曲轴扭转减振器介绍

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1、2扭转减振器介绍2.1扭转振动的控制方法对于曲轴的扭振，如果在内燃机工作转速范围内，根据扭振计算以及实测发现内燃机确实存在着较大的扭转振动，就必须采取适当的措施，以便将扭转振动予以回避或者将其消减，以保证内燃机工作的安全可靠。扭转振动的避振预防措[5,6]施有很多种，可综合归纳为以下三种方法：(1)频率调整法由扭转振动特性可知，当激励扭振的作用频率ω与扭转振动系统的某一固有频率ω0相同时，将会发生极其剧烈的动态放大现象，即共振现象。因此耍避开发生ω=ω0，的可能，也即避开动态放大最严重的工况，就可

2、能免除扭转振动过大所引起的一切后果。本方法的基本概念就是使ω主动躲过ω0。这种方法主要措施有调整惯量法、调整柔度法等。通过调整，使系统本身的自振频率躲过激振频率。使振动应力降至瞬时许用应力范围之内，这样就避免了因扭转振动过大对内燃机造成损害。这种方法是扭转振动预防措施中应用最广的措施之一，这不仅是由于它的措施比较简易可行，还在于当达到调频要求以后，它的工作将是有效的与可靠的。但频率调整法有个缺点是调频的幅度较小，以至于在实际应用中受到限制。(2)减小振能法激励扭矩是导致扭转振动的动力源。由于激励扭

3、矩输人系统的能量是扭转振动得以维持的源泉，如果能够减小输人系统的振动能量，也就能直接减小扭转振动的量级。方法之一是改变内燃机的发火顺序，当在机器所使用的转速范围内，危险的扭转振动是副临界转速时，有可能用此方法来消减危险的扭转振动，减小其危险程度。方法之二是改变曲柄布置，在多缸内燃机中故意选用非等间隔发火，适当选择曲柄角以改变曲柄布置，可以使任何主、副临界转速中的某些简谐扭振相互抵消而避开危险的扭转振动。方法之三是选择最佳的曲柄与功率输出装置的相对位置，使二者的干扰扭矩互相抵消，可以消减曲轴的扭转振

4、动。(3)装设减振器装设减振器能改变轴系的扭振特性。减振器就其特性而言，可分为三大类：动力减振器，主要依靠它的动力效应改变轴系的自振频率，使之移出工作转速范围，达到避振目的，如弹簧式和摆式动力减振器等；阻尼减振器，主要依靠固体的摩擦阻尼或液体的粘性阻尼来吸收干扰力矩输入系统的振动能量，以减小振动，如橡胶减振器和硅油减振器等；复合减振器，就是既有调频作用，又有阻尼降幅作用，如硅油橡胶减振器和硅油弹簧减振器。下文有关于这三类减振器有详细介绍。2.2扭转减振器的种类内燃机装在减振器上可以大大地降低传递到

5、底座上的振动，同样,扭转振动也可以在它们达到底座之前消除。如果在发动机曲轴的前轴头上安装减振装置，那么，减振器就会吸收发动机对其旋转轴所产生的扭转振动。这表明了减振器在内燃机系统中所起的重要作用。对减振器的技术要求是很高的，主要要求有弹性材料的强度在使用和贮存过程中要可靠，与金属的固定要牢靠，在安装阶段刚性波动范围要小，技术特性不随时间而变化。现在，主要的减振器有动力型减振器、[5,6]阻尼型减振器以及动力阻尼型减振器。(1)动力型减振器图2.1无阻尼弹性减振器示意图动力减振器是通过弹性元件把辅助

6、质量连接到振动系统上的一种减振装置。起减振原理与摩擦减振器不同它不靠消耗能量来减振，而是通过辅助质量的动力作用，是弹性元件在主系统上产生的惯性力矩正好与激振力矩大小相等、方向相[7]反，以此来达到减振目的。如图2.1所示。(2)阻尼减振器图2.2阻尼减振器示意图阻尼减振器是靠阻尼消耗激振能量达到减振目的，见图2.2。主要的有硅油减振器间，其减振器壳体与曲轴固定，轮换与壳体之间充满高粘度硅油。当轴系发生扭振时，壳体与曲轴一起振动，而轮环由于惯性作用与壳体之间相对运动，硅油因摩擦阻尼而吸收振动能量，对

7、扭振系统起减振作用。这种减振器结构简单，减振效果好，工作可靠、耐用，使用较广泛。(3)动力阻尼型减振器图2.3阻尼弹性减振器示意在动力减振器内，加上适当的阻尼，就形成了有阻尼的动力减振器。动力阻尼型减振器兼有上述两种作用，如橡胶弹性减振器、橡胶硅油减振器、硅油弹簧减振器等，见图2.3，从理论上讲，动力阻尼型减振器效果最好，因为它既能利用弹性产生动力效应，又能利用阻尼消耗激振能量。从而达到降低新出现的共振振幅，扩大减振的频率范围，进一步改善减振的效果。因此，有阻尼动力见这起可以更好的利用来减少变速运

8、转机器的振动。在汽车和船舶的传动系中得到了广泛的应用。但这种减振器与曲轴连接的弹性元件，如弹簧、橡胶等，常处在大振幅、高应力下工作，工艺较复杂，成本较高。(4)摆式减振器图2.4摆式减振器摆式减振器是一个悬挂在转动系统上的离心振动摆，如图2.4所示，实际上，它也是一种动力减振器起作用原理与动力减振器相同。当摆的固有频率和主系统的频率相等时，它所产生的惯性反力矩即可平衡干扰力矩，从而消除振动。由于离心振动摆的固有频率可随转速变化，因此它在变速运转机器的整个运转范围内，对于某一次或几次