Жидкостный демпфер крутильных колебаний Советский патент 1986 года по МПК F16F15/12 

rsD Ю

оэ о

Изобретение относится к машиностроению, 1реимуш.ественно к двигателестроению, и предназначено, в частности, для гашения крутильных колебаний вала поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения постоянной сЮрости сдвига вязкой жидкости.

На чертеже изображен демпфер, общий вид, разрез.

Жидкостный демпфер содерх ит корпус 1 с кольцевой полостью 2, заполненной вязкой жидкостью и установленный в нем маховик 3. Торцовые поверхности 4 маховика 3 выполнены коническими с тангенсом yivia наклона, равным отношению радиального зазора hp между цилиндрической наружной поверхностью 5 маховика 3 и внутренней цилиндрической поверхностью 6 корпуса 1 к радиусу RH цилиндрической наружной поверхности 5 маховика 3, и образуют с внутренней поверхностью 7 корпуса 1 зазор 8. Кроме того, радиальный зазор hp между маховиком 3 и внутренней цилиндрической поверхностью 6 корпуса 1 равен торцовюму зазору hp, соответствующему наружному радиусу RH маховика 3.

Кольцевой маховик имеет размеры RBH - внутренний радиус; Нш --- наружный радиус; R - произвольный радиус на торцовой поверхности 4; hp - величина радиального зазора (кольцевой полости 2).

Жидкостный демпфер крутильных колебаний работает следующим образом.

Корпус 1 демпфера жестко крепится к носку коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. При появлении крутильных колебаний на коленчатом валу между корпусом 1 и маховиком 3 возникает относительное движение, а так как в зазорах 2 и 8 находится вязкая жидкость, то энергия крутильных колебаний поглоп1,ается трением, возникающим в вязкой жидкости при относите ьном движении маховика. Скорость сдвига D между поверхностями 5 и 6 при известной относительной скорости V смешения этих поверхностей опреде.1яется по формуле

Dp - - l - -smwt.(1)

hp hp

где со - угловая скорость вращения корпуса. Так как скорость V для этих поверхностей постоянна, то и скорость сдвига D постоянна. Значение hp выбирается исходя из максимального значения силы трения в радиальном зазоре при величине скорости сдвига D в слоях вязкой жидкости меньп е допустимой. Кроме того, при высоких скоростях сдвига коэффициент вязкости жидкости падает, а значит, падают ее де.мпфирующие свойства. Таким образом, целесообразно установить торцовые зазоры между поверхностями 4 и 7 такими, чтобы скорость

сдвига D была одинакова в радиальных и торцовых зазорах (как между поверхностями 5 и 6).

Полагая, что маховик 3 совершает колебание относительно корпуса 1 по гармоническому закону, скорость сдвига D между поверхностями 4 и 7 можно записать в виде

D ,w.i h h

где R - произвольный радиус маховика 3; h - торцовый зазор на радиусе R; ш -угловая скорость врашения корпуса. Таким образом, чтобы D была постоянная необходимо, чтобы отношение R/h было постоянно При Н R,,; h: hp(2)

OJ;.

D -T:siriwt Dp.

hi.

При

R RBH; h h.BH

(4)

DRuH-W . j -r Sinwt .

Отсюда

SJL

(6)

h,

или

ь ь R° hBii hrg-

(7)

KH

Используя соотно1иения (4) и (7), получают угол наклона говерхности 4 к поверхности 5

tga

R«.

(8)

Таким образам, выполнение торцовых поверхностей маховика коническими с тангенсом угла наклона, равным отношению радиального зазора между цилиндрической поверхностью маховика и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса к радиусу цилиндрической поверхности маховика, обеспечивает при демп(ировании постоянство сил трения и скоростей сдвига в зазорах между маховиком и корпусом и повышает надежность демпфера, устраняя возможность полимеризации вязкой жидкости, заклинивая маховика и в целом выход из строя демпфера.

Формула изобретения

1. Жидкостный демпфер крутильных колебаний, содержан ий корпус с кольцевой полостью, заполненной вязкой жидкостью, и установленный в нем маховик, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения постоянной скорости сдвига вязкой жидкости, торцовые поверхности маховика выполнены коническими с тангенсом угла наклона, равным отношению радиального зазора между цилиндрической поверхностью маховика и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса к радиусу цилиндрической наружной поверхности маховика.

2. Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что радиальный зазор между маховиком и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса равен торцовому зазору, соответствующему наружному радиусу маховика.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, и предназначено, в частности, для гашения крутильных колебаний вала поршневых двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения постоянной скорости сдвига вязкой жидкости. Выполненне в жидкостном демпфере крутильных колебаний торцовых поверхностей маховика коническими с тангенсом угла наклона, равным отношению радиального зазора между цилиндрической поверхностью маховика и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса к радиусу цилиндрической поверхности маховика, обеспечивает при демпфировании постоянство сил трения и скоростей сдвига в зазорах между маховиком и корпусом и повышает надежность демпфера, устраняя возможность полимеризации вязкой жидкости и заклинивания маховика. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. сл

/1

Р