Демпфер крутильных колебаний двигателя внутреннего сгорания
Демпфер крутильных колебаний двигателя внутреннего сгорания предназначен для гашения крутильных колебаний коленчатого вала при работе двигателя внутреннего сгорания. Демпфер крутильных колебаний содержит маховик и шкив с обращенными друг к другу профилированными поверхностями, между которыми размещен кольцеобразный упругий элемент. Гребни и впадины упругого элемента совпадают с соответствующими впадинами и гребнями профилированных поверхностей маховика и шкива. Два варианта исполнения данной конструкции: 1 - гребни шкива и гребни упругого элемента, со стороны шкива, выполнены скошенными, причем скошенные поверхности шкива и упругого элемента выполнены цилиндрическими одинакового диаметра, и 2 - гребни маховика и впадины упругого элемента, со стороны маховика, выполнены скошенными, причем скошенные поверхности маховика и упругого элемента выполнены цилиндрическими одинакового диаметра. За счет такого конструктивного исполнения повышается надежность демпфера крутильных колебаний при работе двигателя.
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к устройствам для гашения крутильных колебаний коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем - двигателя).
Известен демпфер крутильных колебаний двигателя, содержащий маховик, шкив и упругий элемент, размещенный между ними и выполненный в виде горизонтального цилиндрического кольца постоянной толщины с буртиками по торцам для фиксации маховика (патент DE 4313755 C1, Int. Cl.5: F16H 55/48, дата публикации - 23.06.1994 г.).
Недостатком данного демпфера крутильных колебаний является то, что при выполнении упругого элемента указанной выше конструкции получаются наименьшие площади контакта кольцеобразного упругого элемента с маховиком и со шкивом при прочих равных условиях, что приводит к отслаиванию упругого элемента от шкива и маховика, а также при большой толщине кольца возможен разрыв упругого элемента в осевом направлении вследствие превышения допустимых напряжений, возникающих от сил внутреннего молекулярного трения при работе демпфера.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является демпфер крутильных колебаний двигателя, содержащий маховик и шкив с обращенными друг к другу профилированными поверхностями, между которыми размещен кольцеобразный упругий элемент, гребни и впадины которого совпадают с соответствующими впадинами и гребнями профилированных поверхностей
маховика и шкива, причем шкив расположен сверху обода маховика и имеет форму кольца ступицы и выполнен под ременный привод, где наружная поверхность и внутренняя поверхность шкива и обод маховика имеют одинаковый профиль, соответствующий профилю под ременный привод, и прижимаются друг к другу с помощью упругого кольцеобразного элемента с таким же профилем, (патент DE 19503898 C1, Int. Cl.6: F16F 15/126, дата публикации - 11.04.1996 г.).
Недостатком данного демпфера крутильных колебаний является то, что при выполнении сопрягающихся поверхностей шкива, кольцеобразного упругого элемента и маховика одинакового профиля возможен разрыв кольцеобразного упругого элемента в осевом направлении вследствие превышения допустимых напряжений, возникающих от сил молекулярного трения при работе демпфера крутильных колебаний.
Сущность полезной модели заключается в разработке демпфера крутильных колебаний двигателя, который обеспечивает требуемую величину гашения крутильных колебаний коленчатого вала двигателя при сохранении заданной прочности на разрыв кольцеобразного упругого элемента в осевом направлении, за счет выполнения поверхностей упругого элемента, шкива и маховика определенной формы, что позволяет повысить надежность работы демпфера крутильных колебаний и двигателя в целом.
