Демпфер крутильных колебаний

Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-ву 22) Заявлено 31,03.78 (21) 2599735/27-1 Кл,зВ 60 К 17/3Р 16 Р 3/18 исоединением заявки-осударственны комнт СССР(45) Дата опубликования описания 07.10.80 53) УДК 629.11,3.0(72) Авторы изобретения П и А. Д. Ефимов ьяченко, А. И. Стефан ецко Институт блем надежности и долгов АН Белорусской ССР) ДЕМПФЕР КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Изобретение относится к области машиностроения и применяется для демпфирования крутильных колебаний в конечных передачах транспортных и тяговых средств,Известен демпфер крутпльных колебаний, 5содержащий торсионный вал и втулку,один конец которой закреплен на торсионном валу, а другой связан с ним шлицевымсоединением 1.Этот демпфер обладает невысокой энергоемкостью, причем его упругая характеристика имеет линейный характер, в результате чего он не снижает амплитуды крутильных колебаний, а наоборот повышаетее при совпадении собственных частот колебаций с возмущающими, передаваемымидемпфером.Целью изобретения является снижениеамплитуды крутильцых колебаний и увеличение энергоемкости путем обеспечения нслинейности упругой характсристики,Достигается эта цель тем, что втулка выполнена торсионной, при этом шлицевоесоединение указанной втулки с торсионнымвалом выполнено с зазором, а между валом 25и втулкой установлен упругий элемент.Предлагаемый демпфер может бытьснабжен по крайней мере одной дополнительной втулкой, установлеш;ой между торсионным валом ц втулкой, при этом один 30 конец дополнительной втулки закреплен па торсионном валу, а другой выполнен шлицевым и размещен между втулкой и торсионным валом.Кроме того, с целью обеспечения возможности регулирования диапазона демпфируемых нагрузок, между дополнительной и торсионной втулками установлено дополнительное шлицевое кольцо, связанное с дополнительной втулкой беззазорным шлццевым соединением и имеющее возможность перемещаться по цей в осевом направлении.На фиг, 1 изображен продольный разрез 1 варианта демцфера; ца фиг, 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг. 3 - график упругой характеристики демпфера (вариант 1); ца фцг. 4 - продольный разрез П варианта демпфера; па фиг. 5 - разрез Б - Б фпг. 4; на фиг. 6 - график упругой характеристики демпфера (вариант 11); на фиг. 7 - продольный разрез 111 варианта демпфера; на фиг. 8 - разрез В - В фцг. 7; на фиг.9 - график упругой характеристики демпфера (варпант 111),Демпфер (вариант 1) включает ведущую полуось 1 со шлицами, являющуюся одновременно торсионным валом, и шлицевую торсионную втулку 2, Втулка одним концом защемлена в фланце торсиона, В нерабочем состоянии между шлицами втулки и вала имеется зазор. Пространство между валом и втулкой заполнено эластомером 3, например резиной,11 вариант демпфера содержит те же элементы, что ц вариант 1, и, кроме того, торсионную втулку 4 со шлпцамц, защемленную одним концом в фланце торсионного вала, а другим концом связанную шлицевым соединением с зазором с втулкой 2.111 вариант демпфера кроме элементов П варианта содержит шлицевое кольцо 5, установленное между торсиоцпыми втулкамц 2 и 4 и имеющее возможность перемещения в осевом направлении, внешние пиплцы которого выполнены клицовидцымц с понижением в сторону защсмлеппя, а шлицы внешней втулки 4 - с повышением в сторону защемления. С внутренней втулкой 2 шлицевое кольцо 5 связано шлицевым соединением без зазора, Перемещение шлццевого кольца осуществляется с помощью нажимного диска 6 с кольцевым выступом, который входит в кольцевую прорезь на шлицевом кольце. Нажцмной диск имеет резьбу на внутренней поверхности фланца и перемещается по резьбе на торсионном валу в осевом направлении. От проворота на резьбе во время работы пажцмцой диск фиксируется при помощи винтов 7,Устройство работает следующим образом.При резком увеличении крутящего момента на колесе происходит закрутка торсионного вала до тех пор, пока це будет выбран зазор между шлпцамц торспоцного вала и втулки 2, которая таким образом включается в работу и цачцпаст скручиваться вместе с валом. Прц этом происходит возрастание жесткости демпфера ца величину жесткости втулки, что и способствует повышешпо энергоемкости дсмпфсра. Поглощение энергии крутпльпых колебаний происходит за счет внутреннего трения (гистерезиса) в эластомерс 3.Во втором варианте возрастание жесткости демпфера происходит дважды: вначале, когда торсионный вал, скручиваясь, выбирает зазор в шлицевом соединении с втулкой 2, жесткость демпфера возрастает па величину жесткости втулки, а затем, когда торсиоццый вал и втулка 2, продолжая скручиваться вместе, выбирают зазор в шлицевом соединении лежду втулкамц 2 и 4, жесткость демпфера возрастает па величину жесткости втулки 4. В дальнейшем происходит скручивание одновременно торсионного вала п обеих втулок. Упругая характеристика демпфера приобретает впд, приближающийся к экспоценццальпой крпвой. Поглощение энергии колебаний также происходит за счет гцстерезцса в эластомерном наполнителе.Третий вариант демпфера позволяет осу 5 1 О 15 20 25 30 35 ю 45 50 55 60 ществлять регулировку диапазона демпфи руемых нагрузок за счет регулирования момента включения в работу втулки с эластомером 3, перемещением шлицевого кольца 4 в осевом направлении. При перемещении шлццевого кольца в сторону защемлецця зазор между клиновыми шлицами кольца и внешней втулки с эластомером 3 увеличивается; прц перемещении в обратную сторону - выбирается. Упругая характеристика демпфера приобретает вид семейства ломаных, как показано на фиг. 9, где крайняя левая ветвь соответствует наименьшему зазору между клиновыми шлицамц кольца 4 п втулки с эластомером 3, а крайняя правая ветвь наибольшему зазору между теми же шлицами, Энергия колебаний поглощается в эластомерцом наполцптеле за счет гистерезиса.Осуществление указанных конструкций позволяет увеличить энергоемкость демпферов крутильцых колебаний конечных передач транспортных и тяговых средств, а также уменьшить их динамическую нагруженпость. Формул а изобретения 1, Демпфер крутильцых колебашлй, преимущественно для транспортного средства, содержащий торсионпый вал и втулку, один конец которой закреплен на торсионном валу, а другой связан с ццм шлпцевым соединением, отличающийся тем, что, с целью снижения амплитуды крутильных колебаний и увеличешля энергоемкости путем обеспечения нелинейности упругой характеристики, втулка выполнена торсионной, при этом шлицевое соединение указанной втулки с торсионным валом выполнено с зазором, а между валом и втулкой установлен упругий элемент.2. Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что оц снабжен по крайней мере одной дополнительной втулкой, установленцоц между торсионным валом и втулкой, при этом однц конец дополнительной втулки закреплен на торсионном валу, а другой выполнен шлпцевым и размещен между втулкой и торсионным валом.3, Демпфер по п. 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования диапазона демпфируемых нагрузок, между дополнительной и торсионной втулками установлено дополнительное шлицевое кольцо, связанное с дополнительной втулкой беззазорным шлицевым соединением и имеющее возможность перемещаться по ней в осевом направлении. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции208664, кл. Р 16 Г3/00, 1972,768617Фиг. 7Составитель Н. Николаева едактор Н. Ахмедова Техред И. Пенчко Корректор Т. Трушинаказ 1986/8 Изд.470 Тираж 772 Подписно НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 огра фиапунова, 2