一种高刚度高阻尼的硅油扭振减振器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硅油减振器，属于发动机技术领域，尤其涉及一种高刚度高阻尼 的硅油扭振减振器，具体适用于能在不改变传统减振器外观结构、硅油粘度级别的前提下， 大幅度提高硅油的刚度与阻尼。
【背景技术】
[0002] 硅油减振器为发动机减振器的一种，在发动机中主要起减少曲轴系统扭转振动的 作用。传统的硅油减振器一般包括惯量环、侧盖、壳体、衬套与硅油，其中，由钢板冲压而成 的壳体与曲轴连接，侧盖与减振器壳体组成封闭腔，封闭腔内滑套着惯量环，惯量环为双面 平行的圆环形，与封闭腔之间形成一定的间隙，间隙内充满高粘度的液体一一硅油，当发动 机工作时，壳体与曲轴一起转动，惯量环则因硅油粘度做匀速转动，惯性环与壳体之间形成 了相对运动，曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收，从而使轴系扭振消减。随着发动机 排放水平的日益提高，发动机升功率及爆压逐步增加，轴系的扭振要求也进一步提高，这种 现状要求硅油的刚度、阻尼在现有的水平条件下增长1. 5 - 2倍。现有技术一般通过增大减 振器的几何尺寸或通过加注超高粘度的硅油来实现，但在实际设计过程中，因发动机前端 轮系多层布置及发动机长度要求，可供减振器空间布置的余地比较小，导致传统的减振器 结构及现有的改进结构均不能满足需求，而高粘度硅油存在加注的困难。故急需一种在保 证与传统减振器具有相同空间布局，且加注同级别粘度硅油的前提下，能提高硅油的刚度 和阻尼，使减振器具有更优的减振性能的设计。
[0003] 中国专利，申请公布号为CN104019175A，申请公布日为2014年9月3日的发明专 利公开了 一种硅油扭振减振器，包括壳体和与所述壳体相匹配的侧盖，所述壳体的一端面 上设置有环形凹槽，所述侧盖盖合在该环形凹槽的开口处，形成密封内腔，该密封内腔中通 过衬套滑套安装着惯量环，所述壳体与所述惯量环之间的间隙充满硅油。虽然该发明通过 将惯量环的断面设计为梯形的方式，能够在一定程度上提高相同条件下减振器的刚度和阻 尼，但其仍旧不能满足在不改变传统减振器外观结构、加注同级别粘度硅油的前提下，将减 振器硅油刚度和阻尼提高1. 5 - 2倍的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术中存在的难以在不改变传统减振器外观结构、硅油 粘度级别的前提下，将硅油刚度、阻尼提高1. 5 - 2倍的缺陷，提供一种在不改变传统减振 器外观结构、硅油粘度级别的前提下，能将硅油刚度、阻尼提高1. 5 - 2倍的高刚度高阻尼 的硅油扭振减振器。
[0005] 为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种高刚度高阻尼的硅油扭振减振 器，包括同心设置的壳体、惯量环与侧盖，所述壳体包括同心设置的内壳壁、外壳壁与侧壳 壁，所述外壳壁的一侧经侧壳壁与内壳壁的一侧相连接，外壳壁的另一侧经侧盖与内壳壁 的另一侧相连接，侧盖、外壳壁、侧壳壁、内壳壁所围成的内腔中滑套有与内腔进行相对运 动的惯量环，且在惯量环、内腔之间的空隙内注入有硅油；
[0006] 所述惯量环上近外壳壁的一面为顶环面、近内壳壁的一面为底环面、近侧盖的一 面为侧盖环面、近侧壳壁的一面为侧壳环面，所述侧盖环面、顶环面、侧壳环面上都设置有 间隔分布的内部齿、内部槽，所述侧盖、外壳壁、侧壳壁的内壁上都设置有间隔分布的外部 齿、外部槽，外部齿与内部槽进行齿槽配合，外部槽与内部齿进行齿槽配合。
[0007] 所述外部齿、内部槽之间，以及外部槽、内部齿之间均形成有齿槽间隙，该齿槽间 隙包括水平间隙与竖直间隙。
[0008] 所述水平间隙的长度、厚度依据下方公式确定：
[0009]
[0010] 其中：
[0011] Kft是指水平间隙所增加的刚度，ξκ是指刚度系数，Cft是指水平间隙所增加的阻 尼，ξ。是指阻尼系数，R是指回转半径，即该水平间隙所形成的环面的半径，B是指水平间 隙的长度，h7XTfa]ii指的是水平间隙在竖直方向的厚度。
[0012] 所述竖直间隙的高度、厚度依据下方公式确定：
[0013]
[0014] 其中：
[0015] Kft是指竖直间隙所增加的刚度，ξκ是指刚度系数，Cft是指竖直间隙所增加的阻 尼，ξ。是指阻尼系数，R M是指竖直间隙顶端所在的环面的半径，Rrt是指竖直间隙底端所在 的环面的半径，即Rm、Rft的差值为竖直间隙的高度，指的是竖直间隙在水平方向的 厚度。
[0016] 所述外部齿、内部齿均为矩形齿、弧形齿或锥齿。
[0017] 所述内壳壁、底环面之间设置有衬套。
