第五节扭转减振器的设计.PDFVIP

扭转减振器的设计 扭转减振器主要由弹性元件 (减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组 成。弹性元件的主要作用是降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭 转系统的某阶(通常为三阶)固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避 开由发动机转矩主谐量激励引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散 振动能量。所以，扭转减振器具有如下功能： 1)降低发动机曲轴与传，动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固 有频率。 2)增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生 的瞬态扭振。 3)控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器 怠速噪声和主减速器与变速器的扭振与噪声。 4)缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改 善离合器的接合平顺性。扭转减振器具有线性和非线性 特性两种。单级线性减振器的扭转特性如图2— 14所示， 其弹性元件一般采用圆柱螺旋弹簧，广泛应用于汽油机 汽车中。当发动机为柴油机时，由于怠速时发动机旋转 不均匀度较大，常引起变速器常啮合齿轮齿间的敲击， 从而产生令人厌烦的变速器怠速噪声。在扭转减振器中另设置一组刚度较小的弹 簧，使其在发动机怠速工况下起作用，以消除变速器怠速噪声，此时可得到两级 图 2-14 单级线性减速器的扭转特性 非线性特性，第一级的刚度很小，称为怠速级，第二级的刚 度较大。目前，在柴油机汽车中广泛采用具有怠速级的两级 或三级非线性扭转减振器。 在扭转减振器中，也有采用橡胶代替螺旋弹簧 作为弹性 元件，以液体阻尼器代替干摩擦阻尼的新结构。 减振器的扭转刚度kϕ 和阻尼摩擦元件间的 摩擦转矩T 是两个主要参数。其设计参数还包括 µ 极限转矩 、预紧转矩 和极限转角 等。 Tj Tn ϕj 1．极限转矩T j 极限转矩为减振器在消除限位销与从动盘毂缺 口之间的间隙△1(图2— 15)时所能传递的最大转 矩，即限位销起作用时的转矩。它与发动机最大转 矩有关，一般可取 图2-15 减速器尺寸简图 T (1.5 ~ 2.0)Te max (2—27) 式中，货车：系数取1．5，轿车：系数取2．0。 2．扭转刚度是 为了避免引起系统的共振，要合理选择减振器的扭转刚度k ，使共振现象不发 ϕ 生在发动机常用工作转速范围内。 k 决定于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺寸(图2— 15)。 ϕ 设减振弹簧分布在半径为Ro的圆周上，当从动片相对从动盘毂转过ϕ 弧度 时，弹簧相应变形量为Roϕ 。此时所需加在从动片上的转矩为 2 T 1000KZ j R0 ϕ （2-28） 式中，T为使从动片相对从动盘毂转过 弧度所需加的转矩(N ·m) ；K为每个减 ϕ 振弹簧的线刚度(N／mm) ；Zj为减振弹簧个数；Ro为减振弹簧位置半径(m)。 根据扭转刚度的定义，k T /ϕ 则 ϕ kϕ 100KZ j R0 2 (2-29) 式中，k 为减振器扭转刚度 (N ·m ／rad) 。 ϕ 设计时可按经验来初选是k ϕ k ≤13T （2-30） ϕ j 3．阻尼摩擦转