本发明专利技术公开了一种轴系扭振减振器，它主要包括主动端、从动端和弹性机构。主动端包括外壳一、外壳二、驱动块及止动销，从动盘与从动系统通过内花键联接在一起，称为从动端，其中主动端通过滑动轴承支承在从动端上，两部分可以实现相对转动，主、从动端之间连接有弹性机构，弹性机构中的缓冲减振弹性元件不是传统的单股螺旋弹簧，而是由多股簧单元组成。本发明专利技术采用多股簧单元作为轴系扭振减振器的缓冲减振元件，消除了目前广泛应用的扭振减振器中存在的刚度跃变现象，使扭振减振器具有更加优良的缓冲减振效果。另外，该新型扭振减振器具有结构简单、工作寿命长、传递效率高以及能够传递大扭矩的特点，从而能够在轴系中被广泛采用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轴系扭振减振器，它安装在轴系传动系中的动力驱动系统与从动系统之间，用于较为彻底地衰减轴系中过大的扭振和冲击幅值，并且抑制轴系共振区的共振振幅和传递大的扭矩。
技术介绍
本专利技术所涉及的轴系扭振减振器的弹性机构与周向短直弹簧双质量飞轮(Dual Mass Flywheel-Circum ferential Short Spring, DMF-CSS)的弹性机构较为相似，即采用组合弹簧来实现长弧形弹簧的功能，并具有良好的非线性特性，能够实现减振器弹性特性的分级，DMF-CSS弹性机构中的缓冲减振元件为单股螺旋弹簧(单股簧)。为了保证传递足够大的转矩，DMF-CSS的弹性机构由2组组合弹簧组成，布置在第一质量和弹簧盖盘形成的弹簧室内，由驱动盘将这2组组合弹簧并联起来。每组组合弹簧由分布半径相同的5个直螺旋弹簧，借助于滑块和弹簧帽串联而成，各组组合弹簧中对应零件的结构参数和布置参数相同。组合弹簧中的弹簧帽和滑块是弹性机构组件中的重要零件，它们是组合弹簧的滑动支架和导向件，同时起限位作用，实现了用直螺旋弹簧沿圆周方向传递力的功能，使得每个组合弹簧相当于一个长弧形弹簧；此外，弹簧帽和滑块既可以防止弹簧与第一质量直接接触，又可限制每个弹簧的最大变形量，是实现减振器弹性特性分级的必要条件。具体而言，当减振器扭转角增大到使第一级弹簧两侧的滑块和弹簧帽相接触时，该级弹簧不再变形。此时组合弹簧的总刚度由初始条件下所有弹簧的串联刚度转变为其余弹簧的串联刚度，则减振器总扭转刚度增大，由此实现扭振减振器弹性特性的分级。因此，这种DMF-CSS型扭振减振器的弹性特性分级取决于各级弹簧的线刚度相对大小。以车辆轴系运行工况为研究对象，由于其运行工况十分复杂，单级弹性特性曲线不能满足各种工况下的缓冲减振要求，则将DMF-CSS型扭振减振器各弹簧刚度设计的不同，便可获得良好的非线性特性(多级弹性特性)，如图1所示。这样既能满足怠速时小扭转刚度以降低系统固有频率的需要，又能满足行驶工况时大扭转刚度以传递大扭矩的需要。但是实践证明，扭转刚度发生突然变化会引起变速箱齿轮啮合时产生冲击载荷和噪声，即所谓的刚度跃变现象。研究表明，车辆怠速工况是易发生刚度跃变的典型工况，而怠速又是人们最为关注的工况，此外，目前广泛应用的周向长弧形螺旋弹簧双质量飞轮(Dual Mass Flywhel-Circum ferential Spring,DMF-CS)虽然能够满足各种不同工况下的缓冲减振隔振要求，但是在分级时也会出现刚度跃变现象，因此消除这种刚度跃变现象具有重要的实际意义。目前能够实现无刚度跃变现象(也称为硬非线性弹性特性)的扭振减振器只有径向弹簧双质量飞轮扭振减振器(Dual MassFlywheel-Radial Spring, DMF-RS)和四连杆-弹性机构型扭振减振器(Dual Mass Flywheel-Quadrangle Spring DMF-QS)。