[發(fā)明專利]變慣量變阻尼扭轉(zhuǎn)減振器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610113062.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105782339B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董小閔;于建強;陳平根
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: F16F15/16
• 分類號: F16F15/16
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種扭轉(zhuǎn)減振器，尤其涉及一種變慣量變阻尼扭轉(zhuǎn)減振器。

背景技術(shù)

曲軸是發(fā)動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過曲軸輸出并驅(qū)動發(fā)動機上其他附件工作。曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用，容易使曲軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，引起軸系裂紋和斷裂，零部件磨損加劇，現(xiàn)有技術(shù)中減小曲軸扭轉(zhuǎn)振動的常用方法是在曲軸前端安裝扭轉(zhuǎn)減振裝置，而目前的扭轉(zhuǎn)減振裝置均固定安裝在曲軸端部，不能改變減振裝置與曲軸之間的扭轉(zhuǎn)阻尼力，而且只能對某一特定頻率的振動具有較好的吸振效果，若要抵銷不同頻率的振動，需附加一系列的這種扭轉(zhuǎn)減振裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種變慣量變阻尼扭轉(zhuǎn)減振器，可單獨作為內(nèi)燃機前端扭轉(zhuǎn)減振器，也可以作為雙質(zhì)量飛輪的次級飛輪與離合器連接，可用于連接扭轉(zhuǎn)減振裝置和曲軸，能夠改變減振裝置與曲軸之間的扭轉(zhuǎn)阻尼力，傳動系阻尼和轉(zhuǎn)動慣量可根據(jù)控制算法需要自適應(yīng)調(diào)節(jié)，對傳動系的扭轉(zhuǎn)振動進行有效的抑制。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、輸出阻尼力矩大、轉(zhuǎn)動慣量調(diào)節(jié)范圍寬、動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點，在降低內(nèi)燃機輸出扭矩波動的同時，有利于提高內(nèi)燃機的燃油經(jīng)濟性，也可在太空零重力環(huán)境中應(yīng)用，故在旋轉(zhuǎn)類機械裝置中有廣闊的應(yīng)用前景。

一種變慣量變阻尼扭轉(zhuǎn)減振器，包括變慣量組件和變阻尼組件；所述變慣量組件包括左端盤、右端蓋、內(nèi)部鐵芯、永磁體、內(nèi)部線圈和可變質(zhì)量分布的鐵磁流體；所述左端盤、右端蓋為非導(dǎo)磁件,左端盤、右端蓋與內(nèi)部鐵芯形成內(nèi)腔；所述鐵磁流體位于內(nèi)腔內(nèi)，通過內(nèi)部線圈和永磁體組合產(chǎn)生磁場改變對鐵磁流體處磁場分布和大小，連續(xù)調(diào)節(jié)變慣量組件轉(zhuǎn)動慣量的大小；所述變阻尼組件包括慣性環(huán)、葉輪、外部鐵芯、外部線圈和磁流變液；所述外部鐵芯與可變慣量組件的外殼固緊；慣性環(huán)與外部鐵芯之間形成密封的外腔；外部鐵芯上設(shè)有均勻分布的若干U型流道，流道的出入口位于葉輪兩側(cè)，外腔與流道內(nèi)裝有磁流變液；通過外部線圈電流大小改變工作間隙磁流變液中磁場大小，連續(xù)調(diào)節(jié)慣性環(huán)與外部鐵芯之間的扭轉(zhuǎn)阻尼力矩；外部鐵芯與葉輪隨可變慣量組件同速同向轉(zhuǎn)動，當(dāng)慣性環(huán)與外部鐵芯存在轉(zhuǎn)速差，磁流變液在葉輪作用下處于螺旋流動工作模式，可有效延長磁流變液的工作區(qū)域長度，改善扭轉(zhuǎn)阻尼力輸出。

進一步，所述鐵磁流體智能材料包括載液和尺度為介觀的分散粒子，載液為低粘度油液；所述分散粒子為空心鐵珠或鐵粉。

進一步，所述變慣量組件還包括固定于內(nèi)腔內(nèi)壁的分隔板。

進一步，所述慣性環(huán)與外部鐵芯之間通過軸承轉(zhuǎn)動連接，所述軸承的軸向內(nèi)側(cè)對應(yīng)外腔設(shè)有骨架油封。

進一步，所述內(nèi)部線圈與外部線圈的接頭分別焊接于右端蓋槽口內(nèi)的四個銅環(huán)上，銅環(huán)與端蓋之間用絕緣層分隔，銅環(huán)外部連接電刷實現(xiàn)對內(nèi)部、外部線圈提供直流電信號。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可單獨作為內(nèi)燃機前端扭轉(zhuǎn)減振器，也可以作為雙質(zhì)量飛輪的次級飛輪與離合器連接，傳動系阻尼和轉(zhuǎn)動慣量可根據(jù)控制算法需要自適應(yīng)調(diào)節(jié)，對傳動系的扭轉(zhuǎn)振動進行有效的抑制。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、輸出阻尼力矩大、轉(zhuǎn)動慣量調(diào)節(jié)范圍寬、動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點，在降低內(nèi)燃機輸出扭矩波動的同時，有利于提高內(nèi)燃機的燃油經(jīng)濟性，也可在太空零重力環(huán)境中應(yīng)用，故在旋轉(zhuǎn)類機械裝置中有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖，圖3為葉輪結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示：本實施例的變慣量變阻尼扭轉(zhuǎn)減振器，包括變慣量組件和變阻尼組件；所述變慣量組件包括左端盤1、右端蓋2、內(nèi)部鐵芯3、內(nèi)部線圈4、可變質(zhì)量分布的鐵磁流體5和永磁體6；所述左端盤1、右端蓋2為非導(dǎo)磁材料；所述左端盤1、右端蓋2與內(nèi)部鐵芯3之間形成封閉的內(nèi)腔；所述鐵磁流體5位于內(nèi)腔內(nèi)；所述內(nèi)部鐵芯3位于內(nèi)腔的徑向內(nèi)側(cè)，內(nèi)部鐵芯上加工有凹槽；所述內(nèi)部線圈4與永磁體6均位于凹槽內(nèi)，內(nèi)部線圈4纏繞于永磁體6上；通過內(nèi)部線圈4和永磁體6組合產(chǎn)生磁場改變對鐵磁流體處磁場分布和大小，連續(xù)調(diào)節(jié)變慣量組件轉(zhuǎn)動慣量的大小；