[發(fā)明專利]正負(fù)彈簧并聯(lián)式半主動控制型聯(lián)軸器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310019712.3
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103089837A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉輝;李華;項昌樂;韓立金
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: F16D3/02
• 分類號: F16D3/02;F16F15/10;F16F15/18
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;郭德忠

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及一種聯(lián)軸器，具體涉及一種半主動控制型聯(lián)軸器，屬于軸系扭轉(zhuǎn)振動的減振技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

扭振現(xiàn)象在諸如車輛、船舶等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中普遍存在。這種振動容易引起機(jī)械故障和縮短機(jī)械使用壽命。隨著現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，扭振現(xiàn)象引起的危害變得更加嚴(yán)重。

改善扭振問題的方法主要是通過移頻原理，即通過振動特性設(shè)計，將結(jié)構(gòu)固有扭轉(zhuǎn)頻率與扭轉(zhuǎn)激勵頻率錯開。利用這一原理，目前在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中普遍采用被動式彈性阻尼式扭轉(zhuǎn)減振器，被動式減振器最大的缺陷在于：現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械所承受的扭振的頻率和幅值會在很寬的范圍變化，系統(tǒng)特性相對固定的被動式減振裝置無法滿足這一特點(diǎn)要求。

除了被動式扭轉(zhuǎn)減振裝置外，技術(shù)上還出現(xiàn)了主動控制式扭轉(zhuǎn)減振裝置，如CN101550986A說明了一種主動控制型電動扭振減振器，理論上在一定范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要適時改變彈性元件和阻尼元件的特性參數(shù)來達(dá)到滿意的減振效果，但主動式扭轉(zhuǎn)減振裝置最大的缺陷是需要消耗較多的能量。所以需要設(shè)計一種新型軸系扭轉(zhuǎn)減振裝置，既能實(shí)現(xiàn)寬頻帶減振，同時又不消耗太多的能量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種正負(fù)彈簧并聯(lián)式半主動控制型聯(lián)軸器，既能實(shí)現(xiàn)寬頻帶減振，又能傳遞大轉(zhuǎn)矩，同時耗能小。

一種正負(fù)彈簧并聯(lián)式半主動控制型聯(lián)軸器，包括主動端、從動端、正彈簧機(jī)構(gòu)、負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、阻尼片、控制器以及電源。其中，主動端包括對合連接成空腔盤狀的主動盤一和主動盤二；從動端包括同軸設(shè)置于主動端空腔中的從動盤；主動端通過滾動軸承支撐在從動端上；從動盤沿周向設(shè)有矩形開槽與主動盤外腔隆起部分構(gòu)成用于安裝正負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)的彈簧室，彈簧室分正彈簧機(jī)構(gòu)安裝室和負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)安裝室，正彈簧機(jī)構(gòu)為一個具有正剛度的螺旋彈簧；負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)是由三根鉸支和兩個預(yù)壓縮的螺旋壓簧組成，其中兩根鉸支鉸接形成直線連桿后，兩端分別抵觸兩個預(yù)壓縮的螺旋壓簧，另一根鉸支一端與前兩根鉸支的鉸接點(diǎn)鉸接，另一端與正彈簧機(jī)構(gòu)固定連接；通過合理設(shè)置鉸支長度、螺旋壓簧剛度和預(yù)壓縮量，得到所需要的負(fù)剛度；負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)在負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)安裝室內(nèi)有位移空間，電磁閥液壓缸安裝在負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)上，液壓系統(tǒng)在控制器的控制下推動負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)在負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)安裝室內(nèi)實(shí)現(xiàn)位移，電源為液壓系統(tǒng)和控制器供電；

具有正剛度的螺旋彈簧與具有負(fù)剛度的連桿彈簧機(jī)構(gòu)以并聯(lián)的形式安裝在彈簧室內(nèi)；從動盤上還均布有三個弧形滑孔，滑孔內(nèi)有兩端固定在主動盤一和主動盤二上的限位銷，所述滑孔兩端為限位銷的極限位置，當(dāng)限位銷運(yùn)動到極限位置時，正負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)被壓縮至最大工作變形狀態(tài)。

主動盤一和主動盤二的內(nèi)側(cè)各固定有一圈阻尼片，當(dāng)主動端與從動端相對轉(zhuǎn)動時，阻尼片與從動盤之間形成起阻尼作用的摩擦，抑制共振扭振幅值。

工作原理：本發(fā)明利用正負(fù)剛度并聯(lián)相消的原理，合理設(shè)計負(fù)剛度彈簧，使正負(fù)剛度彈簧并聯(lián)后，當(dāng)主、被動盤相對位移在一定范圍變動時，系統(tǒng)的剛度可以很小，來達(dá)到減振的目的；隨著系統(tǒng)的載荷增大，負(fù)彈簧變形增大時，通過打開液壓系統(tǒng)的電磁閥，使負(fù)彈簧不承受載荷，系統(tǒng)載荷全部由正彈簧承擔(dān)，正彈簧在大載下變形達(dá)到新的平衡，再通過關(guān)閉液壓系統(tǒng)的電磁閥，重新使正負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)并聯(lián)，聯(lián)軸器重新進(jìn)入減振工作狀態(tài)。

有益效果：這種正負(fù)剛度彈簧并聯(lián)式半主動控制型聯(lián)軸器可以解決傳統(tǒng)扭轉(zhuǎn)減振裝置存在的傳遞大載荷與減振之間的矛盾。

附圖說明

圖1為本發(fā)明去掉三分之一主動盤2的正負(fù)彈簧并聯(lián)式半主動控制型聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為圖1的A-A視圖；

圖3為去掉主動盤2的正負(fù)彈簧并聯(lián)式半主動控制型聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)主視圖。

其中，1-主動盤Ⅰ、2-從動盤、3-從動盤限位孔、4-主動盤Ⅱ、5-限位銷、6-控制器、7-油灌、8-油泵、9-進(jìn)油電磁閥、10-泄油電磁閥、11-液壓缸、12-位移傳感器、13-連桿負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)、14-負(fù)彈簧機(jī)構(gòu)安裝座、15-螺旋彈簧、16-阻尼片、17-軸承、18-主動軸、19-從動軸、20-軸承鎖圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。