但是它们也存在不可忽略的缺点，其中DMF-RS由于受到径向尺寸空间的限制，直弹簧有效圈数较少，最大传递扭矩有限，只能与小扭矩发动机相匹配，其使用范围受到限制；而DMF-QS的结构比较复杂，并且加工制造成本较高，因此也难以被广泛采用。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够消除刚度跃变现象，具有优良的缓冲减振降噪效果的轴系扭振减振器。为了解决上述技术问题，本专利技术中采用了如下的技术方案一种轴系扭振减振器，包括主动端、从动端和弹性机构，其特点在于，所述主动端包括对合连接成空腔盘状体的外壳一和外壳二 ；所述从动端包括同轴设置于外壳一和外壳二的腔室内的从动盘；主动端通过滑动轴承可转动地支承在从动端上；所述从动盘轴心处具有从动系统连接孔，主动端上对应从动系统连接孔设置有匹配的开孔；所述从动盘周边外侧至主动端空腔内周壁之间具有用于安装弹性机构的环形的弹簧室，弹簧室内均布设置有三组固定在主动端上的驱动块，每组驱动块包括两个对称且间隔设置的驱动块，其间隔内具有一个由从动盘上延伸出的凸起部分；所述弹性机构包括由三组驱动块隔开的三组组合弹簧，每组组合弹簧包括刚度依次增大的三个多股簧单元，分别为一级多股簧单元、二级多股簧单元和三级多股簧单元；三个多股簧单元之间通过两个滑块隔开，所述一级多股簧单元内部套接有导杆一，所述二级多股簧单元内部套接有导杆二，所述导杆一和导杆二的长度分别小于一级多股簧单元和二级多股簧单元的长度；所述从动盘上还均布设置有三个弧形的滑孔，滑孔内具有两端固定在外壳一和外壳二上的止动销，所述滑孔两端半圆弧面为滑孔极限位置，当主动端和从动端相对转动使得止动销由初始位置滑动至滑孔极限位置时，所述三组组合弹簧被压缩至最大工作变形状态。本专利技术的关键构思为用多股簧单元替代弹性机构中的单股螺旋弹簧来作为缓冲减振弹性元件。由于多股簧的各股钢丝在压缩变形过程中相互摩擦和耦合，可以吸收能量， 具有抗冲击性能好，强度高，吸振缓冲减振效果好等特点，因此当轴系的动负载荷增加时， 可以使小扭转刚度平稳过渡到大扭转刚度，因此避免了刚度跃变现象的出现；具备更加优良的缓冲减振降噪效果。上述技术方案实施时，每组驱动块的两个驱动块的端面位于同一平面上，从而可以均勻的传递力和运动，提高传递效率。实施时，在保证有足够内部空间的前提下，外壳一与外壳二的结构、外部形状、尺寸参数和螺栓孔个数等与所连接的动力驱动系统和从动系统相匹配，从而可以顺利安装在相应的轴系中。外壳一和外壳二可以通过八个均布的螺栓和三个止动销联接成为一个整体，从而构成主动端，主动端通过螺栓和输入轴可以与动力驱动系统连接。通过调整从动盘的截面形状和厚度，从而可以获得所需要的从动端惯量。技术方案中导杆一、导杆二和滑块是组合弹簧的滑动支架和导向件，同时起限位作用，可以防止多股簧单元与主动端中的外壳内壁直接接触，又可限制每个弹簧的最大压缩量，是实现减振器弹性特性分级的必要条件。实施时，为确保多股簧不会与弹簧室内壁相接触，各多股簧的外径均小于弹簧室的直径，以防止多股簧由于与内壁摩擦而出现被磨损现象。另外，多股簧单元在安装的时候有一定的预变形，以保证弹性机构的结构紧凑性，防止出现额外的振动和噪声。另外，实施时在各组组合弹簧的三个多股簧单元和弹簧室中加入适量的粘性油脂(弹簧室的密闭性良好，也可通过弹簧护片来对内部油脂或润滑油进行密封)，可以起阻尼作用，同时又对多股簧起润滑作用。其中所述多股簧单元中的弹簧是由多根细钢线合并绕成一定长度的螺旋弹簧，称为多股螺旋弹簧(简称多股簧)。作为上述技术方案的优化，所述多股簧单元为将相应的多股簧两端头簧圈进行并圈后再分别焊接一个刚性垫圈所形成的构件，这样可以防止多股簧出现散簧现象并使得多股簧的轴向受力均勻；同时，一级多股簧单元和二级多股簧单元中只有一个多股簧，而且它们的右端刚性垫圈均开有通孔，通孔直径与对应的导杆一和导杆二直径匹配，从而方便装配；三级多股簧单元由两个旋向相反的多股簧套接并联而成，且三级多股簧两端焊接的刚性垫圈无通孔。