基于非线性扭转隔振原理的双质量飞轮的制作方法

本发明涉及汽车动力总成领域，特别是涉及一种基于非线性扭转隔振原理的双质量飞轮。

背景技术：

双质量飞轮通常用作汽车动力传递过程中的减振器，以降低发动机输出轴的扭振，使汽车具有较好的nvh性能。现今的双质量飞轮可以实现两阶段减振，即扭转隔振器刚度两个值，然而汽车在运行过程中会出现点火瞬间、怠速、加速、正常行驶等不同工况，不同工况对于扭转隔振器刚度的要求不同；尤其是自动挡汽车数量日益增加，目前的双质量飞轮不能适应城市内行驶的频繁点火熄火工况，因此双质量飞轮在扭转减振效果方面仍有很大优化空间。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于非线性扭转隔振原理的双质量飞轮，以隔离水平方向的低频振动。

本发明包括第一飞轮和第二飞轮，第一飞轮和第二飞轮同轴，第一飞轮和第二飞轮之间设置有周向弹簧组、中间连接盘和四个倾斜放置的径向弹簧组，周向弹簧组件的周向一端与第一飞轮相对固定，周向弹簧组件的周向另一端与第二飞轮相对固定，中间连接盘与第二飞轮用铆钉连接，径向弹簧组一端与第一飞轮以铆钉铆接，径向弹簧组另一端与中间连接盘以铆钉铆接。

双质量飞轮通常设置在发动机和变速箱之间，第一飞轮与联轴器用铆钉铆接在一起，发动机动力输出轴与法兰盘用花键连接，第二飞轮与离合器摩擦盘接触将动力传出。

所述的周向弹簧组由大刚度弹簧、小刚度弹簧和滑块块构成，大刚度弹簧和小刚度弹簧串联，大刚度弹簧和小刚度弹簧之间设置滑块，滑块具有弧形凸起，弧形凸起位于小刚度弹簧中，小刚度弹簧为两个，大刚度弹簧为四个。

所述的径向弹簧组由弹簧和弹簧杆构成，弹簧套在弹簧杆上。

本发明的工作过程和原理：

发动机的动力通过输出轴传递至第一飞轮，第一飞轮旋转并使周向弹簧组件及径向弹簧组发生弹性形变，形变后的周向弹簧组件和径向弹簧组驱动次级的第二飞轮旋转并带动离合器旋转以将动力传递至变速箱。动力经双质量飞轮的扭转减振器的传递能够降低发动机输出轴的扭振，使汽车具有较好的nvh性能。

双质量飞轮中的弹簧在工作前均处于压紧状态。汽车点火瞬间，动力经发动机输出轴传递至双质量飞轮的第一飞轮，这时第一飞轮压缩周向弹簧组并使径向弹簧组的倾角改变且倾斜的径向弹簧组逐渐趋于绝对径向，周向弹簧组和径向弹簧组带动第二飞轮转动。由于周向弹簧组中大刚度弹簧和小刚度弹簧串联，所以此时被压缩的主要是小刚度弹簧，但是由于径向弹簧组刚度很大且倾斜放置对扭转减振器的刚度矫正作用，所以此时减振器整体刚度表现为大刚度，满足点火瞬间对隔振器大刚度的要求。在此之后，倾斜的径向弹簧组逐渐趋于绝对径向，而周向弹簧组依然是小刚度弹簧起作用，所以整体的减振器刚度逐渐减小，表现为小刚度。随着周向弹簧组继续被压缩，周向弹簧组中小刚度弹簧两端的滑块开始接触，此时小刚度弹簧失效，只有大刚度弹簧起作用，隔振器整体表现为大刚度。因此，双质量飞轮在工作过程中刚度随时间的变化为大刚度-小刚度-大刚度，能够满足汽车运行过程中各个工况对隔振器刚度的要求。

本发明的有益效果：

隔离了双质量飞轮水平方向的低频振动，满足了汽车运行过程中多工况下的扭转隔振刚度需求。

附图说明

图1为本发明的转矩-转角曲线图。

图2为本发明的立体分解示意图。

图3本发明去除第二飞轮后的双质量飞轮的正视图。

图4为本发明的侧面剖视图。

具体实施方式

如照图2、图3和图4所示，本发明包括第一飞轮8和第二飞轮2，第一飞轮8和第二飞轮2同轴，第一飞轮8和第二飞轮2之间设置有周向弹簧组7、中间连接盘3和四个倾斜放置的径向弹簧组5，周向弹簧组件7的周向一端与第一飞轮8相对固定，周向弹簧组件7的周向另一端与第二飞轮2相对固定，中间连接盘3与第二飞轮2用铆钉1连接，径向弹簧组5一端与第一飞轮8以铆钉6铆接，径向弹簧组5另一端与中间连接盘3以铆钉4铆接。

