[发明专利]一种具有颗粒阻尼及电磁阻尼的复合可调式传动系统扭转减振装置

说明书

本发明公开了一种具有颗粒阻尼及电磁阻尼的复合可调式传动系统扭转减振装置，包括：第一质量飞轮；第二质量飞轮；电磁可调阻尼器，其转子可拆卸的固定于所述第一质量飞轮与定子端盖之间；颗粒阻尼器，其沿所述第二质量飞轮外侧周向均匀分布安装；其中，所述颗粒阻尼器包括外壳、阻尼颗粒和盖板，所述阻尼颗粒填充在所述外壳和所述盖板形成的腔体内。本发明结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，在恶劣环境工作稳定性高，能够使大幅度降低传动系统扭转振动，从而提升传动系统工作性能、降低传动噪声，实用性强，便于推广使用。

技术领域

本发明涉及车辆传动技术领域，具体涉及一种具有颗粒阻尼及电磁阻尼的复合可调式传动系统扭转减振装置。

背景技术

汽车传动系统轴系的扭转振动是内燃机汽车的一种重要的振动形式，扭转振动与路面激励引起的车辆垂直振动以及传动系统的弯曲振动互相耦合，是传统汽车各种振动噪声问题的根源所在，而且这一问题将会导致汽车操稳性和平顺性的降低，甚至可能导致汽车零部件的使用寿命。

双质量飞轮(Dual Mass Flywheel)，就是将原有飞轮分为两个部分，它包括初级飞轮、次级飞轮和扭转减振器。初级飞轮仍然与发动机曲轴相连接，用于启动和传递发动机的转动扭矩；而次级飞轮则与传动系统的变速箱输入轴相连，；初级飞轮与次级飞轮通过扭转减振器相连。这样可以将扭转减振器的扭转刚度设计的很小，从而初级飞轮和次级飞轮之间可以产生很大的相对转角，有效衰减了汽车发动机在启动和扭矩突变工况下的振动振幅，延长了汽车传动系统中各零部件的使用寿命，同时也提高了汽车的平顺性。但是现有的双质量飞轮在高转速下的减振效果非常好，但是在低转速下，它的减振效果不是很理想。

颗粒阻尼(Particle Damping)技术是利用在振动结构体中有限封闭的腔体内填充微小阻尼颗粒，结构激励振动导致阻尼颗粒间发生摩擦与碰撞，从而消耗系统振动能量，实现衰减振动的作用。颗粒阻尼具有耐久性好、可靠度高、对温度变化不敏感(在颗粒金属熔点以下均可正常使用，钨粉能承受近2000℃高温)，易用于恶劣环境且对原结构影响不大等优点。颗粒阻尼器为附加质量式被动阻尼器，通过附加在双质量飞轮上可提高双质量飞轮的减振性能。

电磁阻尼(electromagnetic damper)是利用电磁感应原理，当线圈和磁场发生相对运动时，会在导电材料中感应出涡流，并且该涡流会激发感应磁场。又由楞次定律可知，该感应磁场的作用是阻碍导电材料与主磁场的相对运动，即对导电材料施加一个阻尼力(制动力)。此外，由于导电材料自身的电阻不为零，根据欧姆定律，涡流将以热能的形式耗散。

根据机械隔振理论我们知道，阻尼对降低共振时的振动幅值起着非常大的作用，但是当激励频率大于√2倍的固有频率时，阻尼反而使扭转减振器隔振性能变差。现有的传动系扭转减振器参数一经设计好，则其阻尼系数和刚度系数就无法根据车辆行驶工况进行改变，所以其无法对车辆传动系的所有工况都能提供良好的减振性能，从而降低车辆的乘坐舒适性，显然现有的传动系扭振减振器无法满足人们对车辆舒适性更高的要求，这就需要设计一种新型的扭转减振器，能够根据传动系工况的不同，实时调节扭转减振器的阻尼系数，从而使其一直处于最佳的减振状态。

现有专利主要是围绕对传统扭振减振器结构进行优化，但是还是无法从根本上解决传统减振器设计好后性能参数无法根据使用工况进行调节这一弊端。专利CN103758924B和CN103758923B提出一种智能式磁流变液双质量飞轮，将磁流变液集成到双质量飞轮中，磁流变液是一种具有随着磁场强度变化而改变液体流体特性的功能材料，智能式磁流变液双质量飞轮的阻尼力主要由磁流变液提供，通过调节给智能式磁流变液双质量飞轮的供电电流大小，从而实现改变磁流变液的流体特性也就改变双质量飞轮的阻尼力大小，从而实现了扭转减振器的半主动控制。但是该发明应用磁流变液带来了一个新问题，在高速旋转中，磁流变液的密封会很困难，会导致液体泄露；同时磁流变液的阻尼力可调范围较小，质量较大，从而导致机构比较笨重。

发明内容