Антивибратор крутильных колебаний Советский патент 1982 года по МПК F16F15/10 

(54) АНТИВИБРАТОР КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

t

Изобретение относится к машино- . строению, в частности к устройствам уменьшения крутильных колебаний силовых установок, например, с двигателями внутреннего сгорания, а точнее к конструктивным мероприятиям по варьированию элементами установки, например, коленчатого вала, с целью уменьшения крутильных колебаний. Известны демпферы крутильных колебаний, маятниковые антивнбраторы и успокоители колебаний, устанавливаемые на коленчатых валах ДВИ-: гателей внутреннего сгорания 1 J.

Однако уменьшаемые демпфером напряжения на коленчатом валу не укладываются в допустимые нормы, а, кроме того, трудоемкость изготовления маятниковых антивибраторов равна трудоемкости изготовления коленчатого вала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является антивибратор крутильных колебаний, преимущественно для коленчатых валов двигателя внутреннего сгорания, содержащий валы, число которых выбрано равным числу коленчатых валов и соединенных на концах зубчатыми колесами с возможностью вращения коленвалов в разные стороны 2}.

Недостатком известного демпфера является ограниченность его использования, так как он предназначен для двигателя, имеющего два или более коленчатых вала, и относительно низкая эффективность гашения колебаний системы, так как он не позволяет выводить резонансы за рабочие обороты двигателя.

Цель изобретения - уменьшение напряжений крутильных колебаний.

Указанная цель достигается тем, что в антиьнбраторе валы представляют собой торсионы, а-передаточное отношение колес, соединяющих торсноны с коленвалами, меньше единицы.

На фиг. 1 изображена схема коленвала с демпферомJ на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Антивибратор содержит зубчатые колеса 1 и 2, установленные на концах коленвала 3, и прямой торсионный вал 4, установленный параллельно коленвалу 3, с зубчатыми колесами 5 и 6, входящими в зацепление с колесами } и 2, при этом передаточное отношение колес 5 и 6, соединяющих торсионный вал с коленвалом 3, выбрано меньше единицы.

Антивибратор работает следующим образом.

При работе двигателя и возникно.вении крутильных моторных колебаний первоначально закручивается коленвал 3 до выборки зазоров в сопряжениях зубчатых колес 2, 6 и 1, 5, затем начинает закручиваться параллельный прямой торсионный вал 4, и с этого момента коленчатый вал 3 и торсион 4 работают одновременно, т.е. жесткость коленчатого вала автматически возрастает, а крутильные колебания уменьшаются.

За счет редуцирования приведенна к коленвалу 3 жесткость прямого торсионного вала 4 увеличивается .i пропорционально квадрату передаточного отношения зубчатых колес 2, 6 или 1, 5. Вследствие этого торсионный вал 4 даже при небольших диаметрах соизмерим по жесткости с коленва,1ом 3. Так при передаточном отноГЗиии i 4 и условном диаметре коленчатого вала 85 мм, равный ему по жесткости торсионный вал должен Ш4еть диаметр 0 42,5 мм.

Вместе с тем.коленвал 3, в силу его функциональных и конструктивных ссобенностей, имеет, по сравнению с торсионным валом 4, большие изгибные нагрузки. В связи с этим в торсионном валу 4 могут быть допущены углы закрутки и напряжения от круТильных колебаний больше, чем в коленвалу 3.

Одновременно с повышением жесткости и разгрузки коленвала 3 от крутильных колебаний торсионный вал 4, благодаря наличию зазоров в зубчатых колесах выступает в роли антивибратора .

Использование описанного антивибратора крутильных колебаний позволяет повысить собственную частоту крутильных колебаний системы в ,5 раза и вывести опасные резонансы за рабочий диапазон чисел оборотов судовмх, дизельгенераторньгх, автомобильшлх и другиз установок с двигателями и уменьшить напряжения крутильных колебаний.

Формула изобретения

Антивибратор крутильных колебаний, преимущественно для коленчатых валов двигателя внутреннего сгорания, содержащий валы, число которых выбрано равным числу коленчатых валов, и

соединенных на концах зубчатыми колесами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения напряжений крутильных колебаний, валы представляют собой торсионы, а передаточное

отношение колес, соединяющих торсно)НЫ с коленвалами, меньше единицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ваншейдта В.А. М.-Л., Машиностроение, 1964, с. 200-205.

2.Авторское свидетельство СССР №185630, кл. F 16 F 15/10, 1963 (прототип) .