这样，三级多股簧单元可以获得较大的刚度以满足传递大扭矩的工作要求， 同时采用两个旋向相反的多股簧套接并联，可以使得三级多股簧受力更均衡，受压缩变形时不容易发生侧歪现象。作本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种轴系扭振减振器，包括主动端、从动端和弹性机构，其特征在于，所述主动端包括对合连接成空腔盘状体的外壳一（１）和外壳二（８）；所述从动端包括同轴设置于外壳一（１）和外壳二（８）的腔室内的从动盘（１３）；主动端通过滑动轴承（１６）可转动地支承在从动端上；所述从动盘（１３）轴心处具有从动系统连接孔，主动端上对应从动系统连接孔设置有匹配的开孔；所述从动盘（１３）周边外侧至主动端空腔内周壁之间具有用于安装弹性机构的环形的弹簧室（３），弹簧室（３）内均布设置有三组固定在主动端上的驱动块（６），每组驱动块包括两个对称且间隔设置的驱动块（６），其间隔内具有一个由从动盘（１３）上延伸出的凸起部分；所述弹性机构包括由三组驱动块（６）隔开的三组组合弹簧，每组组合弹簧包括刚度依次增大的三个多股簧单元，分别为一级多股簧单元（５）、二级多股簧单元（１０）和三级多股簧单元（１２）；三个多股簧单元之间通过两个滑块（２）隔开，所述一级多股簧单元（５）内部套接有导杆一（４），所述二级多股簧单元（１０）内部套接有导杆二（１１），所述导杆一（４）和导杆二（１１）的长度分别小于一级多股簧单元（５）和二级多股簧单元（１０）的长度；所述从动盘（１３）上还均布设置有三个弧形的滑孔，滑孔内具有两端固定在外壳一（１）和外壳二（８）上的止动销（１５），所述滑孔两端半圆弧面为滑孔极限位置（１４），当主动端和从动端相对转动使得止动销（１５）由初始位置滑动至滑孔极限位置时，所述三组组合弹簧被压缩至最大工作变形状态。...
【技术特征摘要】
1.一种轴系扭振减振器，包括主动端、从动端和弹性机构，其特征在于，所述主动端包括对合连接成空腔盘状体的外壳一(1)和外壳二(8)；所述从动端包括同轴设置于外壳一 (1)和外壳二(8)的腔室内的从动盘(1 ；主动端通过滑动轴承(16)可转动地支承在从动端上；所述从动盘(13)轴心处具有从动系统连接孔，主动端上对应从动系统连接孔设置有匹配的开孔；所述从动盘(13)周边外侧至主动端空腔内周壁之间具有用于安装弹性机构的环形的弹簧室(3)，弹簧室(3)内均布设置有三组固定在主动端上的驱动块(6)，每组驱动块包括两个对称且间隔设置的驱动块(6)，其间隔内具有一个由从动盘(1 上延伸出的凸起部分；所述弹性机构包括由三组驱动块(6)隔开的三组组合弹簧，每组组合弹簧包括刚度依次增大的三个多股簧单元，分别为一级多股簧单元(5)、二级多股簧单元(10)和三级多股簧单元(1 ；三个多股簧单元之间通过两个滑块( 隔开，所述一级多股簧单元(5) 内部套接有导杆一 G)，所述二级多股簧单元(10)内部套接有导杆二(11)，所述导杆一(4) 和导杆二(U)的长度分别小于一级多股簧单元( 和二级多股簧单元(10)的长度；所述从动盘(13)上还均布设置有三个弧形的滑孔，滑孔内具有两端固定在外壳一(1)和外壳二 (8)上的止动销(15...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚宪生，杨俊杰，廉超，徐红亮，张干清，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85
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