[发明专利]一种适时可控刚度及阻尼的联轴器及其减振系统

说明书

本发明涉及一种适时可控刚度及阻尼的联轴器，其至少包括壳体，在所述壳体的内部空间中设置有能够在传递动力的同时可调节地吸收传动过程产生的振动的减振组件，其中，所述减振组件至少包括第一侧板、第二侧板、中间块和弹性组件，其中，所述第一侧板和第二侧板相对设置，并且在所述第一侧板与第二侧板之间沿圆周方向间隔填充有若干个所述中间块，所述弹性组件按照其能够缓冲相邻所述中间块在进行传动时发生相对移动的方式安装在相邻所述中间块之间的间隙空间中，所述弹性组件能够根据所述减振组件在进行动力传递过程中产生的振动而以改变其本体温度的方式选择性地调节其刚度。本发明还涉及一种适时可控刚度及阻尼的减振系统。

技术领域

本发明涉及联轴器技术领域，尤其涉及一种适时可控刚度及阻尼的联轴器及其减振系统。

背景技术

车辆、船舶等工程机械在运行时需要依靠传动系统进行运动转换和能量传递，但是随之而来的振动和噪声严重影响了乘坐的舒适性，降低了传动系统的零部件的使用寿命。随着动力装置向高功率密度的方向的发展，传动系统的扭转振动的激励输入也越来越大，这对传动系统的扭转振动的抑制提出了越来越高的要求，然而传统联轴器因为受到自身材料性质的约束，无法改变自身的刚度和阻尼来适应特定场合的需要，并且传统的联轴器在传递动力时会产生较大的扭转振动，存在噪声大、传递效率低、传递力矩不稳定等问题。

形状记忆合金(Shape Memory Alloy，即SMA)是一种新型复合类的功能材料，其具有温敏特性。在温度升高时，形状记忆合金的弹性模量会发生改变。以镍钛SMA为例，其晶体结构能够随温度的变化而变化。它的晶体结构存在马氏体和奥氏体两种形式，也分别被称为“冷态”和“热态”。SMA材料一般具有热弹性的马氏体相变行为，在常温下对马氏体形状的记忆合金材料施加一定的变形量后再对其进行加热处理，当所加的温度超过该形状记忆合金材料的马氏体的消失温度后，即在达到奥氏体相变终了温度后，该记忆合金材料在常温下受力所产生的变形能够完全恢复，该现象被称为形状记忆效应。当该材料处于马氏体结构时，其弹性模量和屈服强度较低，通过升温可以将其晶体结构变为奥氏体，这时它的弹性模量和屈服强度也会得到相应的提高。通常来说，SMA材料在“热态”时的弹性模量约为其在“冷态”时的三倍。因此，在联轴器领域可以考虑利用SMA材料来解决传统联轴器无法调节刚度的问题。

公开号为CN103511488A的专利文献公开了一种机械传动联轴器结构，它将主动齿轮盘通过主动轴键安装在主动轴的一端，主动齿轮盘具有沿轴向滑动的自由度而不具有转动的自由度，压力弹簧安装在台阶与主动齿轮盘之间，被动齿轮盘与被动轴通过被动轴键形成固定连接，被动齿轮盘的一侧也设有压力弹簧，被动齿轮盘也具有沿轴向滑动的自由度而不具有转动的自由度。在机械运转出现过载的情况下，主动齿轮盘与被动齿轮盘可以沿轴向进行移动而避免出现传动连接部件出现损坏的问题。

公开号为CN114033808A的专利文献公开了一种整体式螺旋迷宫阻尼联轴器，其用于抑制轴系的扭转振动。该整体式螺旋迷宫阻尼联轴器包括螺旋迷宫联轴节、从动端密封盖、驱动端密封盖、驱动轴连接键槽、从动轴连接键槽、阻尼液腔、螺旋迷宫阻尼区、O型密封圈、阻尼液注射孔以及阻尼液排放孔。该整体式螺旋迷宫阻尼联轴器可以改变轴系的扭转振动的固有频率，并且具有隔振的作用，同时在螺旋迷宫阻尼区产生挤压阻尼效应和摩擦阻尼效应耗散振动能量。该整体式螺旋迷宫阻尼联轴器为整体式加工，所需要的元件少，具有承受重载的能力以及良好的抗冲击性能，能够有效抑制旋转机械的扭转振动。

公开号为CN112942104A的专利文献公开了一种磁滞负刚度阻尼器斜拉索减振装置及设计方法，该装置包括支撑框架、磁滞负刚度机构、旋转式电涡流阻尼机构和传动机构，设计方法包括确定斜拉索的振动频率；确定磁滞负刚度阻尼器斜拉索减振装置的安装位置；设计磁滞负刚度阻尼器斜拉索减振装置的刚度参数组件；设计磁滞负刚度阻尼器斜拉索减振装置的阻尼参数组件。该发明利用滚珠丝杠放大了旋转式电涡流阻尼元件的转速，提升了磁滞负刚度阻尼器的耗能效率；该发明所具备的“准恒定”负刚度克服了现有负刚度阻尼器因负刚度的非线性特征明显而难以精准设计的缺陷；该发明通过滚珠丝杠机构将磁滞负刚度元件的负刚度效应放大，有效提升了斜拉索多模态振动控制效果。