一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。其技术方案是：隔振橡胶(3)的上端面和下端面与对应的上连接板(2)和下连接板(4)硫化粘接，下连接板(4)的下平面固定有下连接螺栓(5)，上连接板(2)的上平面固定有上连接螺栓(1)，上连接板(2)的下平面固定有阻尼杆(7)；上连接螺栓(1)、上连接板(2)、隔振橡胶(3)、下连接板(4)、下连接螺栓(5)和阻尼杆(7)同轴心连接。隔振橡胶(3)为空心柱体，空心柱体的空心部分与上连接板(2)和下连接板(4)间构成封闭的阻尼腔(8)，所述阻尼腔(8)内装有颗粒阻尼材料(6)，颗粒阻尼材料(6)的装入量为阻尼腔(8)容积的50~85%。本发明结构简单可靠、制造方便和成本低，既具有低频高动刚度与大阻尼的动态特性又具有高频低动刚度与小阻尼的动态特性。
【专利说明】—种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机隔振器【技术领域】。尤其涉及一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。
【背景技术】
[0002]目前国内外汽车发动机悬置系统主要采用普通橡胶隔振器和液阻型橡胶隔振器，隔离发动机工作过程中引起的振动，包括:控制发动机怠速时较大幅度的低频抖动；隔离高频振动以便降低车室内的高频振动和噪声；限制发动机在地面冲击工况下的过大位移，防止发动机与周边部件发生碰撞损坏。要满足这些要求，理想的隔振器必须具有低频高动刚度与大阻尼的动态特性和高频低动刚度和小阻尼的动态特性。
[0003]普通橡胶隔振器利用橡胶良好的弹性和橡胶变形时橡胶分子间的内摩擦阻尼特性，起到减振和隔振的作用。普通橡胶隔振器虽然结构简单和成本低，但由于刚度偏大、阻尼不足和高频动态硬化的缺点，难以满足汽车发动机在较宽频率范围内对发动机隔振的要求。
液阻型橡胶隔振器常见的有节流孔型、惯性通道型、惯性通道一固定解耦膜型、惯性通道一活动解耦膜型多种结构形式。液阻型橡胶隔振器在低频域具有大阻尼、高动刚度特性，既可有效地隔离衰减在发动机怠速和汽车低速行驶在不平路面上时动力总成的稳态振动，又可很好地控制、衰减在汽车起步加速、转弯、制动及发动机启动、停机等非稳态工况下动力总成的大位移冲击运动和非稳态振动。液阻型橡胶隔振器在高频域具有小阻尼、低动刚度的特性，可在较宽频带内克服橡胶主弹簧的动态硬化效应，可显著扩大有效隔振频率范围，因此较好地隔离发动机的高频振动、降低汽车在高速行驶中的车内振动和噪声、改善汽车的乘坐舒适性。但是，液阻型橡胶隔振器结构复杂、设计制造困难和成本较高，主要应用在乘用车上。
【发明内容】
[0004]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种结构简单可靠、制造方便和成本低的发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，该装置既具有低频高动刚度与大阻尼的动态特性又具有高频低动刚度与小阻尼的动态特性。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:所述颗粒阻尼橡胶隔振器由上连接螺栓、上连接板、隔振橡胶、下连接板、下连接螺栓、颗粒阻尼材料和阻尼杆组成。隔振橡胶的上端面和下端面与对应的上连接板和下连接板硫化粘接，下连接板的下平面固定有下连接螺栓，上连接板的上平面固定有上连接螺栓，上连接板的下平面固定有阻尼杆。上连接螺栓、上连接板、隔振橡胶、下连接板、下连接螺栓和阻尼杆同轴心连接。
[0006]隔振橡胶为空心柱体，空心柱体的空心部分与上连接板和下连接板间构成封闭的阻尼腔，所述阻尼腔内装有颗粒阻尼材料，颗粒阻尼材料的装入量为阻尼腔容积的5(Γ85%。
[0007]所述隔振橡胶的材质是天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶中的一种。
