Демпфер крутильных колебаний с независимыми упругими элементами из эластомерного материала
Изобретение относится к устройствам, позволяющим гасить крутильные колебания. Сущность изобретения заключается в том, что демпфер крутильных колебаний состоит из ведущей и ведомой частей и упругого тела, коаксиально соединяющего ведущую и ведомую части демпфера. В качестве упругого тела используются несколько независимых упругих элементов из эластомерного материала в форме симметрично соединенных вершинами усеченных конусов, армированных цилиндрическими стержнями и запрессованных за счет собственной упругой деформации в гнезда той же геометрической формы, совместно расточенные в ведущей и ведомой частях демпфера. Техническим результатом является создание простой, технологичной в изготовлении и эффективной конструкции демпфера. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам, позволяющим гасить крутильные колебания, и может быть использовано в двигателестроении.
Известны два основных типа демпферов крутильных колебаний, использующих эффект гашения колебаний за счет внутреннего трения, возникающего в деформируемом под воздействием динамических нагрузок упругом теле из эластомерного материала, соединяющем ведущую и ведомую части демпфера. Упругое тело демпферов первого, наиболее распространенного типа представляет собой варианты эластомерной прослойки, коаксиально соединяющей привулканизованные к ней металлические части демпфера. Основным достоинством данной конструкции является ее простота, достигаемая совмещением в упругом теле функционального (обеспечивающего демпфирование) и конструктивного (обеспечивающего взаимную ориентацию частей демпфера) назначения. Недостатками является: ограниченные возможности передачи крутящего момента - в пределах сил адгезии эластомера к металлу, возможность разрушения при нагреве в процессе эксплуатации, неремонтнопригодность, а также высокая стоимость технологического процесса подготовки контактирующих с эластомерной прослойкой поверхностей и самой вулканизации.
Этих недостатков лишены демпферы, использующие в качестве упругого тела комплект из нескольких независимых, устанавливаемых путем механической сборки упругих элементов из эластомерного материала, однако они требуют усложнения конструкции демпфера за счет применения дополнительных деталей, обеспечивающих крепление упругих элементов и коаксиальность ведущей и ведомой частей. Кроме того, упругие элементы и места контакта с ними имеют, как правило, достаточно сложную форму и нетехнологичны в изготовлении.
Целью изобретения является создание максимально простой, технологичной в изготовлении и эффективной конструкции демпфера, объединяющей достоинства аналогов и обеспечивающей по сравнению с ними конкурентоспособность в массовом производстве.
Изобретение иллюстрируется фиг.1-3. Этим требованиям отвечает предлагаемая конструкция демпфера (фиг.1) с металлическими (литыми или горячештампованными) ведущей 1 и ведомой 2 частями, в которой независимые упругие армированные элементы 3 (условно показана конструкция с 6 элементами) из эластомерного материала, представляющие собой тела вращения в форме соединенных вершинами усеченных конусов, запрессованы за счет собственной упругой деформации в гнезда той же геометрической формы, совместно расточенные в ведущей и ведомой частях. Оси гнезд (фиг.2) (упругие элементы условно не показаны) совпадают по направлению с осью вращения демпфера и равномерно расположены на окружности, являющейся средней линией зазора между его частями. При этом противоположно направленные конические поверхности упругих элементов не только препятствуют осевому смещению самих элементов, но и фиксируют взаимное расположение частей демпфера в осевом и радиальном направлениях.
Таким образом, упругие элементы совмещают как функциональное (демпфирование и передача крутящего момента), так и конструктивное (обеспечение взаимной ориентации частей демпфера) назначение, позволяя избежать применения дополнительных деталей, а наличие в них осевых отверстий позволяет не только облегчить запрессовку элементов в гнезда, но и путем последующей запрессовки в них арматуры 4 в виде цилиндрических стержней с диаметром большим, чем диаметр отверстий, обеспечить статическую деформацию упругих элементов, позволяя изменять таким образом частотные характеристики демпфера.
Наличие зазора между ведущей и ведомой частями демпфера и фасок 5 на кромках гнезд позволяют избежать среза упругих элементов при пиковых нагрузках, заменяя его на деформацию.
Поскольку все металлические детали демпфера имеют форму тел вращения, то их изготовление, а также изготовление оснастки для формования упругих элементов весьма технологично и обеспечивается высокопроизводительными методами токарной обработки. Расточка конических поверхностей гнезд выполняется многошпиндельным станочным приспособлением с одновременной совместной обработкой ведущей и ведомой частей демпфера. Небольшие габариты упругих элементов позволяют изготавливать их в высокопроизводительных многоместных пресс-формах, а сборка демпфера с одновременной запрессовкой гидро- или пневмопрессом всех упругих элементов возможна в любом месте, оптимальном с точки зрения организации производства и минимизации производственных затрат.
Демпфер крутильных колебаний, предназначенный для гашения крутильных колебаний за счет внутреннего трения, возникающего в деформируемом под воздействием динамических нагрузок упругом теле, коаксиально соединяющем ведущую и ведомую части демпфера крутильных колебаний, отличающийся тем, что, в целях упрощения конструкции и повышения технологичности ее изготовления, в качестве упругого тела используются несколько независимых упругих элементов из эластомерного материала в форме симметрично соединенных вершинами усеченных конусов, армированных цилиндрическими стержнями и запрессованных за счет собственной упругой деформации в гнезда той же геометрической формы, совместно расточенные в ведущей и ведомой частях демпфера крутильных колебаний.
