扭转振动减振器制造技术

技术编号:7251853 阅读:115 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种扭转振动减振器,包括壳体、与所述壳体焊接密封的盖板、壳体与盖板围成的容腔,位于容腔内的具有至少一个环形凹槽的惯性体、充盈于所述容腔以及所述惯性体的凹槽内的阻尼物和至少一个位于所述惯性体与所述容腔之间的限位轴承,其中所述壳体具有被称为第一端面的受力端面和被称为第二端面的非受力端面,所述盖板与所述壳体的结合部位于所述第二端面,所述壳体采用旋压整体成形。本发明专利技术结构简单,噪音低,减振性能好,减振器壳体兼作皮带轮,节约了空间,降低了成本,旋压成形的壳体强度高,减振效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种消除旋转轴系振动的装置,特别涉及一种扭转振动减振器
技术介绍
在各旋转轴系中,经常用到一种调整轴系扭转振动频率或利用阻尼因素耗散轴系的激励能量或兼有调频与阻尼两种作用的减振装置,在实际应用中常见的有汽车发动机曲轴用阻尼型扭振减振器。例如,汽车发动机曲轴是车体产生振动的主要内在来源,设置一个减振器来减轻汽车发动机本身的振动,不失为一种有效的主动减振措施。此类减振器的工作原理是减振器壳体与曲轴连接,减振器壳体将扭转振动惯性质量传递给壳体内基本处于悬浮状态的惯性体以及两者之间的阻尼物质上。发动机工作时,减振器壳体与曲轴一起振动,由于惯性质量滞后于减振器壳体,因而在惯性体和壳体之间产生相对运动,使阻尼物质来回揉搓,振动能量被阻尼物质的内摩擦阻尼吸收,从而使曲轴的扭振得以消减。现有技术中的减振器通常具有由钢板压铸而成的壳体,该壳体可与曲轴连接,有一侧盖与减振器壳体组成封闭腔,其内装着扭转振动惯性质量体。惯性质量体与封闭腔之间留有一定的间隙,里面充满高粘度阻尼物,例如硅油。当发动机工作时,减振器壳体与曲轴一起旋转、一起振动。由于惯性质量相当大,于是在惯性体与减振器壳体间产生相对运动。曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收,使扭振消除或减轻。这种硅油扭转减振器减振效果好,性能稳定,工作可靠,结构简单,维修方便,所以在汽车发动机上的应用日益普遍。但是,上述的硅油减振器也存在一些不足,具体来说,对减振装置的设计主要在于确定减振装置的三个主要参数,分别是转动惯量、刚度以及阻尼。上述三项中任一参数的改变均会改变曲轴的扭振特性,因此对减振装置的设计本质上是选定最佳的参数。由于在设计减振装置时,转动惯量一般已经确定,而阻尼对扭振的影响通常小于刚度对扭振的影响, 因此在设计中,主要是对刚度进行选取。然而传统压铸成型的壳体刚性较差,铸造点之间容易存在拐角气孔、缩孔、砂眼等肉眼看不见的瑕疵,如图1所示,产生这些铸件缺陷1后,将会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。缺陷还会降低铸件的致密性,致使铸件报废。另外,缺陷对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。具有上述缺陷的铸件虽然看似获得了完整的外形,但内部留有未完全充盈的若干狭小空间, 使铸件的力学性能严重受损。后果是,导致减振器平衡性不好,缩短使用寿命,甚至发生曲轴断裂的危险事故。铸件缺陷的控制手段也相当繁琐,可以参见2009年4月1日化学工业出版社出版的《铸造工艺设计及铸件缺陷控制》(作者李晨希ISBN =9787122045249)和2011年1月机械工业出版社出版的《铸件内在缺陷分析与防止》(作者黄志光ISBN :978-7-111-32508-6)。 同时,由于铸造效率较低,以及铸造模次不同导致的铸件密度存有差异,所以减振器的质量控制实在难以保障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种刚性强,结构紧凑,加工效率高,噪音低,减振性能好的扭转振动减振器,以满足实际应用的需要。