环接触表面接触并构造成施加一力作用在环接触表面上以使环相对于本体转动，并随着本体转速增加而增加扭转连接器的有效刚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TA布洛索威斯克，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]