[0008]所述上连接板的形状为圆形、或为椭圆形、或为多边形。上连接板的形状与下连接板的形状相同，上连接板形状与所连接的隔振橡胶的截面外形相似。
[0009]所述阻尼杆的长度为隔振橡胶高度的0.6、.8倍，阻尼杆自由端的圆锥角为30?100° 。
[0010]所述颗粒阻尼材料的形状为球体，直径为0.05?5mm。颗粒阻尼材料的材质为钢、铅、铜中的一种，或为二氧化硅、云母、陶瓷中的一种。
[0011]所述空心柱体为开有中心孔的圆柱体、或为开有中心孔的椭圆柱体或为开有中心孔的棱柱体，所述中心孔或为圆形孔、或为椭圆形孔、或为多边形孔。
[0012]由于采用上述技术方案，本发明与现有的技术方案相比具有如下积极效果:
本发明在传统的橡胶隔振器中内置一种颗粒阻尼器而成。与发动机连接的上连接螺栓、与车架连接的下连接螺栓、隔振橡胶、上连接板和下连接板组成的橡胶隔振器保证了悬置总成的安装要求，提供支承发动机所需的静刚度。
[0013]本发明中的隔振橡胶分别与上连接板和下连接板硫化粘接在一起。隔振橡胶设有中心孔，该中心孔与上连接板和下连接板间的封闭容积构成阻尼腔，在阻尼腔中装入颗粒阻尼材料，阻尼杆杆体的大半部分位于阻尼腔内的颗粒阻尼材料中。在发动机振动过程中，阻尼腔的容积发生变化，产生附加的体积刚度，阻尼杆与颗粒阻尼材料之间的摩擦以及颗粒阻尼材料之间的碰撞与摩擦产生所需的阻尼。故本发明结构简单可靠、制造方便和成本低。
[0014]当发动机在低频、大位移振动状态时，本发明的阻尼腔的压力升高，产生附加的体积刚度。同时，阻尼杆与颗粒阻尼材料之间的摩擦以及颗粒阻尼材料之间的碰撞与摩擦产生阻尼作用，本发明呈现大阻尼、高动刚度的动态性能。随着发动机振动频率增大和振幅减小，这种阻尼腔的体积刚度效应与颗粒阻尼材料的阻尼作用逐渐减小。发动机在高频和小位移振动状态时，阻尼腔的体积刚度效应与颗粒阻尼材料的阻尼作用消失，本发明呈现小阻尼和低动刚度的动态性能。故能在较宽的频率范围内实现隔振、减振和降噪。
[0015]因此，本发明结构简单可靠、制造方便和成本低，既具有低频高动刚度与大阻尼的动态特性又具有高频低动刚度与小阻尼的动态特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明，并非对其保护范围的限制。
[0018]实施例1
一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。所述颗粒阻尼橡胶隔振器如图1所示，由上连接螺栓1、上连接板2、隔振橡胶3、下连接板4、下连接螺栓5、颗粒阻尼材料6和阻尼杆7组成。隔振橡胶3的上端面和下端面与对应的上连接板2和下连接板4硫化粘接，下连接板4的下平面固定有下连接螺栓5，上连接板2的上平面固定有上连接螺栓1，上连接板2的下平面固定有阻尼杆7。上连接螺栓1、上连接板2、隔振橡胶3、下连接板4、下连接螺栓5和阻尼杆7同轴心连接。
[0019]隔振橡胶3为空心柱体，空心柱体的空心部分与上连接板2和下连接板4间构成封闭的阻尼腔8，所述阻尼腔8内装有颗粒阻尼材料6，颗粒阻尼材料6的装入量为阻尼腔8容积的50?65%。
[0020]所述隔振橡胶3的材质是天然橡胶。
[0021]所述上连接板2的形状为圆形，下连接板4的形状与上连接板2的形状相同。
[0022]所述阻尼杆7的长度为隔振橡胶3高度的0.6^0.7倍，阻尼杆7自由端的圆锥角为60?90。。
[0023]所述颗粒阻尼材料6的形状为球体，直径为0.05?0.5_。颗粒阻尼材料6的材质为钢。
[0024]所述空心柱体为开有中心孔的圆柱体，所述中心孔为圆形孔。
[0025]实施例2
一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。除下述技术参数外，其余同实施例1。
[0026]所述颗粒阻尼材料6的装入量为阻尼腔8容积的6(Γ75%。
[0027]所述隔振橡胶3的材质是丁腈橡胶。
