[發明專利]一種動力系統寬頻帶磁流變彈性體動力調諧吸振器

在審

• 申請號: 201711251669.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108278319A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 項昌樂;高普;劉輝;周晗;王曉杰;陳胤奇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 郭偉紅

本發明屬于傳動系統扭轉減振技術領域，公開了一種動力系統寬頻帶磁流變彈性體動力調諧吸振器，吸振器隨軸轉動，外部輪廓為旋轉對稱圓形；具體包括：兩個連接主動軸與被動軸的連接盤，動力調諧吸振器，加速度傳感器，控制器，用于控制電流并進行計算。本發明將設計的磁流變彈性體動力調諧吸振器連接在軸系動力傳遞路徑適當位置上，利用電流控制吸振器的剛度，使其固有頻率跟隨外部波動轉矩的頻率，產生共振，消減動力傳遞路徑上的波動轉矩；解決了被動扭轉減振器的工作頻帶窄，主動扭轉減振器的能量消耗過大，以及正負剛度半主動控制扭轉減振器結構復雜、液壓元器件造價昂貴的問題。

技術領域

本發明屬于動力傳動系統扭轉減振技術領域，尤其涉及一種動力系統寬頻帶磁流變彈性體動力調諧吸振器。

背景技術

車輛軸系傳動的扭轉振動是產生車輛振動與噪聲的主要來源，嚴重影響汽車的舒適性。當傳動系持續振動時，會造成發動機曲軸、變速箱齒輪及傳動軸等部件的疲勞損傷，影響車輛的動力性能和經濟性能。而隨著汽車技術的飛速發展，汽車的動力性和經濟性得到改進，車輛振動噪聲問題則突顯出來。為了改進車輛的NVH性能，滿足人們對汽車不斷提高的要求，各汽車廠商和科研院所對軸系傳動的扭轉振動問題的關注日益增加。

當前，車輛大多應用被動式扭轉減振器，被動式扭轉減振器必須同時承擔傳遞動力轉矩和消減波動轉矩的任務，而這兩個任務對于扭轉剛度的要求存在不可調和的矛盾，傳遞大的動力轉矩要求高的扭轉剛度，而消減波動轉矩需要低剛度。導致被動式扭轉減振器工作頻帶狹窄，很難同時滿足車輛軸系傳動系的怠速減振與高速重載減振。隨之主動式扭轉減振器出現，目前現有的主動控制型的電動扭轉減振器，但其耗能太大，性價比不高。目前現有的正負彈簧并聯的半主動控制扭轉減振器，解決耗能大，工作頻帶窄的缺點，但負剛度機構控制復雜，液壓元器件造價昂貴，不適宜廣泛推廣應用。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

現有技術被動式扭轉減振器的工作頻帶窄和主動式扭轉減振器耗能大，控制機構復雜，正負剛度半主動控制扭轉減振器液壓元器件造價昂貴，制造成本高，不利于廣泛的工程應用。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了動力系統寬頻帶磁流變彈性體動力調諧吸振器。

本發明是這樣實現的，一種動力系統寬頻帶磁流變彈性體動力調諧吸振器，所述磁流變彈性體動力調諧吸振器隨軸轉動，外部輪廓為旋轉對稱圓形；具體包括：

兩個連接主動軸與被動軸的連接盤，設計足夠空間用于傳遞動力安裝調諧吸振器；

兩個連接盤靠緊固螺栓連接，在相應位置安裝調諧吸振器；

動力調諧吸振器，利用電流產生的電磁場對磁流變彈性體剛度實時控制，進而改變動力調諧吸振器固有頻率，使動力調諧吸振器固有頻率跟隨外部波動轉矩的頻率，產生共振，消減動力傳遞路徑上的波動轉矩；可以在動力系統不同位置安裝相應的動力調諧吸振器，用以吸收不同頻帶的波動轉矩，實現動力系統寬頻減振效果；

加速度傳感器，用于采集輸入轉矩的激勵頻率，將加速度信號傳遞到控制器中；

控制器，用于最佳控制電流并進行計算。吸振器控制跟隨原則為，當外部激勵進入某一動力吸振器的頻率可調范圍，利用電流控制磁流變彈性體的剛度，從而控制吸振器的固有頻率跟隨外部激勵頻率，其他位置的動力吸振器均保持最優參數被動吸振器狀態；當外部激勵頻率進入其他動力吸振器的頻率可調范圍，控制亦參照之前的方式。

進一步，所述動力調諧吸振器控制跟隨原則為，當外部激勵進入某一動力吸振器的頻率可調范圍，利用電流控制磁流變彈性體的剛度，從而控制吸振器的固有頻率跟隨外部激勵頻率，其他位置的動力吸振器均保持最優參數被動吸振器狀態；當外部激勵頻率進入其他動力吸振器的頻率可調范圍，控制亦參照之前的方式。

進一步，所述磁流變彈性體動力調諧吸振器還包括：