为实现本专利技术的目的,通过如下技术方案来实现一种扭转振动减振器,包括壳体、与所述壳体焊接密封的盖板、壳体与盖板围成的容腔、位于容腔内的具有至少一个环形凹槽的惯性体、充盈于所述容腔以及所述惯性体的凹槽内的阻尼物、至少一个位于所述惯性体与所述容腔之间的限位轴承以及用于安装所述减振器的连接装置,其中所述壳体具有被称为第一端面的受力端面和被称为第二端面的非受力端面,所述盖板与所述壳体的结合部位于所述第二端面,所述壳体是采用旋压整体成形的一体化结构。优选地,所述壳体外周表面还设置有皮带轮槽。所述壳体可以采用铸铁、铝合金、镁合金或镁铝合金材料制成。为了获得更好的减振性能以及降低噪音,优选地,采用镁合金材料制成。所述壳体的中央部设有贯穿于所述第一端面用于将扭转振动减振器安装在旋转轴上的中央通孔。所述中央通孔周围还设置有供扭转振动减振器固定就位的若干通孔,或者,所述中央通孔内部是螺纹结构,供扭转振动减振器固定就位。所述壳体的第一端面和/或第二端面外侧还设置有散热片。本专利技术的有益效果是,通过采用上述的技术方案提供了一种刚性强,结构紧凑,加工效率高,噪音低,减振性能好的扭转振动减振器及其制造方法,由于壳体是采用旋压成形技术整体制成的一体化结构,有效地避免了铸造缺陷的发生,提高了铸造效率和铸件质量; 同时,将盖板与壳体的结合部设置在不受力的第二端面,削弱了焊缝连接处因为承受应力导致的断裂风险,使得扭振减振器的整体强度更高;而且,在旋压工艺过程中还在壳体外壁一体化成型有皮带轮槽,减振器壳体兼作皮带轮,节约了空间,降低了成本。附图说明 图1是现有技术中减振器的铸造缺陷常见位置示意2是本专利技术的产品外观示意3是本专利技术的内部结构示意4是图3中A-A向剖面5是旋压加工前后壳体毛坯形状变化示意6是皮带轮槽常见形状示意7是皮带轮槽常见形状劈坯结构示意8是壳体外周旋压有皮带轮槽的减振器结构示意9是皮带轮和减振器分开安装的位置示意10是带有散热片的减振器结构示意图附图中各标号代表组件和零件名称如下 1铸件缺陷42壳体3盖板4间隙5惯性体6环形凹槽7限位轴承8通孔9螺栓10底盘11中央通孔12预留孔13旋转轴14第一端面15第二端面16皮带轮17散热片具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术提供一种扭转振动减振器,参照图2和图3,该减振器包括壳体2、与所述壳体2焊接密封的盖板3、壳体与盖板围成的容腔(未示出)、容腔内具有惯性体5、该惯性体一般来说是环形圆盘状的,与容腔具有大致相近的形状以使得该惯性体能够容置于所述容腔之内,该惯性体可由所需重量等级的各种材料制成例如金属,如钢、铁、合金钢、铝、镁、 青铜、铝合金、镁合金、铜-锌-铝系、铁-铬-钼系和锰铜系合金、碳化钨等,再例如陶瓷材料,如氮化硅、碳化硅等陶瓷基复合材料,上述材料因其自身具备耐高温、耐磨损、高强度和刚度、抗腐蚀的特性,因此非常适合用作扭振减振器的惯性质量体,以此类推,具有这般特性的其他物质也可以作为扭振减振器的惯性体的选择。优选地,惯性体的物理特性如下 抗拉强度6. 32Mpa,屈服强度5. 85Mpa, Icm延伸率1.5%-1.8%,弹性模量220640Mpa,刚度 115836Mpa,线性膨胀系数。C为0. 56*10_5,布氏硬度250Λ90。所述壳体2应当具备足够的强度,以防止壳体在旋转碰撞中发生变形,引起壳体与惯性体之间的间隙过小或卡死,导致减振器失效。一般情况下,惯性体的转动惯量占到整个扭转振动减振器转动惯量的60 %,该比值可以根据选用不同的材料而改变,例如当壳体采用钢制而惯性体采用重合金时,这个比值将增加到约75% ;当壳体采用轻质合金而惯性体用钢制时,这个比值可以增加到80% -90%。为了安全的承受因旋转而产生的圆周应力和径向应力,在实际设计中,通常壳体的厚度取惯性体直径的1/50到1/60 ;惯性体的内外直径比值范围为0. 2-0. 6 ;惯性体宽度与外直径比值范围为0. 3-0. 7。从设计更轻更有效的减振器这个思路出发,一个大直径的薄惯性圆环是一个较理想的选择,同时这样也有利于产品有个较大的公差范围,便于生产加工。扭转振动减振器在工作过程中,所述惯性体在容腔内基本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张永升张冰
申请(专利权)人:青岛地恩地材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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