[发明专利]轴系扭振减振器

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

本发明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。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明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，本发明中采用了如下的技术方案：