Технический результат - повышение надежности работы демпфера крутильных колебаний двигателя путем выполнения сопрягающихся поверхностей шкива и упругого элемента, маховика и упругого элемента определенного профиля.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что демпфер крутильных колебаний двигателя, содержащий маховик и шкив с обращенными друг к другу профилированными поверхностями, между которыми размещен кольцеобразный упругий элемент, гребни и впадины которого совпадают с соответствующими впадинами и гребнями профилированных поверхностей маховика и шкива,
причем гребни шкива и гребни упругого элемента, со стороны шкива, выполнены скошенными, при этом скошенные поверхности шкива и упругого элемента выполнены цилиндрическими одинакового диаметра, кроме того гребни маховика и впадины упругого элемента, со стороны маховика, выполнены скошенными, при этом скошенные поверхности маховика и упругого элемента выполнены цилиндрическими одинакового диаметра.
Выполнение демпфера крутильных колебаний двигателя описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет повысить надежность работы демпфера крутильных колебаний коленчатого вала во всем диапазоне рабочих режимов двигателя.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:
на фиг.1 представлен разрез демпфера крутильных колебаний двигателя, в котором гребни шкива и гребни упругого элемента выполнены скошенными;
на фиг.2 представлена часть осевого разреза демпфера крутильных колебаний двигателя, в которой гребни маховика и впадины упругого элемента выполнены скошенными.
Демпфер крутильных колебаний двигателя содержит маховик 1 и шкив 2 с обращенными друг к другу профилированными поверхностями и упругий элемент 3, размещенный между ними и выполненный в виде профилированного кольца. Гребни и впадины упругого элемента 3 совпадают с соответствующими впадинами и гребнями маховика 1 и шкива 2. Гребни шкива 2 и гребни упругого элемента 3, со стороны шкива 2, выполнены скошенными. Скошенные поверхности 4 шкива 2 и упругого элемента 3 выполнены цилиндрическими одинакового диаметра D (фиг.1).
Гребни маховика 1 и впадины упругого элемента 3, со стороны маховика 1, выполнены скошенными. Скошенные поверхности 5 маховика 1 и упругого элемента 3 выполнены цилиндрическими одинакового диаметра D1 (фиг.2).
Демпфер крутильных колебаний работает следующим образом. Демпфер крутильных колебаний располагается на носке коленчатого вала (не показан) двигателя и вращается вместе с ним как одно целое. При возникновении нагрузок при работе двигателя на коленчатый вал начинают действовать периодически изменяющиеся силы, вызывающие в нем переменные деформации изгиба и кручения. Эти деформации вызывают в коленчатом вале, как в упругой системе, механические колебания, которые называются крутильными. Крутильные колебания с коленчатого вала передаются на шкив 2, размещенный на носке коленчатого вала, далее на кольцеобразный упругий элемент 3, в котором происходит поглощение энергии крутильных колебаний за счет работы сил внутреннего молекулярного трения и сил инерции маховика 1, расположенного на упругом элементе 3. Выполнение сопрягаемых поверхностей шкива 2 и упругого элемента 3, маховика 1 и упругого элемента 3 скошенными обеспечивает наилучший результат работы демпфера крутильных колебаний.
Преимущество полезной модели состоит в том, что по сравнению с известными демпферами крутильных колебаний предложенная конструкция демпфера позволяет повысить надежность работы демпфера крутильных колебаний и двигателя в целом за счет выполнения сопрягающихся поверхностей шкива и упругого элемента и маховика и упругого элемента определенного профиля.
1. Демпфер крутильных колебаний двигателя внутреннего сгорания, содержащий маховик и шкив с обращенными друг к другу профилированными поверхностями, между которыми размещен кольцеобразный упругий элемент, гребни и впадины которого совпадают с соответствующими впадинами и гребнями профилированных поверхностей маховика и шкива, отличающийся тем, что гребни шкива и гребни упругого элемента со стороны шкива выполнены скошенными.
2. Демпфер по п.1, отличающийся тем, что скошенные поверхности выполнены цилиндрическими одинакового диаметра.
3. Демпфер по п.1, отличающийся тем, что гребни маховика и впадины упругого элемента со стороны маховика выполнены скошенными.
4. Демпфер по п.3, отличающийся тем, что скошенные поверхности выполнены цилиндрическими одинакового диаметра.