[0028]所述上连接板2的形状为椭圆形，下连接板4的形状与上连接板2的形状相同。
[0029]所述阻尼杆7的长度为隔振橡胶3高度的0.7?0.8倍，阻尼杆7自由端的圆锥角为 70?100。。
[0030]所述颗粒阻尼材料6的形状为球体，直径为0.5?1mm。颗粒阻尼材料6的材质为铅。
[0031]所述空心柱体为开有中心孔的椭圆柱体，所述中心孔为椭圆形孔。
[0032]实施例3
一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。除下述技术参数外，其余同实施例1。
[0033]所述颗粒阻尼材料6的装入量为阻尼腔8容积的7(Γ85%。
[0034]所述隔振橡胶3的材质是氯丁橡胶。
[0035]所述上连接板2的形状为多边形，下连接板4的形状与上连接板2的形状相同。
[0036]所述阻尼杆7的长度为隔振橡胶3高度的0.7?0.8倍，阻尼杆7自由端的圆锥角为50?80。。
[0037]所述颗粒阻尼材料6的形状为球体，直径为I?5mm。颗粒阻尼材料6的材质为铜。
[0038]所述空心柱体为开有中心孔的棱柱体，所述中心孔多边形孔。
[0039]实施例4
一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。除下述技术参数外，其余同实施例1。
[0040]所述颗粒阻尼材料6的装入量为阻尼腔8容积的50?65%。
[0041]所述隔振橡胶3的材质是丁基橡胶。
[0042]所述上连接板2的形状为圆形，下连接板4的形状与上连接板2的形状相同。
[0043]所述阻尼杆7的长度为隔振橡胶3高度的0.6^0.7倍，阻尼杆7自由端的圆锥角为50?90。。
[0044]所述颗粒阻尼材料6的形状为球体，直径为0.5?2mm。颗粒阻尼材料6的材质为二氧化硅。
[0045]所述空心柱体为开有中心孔的圆柱体，所述中心孔椭圆形孔。
[0046]实施例5
一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。除下述技术参数外，其余同实施例1。
[0047]所述颗粒阻尼材料6的装入量为阻尼腔8容积的6(Γ75%。
[0048]所述隔振橡胶3的材质是天然橡胶。
[0049]所述上连接板2的形状为椭圆形，下连接板4的形状与上连接板2的形状相同。
[0050]所述阻尼杆7的长度为隔振橡胶3高度的0.7?0.8倍，阻尼杆7自由端的圆锥角为40?70。。
[0051]所述颗粒阻尼材料6的形状为球体，直径为I?3mm。颗粒阻尼材料6的材质为云母。
[0052]所述空心柱体为开有中心孔的椭圆柱体，所述中心孔为多边形孔。
[0053]实施例6
一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器。除下述技术参数外，其余同实施例1。
[0054]所述颗粒阻尼材料6的装入量为阻尼腔8容积的7(Γ85%。
[0055]所述隔振橡胶3的材质是丁基橡胶。
[0056]所述上连接板2的形状为多边形，下连接板4的形状与上连接板2的形状相同。
[0057]所述阻尼杆7的长度为隔振橡胶3高度的0.6^0.7倍，阻尼杆7自由端的圆锥角为30?60。。
[0058]所述颗粒阻尼材料6的形状为球体，直径为3?5mm。颗粒阻尼材料6的材质为陶瓷。
[0059]所述空心柱体为开有中心孔的棱柱体，所述中心孔为圆形孔。
[0060]本【具体实施方式】与现有的技术方案相比具有如下积极效果:
本【具体实施方式】在传统的橡胶隔振器中内置一种颗粒阻尼器而成。与发动机连接的上连接螺栓1、与车架连接的下连接螺栓5、隔振橡胶3、上连接板2和下连接板4组成的橡胶隔振器保证了悬置总成的安装要求，提供支承发动机所需的静刚度。