双质量飞轮通常设置在发动机和变速箱之间，第一飞轮8与联轴器9用铆钉10铆接在一起，发动机动力输出轴与法兰盘9用花键连接，第二飞轮2与离合器摩擦盘接触将动力传出。

所述的周向弹簧组7由大刚度弹簧73、小刚度弹簧71和滑块块72构成，大刚度弹簧73和小刚度弹簧71串联，大刚度弹簧73和小刚度弹簧71之间设置滑块72，滑块72具有弧形凸起74，弧形凸起74位于小刚度弹簧71中，小刚度弹簧71为两个，大刚度弹簧73为四个。

所述的径向弹簧组5由弹簧51和弹簧杆52构成，弹簧51套在弹簧杆52上。

本发明的工作过程和原理：

发动机的动力通过输出轴传递至第一飞轮8，第一飞轮8旋转并使周向弹簧组件7及径向弹簧组5发生弹性形变，形变后的周向弹簧组件7和径向弹簧组5驱动次级的第二飞轮2旋转并带动离合器旋转以将动力传递至变速箱。动力经双质量飞轮的扭转减振器的传递能够降低发动机输出轴的扭振，使汽车具有较好的nvh性能。

双质量飞轮中的弹簧在工作前均处于压紧状态。汽车点火瞬间，动力经发动机输出轴传递至双质量飞轮的第一飞轮8，这时第一飞轮8压缩周向弹簧组7并使径向弹簧组5的倾角改变且倾斜的径向弹簧组5逐渐趋于绝对径向，周向弹簧组7和径向弹簧组5带动第二飞轮2转动。由于周向弹簧组7中大刚度弹簧73和小刚度弹簧71串联，所以此时被压缩的主要是小刚度弹簧71，但是由于径向弹簧组5刚度很大且倾斜放置对扭转减振器的刚度矫正作用，所以此时减振器整体刚度表现为大刚度，满足点火瞬间对隔振器大刚度的要求。在此之后，倾斜的径向弹簧组5逐渐趋于绝对径向，而周向弹簧组7依然是小刚度弹簧71起作用，所以整体的减振器刚度逐渐减小，表现为小刚度。随着周向弹簧组7继续被压缩，周向弹簧组7中小刚度弹簧71两端的滑块开始接触，此时小刚度弹簧71失效，只有大刚度弹簧73起作用，隔振器整体表现为大刚度。因此，双质量飞轮在工作过程中刚度随时间的变化为大刚度-小刚度-大刚度，能够满足汽车运行过程中各个工况对隔振器刚度的要求。

本发明的转矩-转角曲线如图1所示。

本发明将传统双质量飞轮的两段周向弹簧用六段短的大刚度弹簧73和小刚度弹簧71代替，用滑块72将弹簧隔开，与小刚度弹簧71接触的滑块72上都有弧形凸起74，滑块72相对放置在滑槽内。双质量飞轮工作中通过滑块72的弧形凸起74的接触与否来调节周向弹簧组7的刚度。这六个周向弹簧中的小刚度弹簧71共两段。大刚度弹簧73共四段。在双质量飞轮的径向布置了四个倾斜放置的径向弹簧组5，这四个径向弹簧组5起刚度矫正器的作用。

技术特征：

技术总结
一种基于非线性扭转隔振原理的双质量飞轮，包括第一飞轮和第二飞轮，第一飞轮和第二飞轮同轴，第一飞轮和第二飞轮之间设置有周向弹簧组、中间连接盘和四个倾斜放置的径向弹簧组，周向弹簧组件的周向一端与第一飞轮相对固定，周向弹簧组件的周向另一端与第二飞轮相对固定，中间连接盘与第二飞轮用铆钉连接，径向弹簧组一端与第一飞轮以铆钉铆接，另一端与中间连接盘以铆钉铆接。双质量飞轮通常设置在发动机和变速箱之间，第一飞轮与联轴器用铆钉铆接在一起，第二飞轮与离合器摩擦盘接触将动力传出。本发明隔离了双质量飞轮水平方向的低频振动，满足了汽车运行过程中多工况下的扭转隔振刚度需求。

技术研发人员：闫振华;吴高天;冯长江;徐铁鑫;王亚林;罗彦茹
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2019.04.27
技术公布日：2019.06.25