[0018] 所述侧壳壁上位于内壳壁之内的部位上开设有多个螺栓孔。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0020] 1、本发明一种高刚度高阻尼的硅油扭振减振器中，在壳体的内壁、惯量环之间设 置有多个齿槽配合以增加壳体、惯量环之间的流体面积，从而增加硅油的刚度和阻尼，即在 侧盖环面、顶环面、侧壳环面上全部或部分设置有间隔分布的内部齿、内部槽，在侧盖、外壳 壁、侧壳壁的内壁上全部或部分设置有间隔分布的外部齿、外部槽以与对应的内部齿、内部 槽进行齿槽配合，多个齿槽配合使得壳体、惯量环之间的流体面积得到大大增加，从而能在 不改变硅油粘度级别的基础上提高硅油的刚度与阻尼（至少提高1. 5 - 2倍），使减振器满 足更高的轴系扭振需求，从而适应发动机更高的升功率及爆压要求。因此，本发明能在不改 变传统减振器外观结构、硅油粘度级别的前提下，提高硅油刚度、阻尼至原本的1. 5 - 2倍， 使减振器满足更高的轴系扭振需求。
[0021] 2、本发明一种高刚度高阻尼的硅油扭振减振器中，通过多个齿槽配合以增加壳 体、惯量环之间的流体面积，从而提高硅油的刚度与阻尼，即由多个齿槽配合形成的水平间 隙、竖直间隙来提高硅油的刚度与阻尼，使用时，为满足各种硅油刚度、阻尼的要求，可依据 本设计所公开的水平/竖直间隙的结构参数与硅油的刚度/阻尼之间的公式对水平/竖直 间隙的结构参数进行设计，从而满足各种硅油刚度、阻尼的要求，可调性较强，精确度较高。 因此，本发明的可控性较强，能满足各种硅油刚度、阻尼的要求。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的结构示意图。
[0023] 图2是图1中A处的放大示意图。
[0024] 图3是图2中水平间隙的结构示意图。
[0025] 图4是图2中竖直间隙的结构示意图。
[0026] 图中：侧盖1、壳体2、内壳壁21、外壳壁22、侧壳壁23、惯量环3、顶环面31、底环 面32、侧盖环面33、侧壳环面34、内腔4、内部齿5、内部槽51、外部齿6、外部槽61、水平间 隙7、竖直间隙8、衬套9、螺栓孔10。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0028] 参见图1至图4, 一种高刚度高阻尼的硅油扭振减振器，包括同心设置的壳体2、惯 量环3与侧盖1，所述壳体2包括同心设置的内壳壁21、外壳壁22与侧壳壁23,所述外壳壁 22的一侧经侧壳壁23与内壳壁21的一侧相连接，外壳壁22的另一侧经侧盖1与内壳壁 21的另一侧相连接，侧盖1、外壳壁22、侧壳壁23、内壳壁21所围成的内腔4中滑套有与内 腔4进行相对运动的惯量环3,且在惯量环3、内腔4之间的空隙内注入有硅油；
[0029] 所述惯量环3上近外壳壁22的一面为顶环面31、近内壳壁21的一面为底环面32、 近侧盖1的一面为侧盖环面33、近侧壳壁23的一面为侧壳环面34,所述侧盖环面33、顶环 面31、侧壳环面34上都设置有间隔分布的内部齿5、内部槽51，所述侧盖1、外壳壁22、侧壳 壁23的内壁上都设置有间隔分布的外部齿6、外部槽61，外部齿6与内部槽51进行齿槽配 合，外部槽61与内部齿5进行齿槽配合。
[0030] 所述外部齿6、内部槽51之间，以及外部槽61、内部齿5之间均形成有齿槽间隙， 该齿槽间隙包括水平间隙7与竖直间隙8。
[0031] 所述水平间隙7的长度、厚度依据下方公式确定：
[0032]
[0033] 其中：
[0034] Kft是指水平间隙7所增加的刚度，ξ κ是指刚度系数，c 是指水平间隙7所增加的 阻尼，ξ。是指阻尼系数，R是指回转半径，即该水平间隙7所形成的环面的半径，B是指水 平间隙7的长度，h7XT_指的是水平间隙7在竖直方向的厚度。
[0035] 所述竖直间隙8的高度、厚度依据下方公式确定：
[0036]
[0037] 其中：
[0038] Kft是指竖直间隙8所增加的刚度，ξ κ是指刚度系数，c 是指竖直间隙8所增加的 阻尼，ξ。是指阻尼系数，R #是指竖直间隙8顶端所在的环面的半径，Rrt是指竖直间隙8底 端所在的环面的半径，即％、Rrt的差值为竖直间隙8的高度，hSSf_指的是竖直间隙8在 水平方向的厚度。
[0039] 所述外部齿6、内部齿5均为矩形齿、弧形齿或锥齿。
[0040] 所述内壳壁21、底环面32之间设置有衬套9。
[0041] 所述侧壳壁23上位于内壳壁21之内的部位上开设有多个螺栓孔10。
[0042] 本发明的原理说明如下：
[0043] 本发明公开了一种高阻尼高刚度硅油减振器，此减振器在保证与传统减振器具有 相同空间布局且加注同级别粘度硅油的前提下，在有限的空间内通过独特的结构设计来增 加惯量环与壳体相对运动物体之间的流