[0061]本【具体实施方式】中的隔振橡胶3分别与上连接板2和下连接板4硫化粘接在一起。隔振橡胶3设有中心孔，该中心孔与上连接板2和下连接板4间的封闭容积构成阻尼腔8，在阻尼腔8中装入颗粒阻尼材料6，阻尼杆7杆体的大半部分位于阻尼腔8内的颗粒阻尼材料6中。在发动机振动过程中，阻尼腔8的容积发生变化，产生附加的体积刚度，阻尼杆7与颗粒阻尼材料6之间的摩擦以及颗粒阻尼材料6之间的碰撞与摩擦产生所需的阻尼。故本【具体实施方式】结构简单可靠、制造方便和成本低。
[0062]当发动机在低频、大位移振动状态时，本【具体实施方式】的阻尼腔8的压力升高，产生附加的体积刚度。同时，阻尼杆7与颗粒阻尼材料6之间的摩擦以及颗粒阻尼材料6之间的碰撞与摩擦产生阻尼作用，本【具体实施方式】呈现大阻尼、高动刚度的动态性能。随着发动机振动频率增大和振幅减小，这种阻尼腔8的体积刚度效应与颗粒阻尼材料6的阻尼作用逐渐减小。发动机在高频和小位移振动状态时，阻尼腔8的体积刚度效应与颗粒阻尼材料6的阻尼作用消失，本【具体实施方式】呈现小阻尼和低动刚度的动态性能。故能在较宽的频率范围内实现隔振、减振和降噪。
[0063]因此，本【具体实施方式】结构简单可靠、制造方便和成本低，既具有低频高动刚度与大阻尼的动态特性又具有高频低动刚度与小阻尼的动态特性。
【权利要求】
1.一种发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，其特征在于所述颗粒阻尼橡胶隔振器由上连接螺栓(I)、上连接板(2)、隔振橡胶(3)、下连接板(4)、下连接螺栓(5)、颗粒阻尼材料(6)和阻尼杆(7)组成；隔振橡胶(3)的上端面和下端面与对应的上连接板(2)和下连接板(4)硫化粘接，下连接板(4)的下平面固定有下连接螺栓(5)，上连接板(2)的上平面固定有上连接螺栓(I)，上连接板(2)的下平面固定有阻尼杆(7);上连接螺栓(I)、上连接板(2)、隔振橡胶(3)、下连接板(4)、下连接螺栓(5)和阻尼杆(7)同轴心连接； 隔振橡胶(3)为空心柱体，空心柱体的空心部分与上连接板(2)和下连接板(4)间构成封闭的阻尼腔(8)，所述阻尼腔(8)内装有颗粒阻尼材料(6)，颗粒阻尼材料(6)的装入量为阻尼腔(8)容积的50?850/0。
2.根据权利要求1所述的发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，其特征在于所述隔振橡胶(3)的材质是天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶中的一种。
3.根据权利要求1所述的发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，其特征在于所述上连接板(2)的形状为圆形、或为椭圆形、或为多边形；上连接板(2)的形状与下连接板(4)的形状相同，上连接板(2)形状与所连接的隔振橡胶(3)的截面外形相似。
4.根据权利要求1所述的发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，其特征在于所述阻尼杆(7)的长度为隔振橡胶(3)高度的0.6、.8倍，阻尼杆(7)自由端的圆锥角为3(Γ100°。
5.根据权利要求1所述的发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，其特征在于所述颗粒阻尼材料(6)的形状为球体，直径为0.05?5mm;颗粒阻尼材料(6)的材质为钢、铅、铜中的一种，或为二氧化硅、云母、陶瓷中的一种。
6.根据权利要求1所述的发动机颗粒阻尼橡胶隔振器，其特征在于所述空心柱体为开有中心孔的圆柱体、或为开有中心孔的椭圆柱体或为开有中心孔的棱柱体，所述中心孔或为圆形孔、或为椭圆形孔、或为多边形孔。
【文档编号】F16F15/04GK104196955SQ201410426536
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】杨啟梁, 胡溧, 应保胜, 邓明星, 杨丹 申请人:武汉科技大学