Демпфер крутильных колебаний Советский патент 1992 года по МПК F16F15/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к демпферам крутильных колебаний коленчатых валов.

Известен демпфер крутильных колебаний, состоящий из двух дисков, один из которых, жестко закрепленный на конце вала, соединен по наружному диаметру слоем резины с другим - подвижным маховиком. Основной недостаток такой конструкции в том, что при осевых и поперечных колебаниях коленчатого вала из-за значительных растягивающих напряжений происходит расслаивание резинового слоя, что снижает надежность демпфера.

Известен демпфер крутильных колебаний, содержащий тонкостенный корпус, установленный с ним соосно маховик и размещенный между ними демпфирующий элемент.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что поперечное сечение упругого элемента увеличивается к наружной поверхности корпуса, а при поперечных и продольных колебаниях коленчатого вала от действия сил инерции происходит отслаивание демпфирующего элемента, что снижает надежность демпфера.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения растягивающих напряжений демпфирующего элемента.

На фиг.1 изображен предлагаемый демпфер крутильных колебаний в разрезе, на фиг.2 - схема усилий от продольных и поперечных сил на маховик.

V4 О

ГО

о

JSb

Демпфер крутильных колебаний содержит тонкостенный корпус 1,соосно установленный с ним маховик 2 и размещенный между ними демпфирующий элемент 3, причем корпус выполнен в виде стакана, боковая поверхность 4 которого сопряжена с дном по радиусу R выбранному равным или меньшими толщины демпфирующего элемента, поверхность последнего в месте сопряжения с поверхностью корпуса эквидистантна ему. Маховик 2 установлен с зазором относительно боковой поверхности 4 корпуса. Маховик 2 имеет внутренний диаметр D, внешний диаметр DI, толщину Н. Корпус 1 имеет диаметр D2 боковой поверхности 4.

На фиг.2 усилие от поперечной силы инерции Рв раскладывается на составляющую касательной т - г к криволинейной поверхности Рв-;; и нормальную Рвп по нормали п-п, аналогично раскладывается усилие от продольной силы Рг Ргп.

Для испытаний был изготовлен демпфер с размерами D 56 мм, Di 105-o,05 мм, Н 33 мм; Боковая поверхность 4 имела

диаметр 02 107 4-ода мм, толщина демпфирующего элемента h 14 мм, радиус перехода R 15 мм.

При работе двигателя внутреннего сгорания и равномерном вращении коленчатого вала (не показан) демпфер крутильных колебаний вращается с ним как одно целое. При возникновении крутильных колебаний коленчатого вала маховик 2 стремится продолжить равномерное вращение, вследствие чего демпфирующий элемент 3 будет то скручиваться, то раскручиваться. При этом часть энергии возмущающих моментов, действующих на коленчатый вал, поглощается внутренним торцом демпфирующего элемента 3, а затем рассеивается в окружающую среду.

Демпфер крутильных колебаний обеспечивает снижение растягивающих усилий в демпфирующем элементе. Это происходит потому, что при продольных и поперечных колебаниях силы инерции от маховика 2 передаются демпфирующему слою 3, однако величина растягивающих усилий при

этом уменьшается из-за того, что поверхность усилий при этом уменьшается из-за того, что поверхность корпуса 1 имеет криволинейные участки. На фиг.2 составляющие Pef, Рвп меньше величины Рв, точно

также Prf, Ргп меньше величины Рг.

Обычно, отслоение демпфирующего элемента 3 от корпуса 1 происходит из-за максимальных растягивающих усилий. На эквидистантной поверхности корпуса 1

полная сила инерции от массы маховика 2 раскладывается на тангенциальное и нормальное к поверхности направления, тем самым уменьшается растягивающее усилие.

Кроме того, боковая поверхность 4 ограничивает свободу перемещения маховика 2 в вертикальном направлении при колебаниях, тем самым снижает перегрузки демпфирующего элемента. Заметим,

что при этом демпфер крутильных колебаний выполняет свои функции, так как вращение вокруг общей оси с корпусом не ограничивается.

Формула изобретения

Демпфер крутильных колебаний, содержащий тонкостенный корпус, соосно установленные с ним маховик и размещенный между ними демпфирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, корпус выполнен в виде стакана, боковая поверхность которого сопряжена с дном по радиусу,

выбранному равным меньшим толщины демпфирующего элемента, поверхность последнего в месте сопряжения поверхностей корпуса эквидистантна ему, а маховик установлен с зазором относительно боковой поверхности корпуса.

,

i

I. U

,-h

i

Использование: в машиностроении, а именно к демпферах крутильных колебаний коленчатых валов. Сущность изобретения: демпфер крутильных колебаний содержит тонкостенный корпус, соосно установленный с ним маховик и размещенный между ними демпфирующий элемент, корпус выполнен в виде стакана, боковая поверхность 4 которого сопряжена с дном по радиусу, выбранному равным или меньшим толщины демпфирующего элемента, поверхность последнего в месте сопряжения поверхностей корпуса эквидистантна ему, а маховик установлен с зазором относительно боковое поверхности корпуса. Положительный эффект: снижение растягивающих усилий в демпфирующем зле- менте и, как следствие, повышение надежности демпфера. 2 ил. Ј