Результат интеллектуальной деятельности: ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции гасителей крутильных колебаний жидкостного трения коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.

Известна конструкция гасителя крутильных колебаний жидкостного трения, который центрируется на коленчатом вале внутренним отверстием, расположенным во фланце крепления гасителя. Крепление гасителя осуществляется болтами, которые проходят через отверстия во фланце и вворачиваются в резьбовые отверстия коленчатого вала. Для привода агрегатов двигателя в корпусе гасителя выполнены дополнительные резьбовые отверстия. (См. Рекламный проспект фирмы Мерседес-Бенц (Германия) на двигатель ОМ 403).

Недостатками данной конструкции являются:

- необходимость иметь на коленчатом валу дополнительную шейку, по которой центрируется гаситель, что удлиняет коленчатый вал, повышает затраты на его изготовление, при этом никакие другие функции эта шейка не выполняет;

- из-за введения дополнительных крепежных отверстий на гасителе его корпус превращается в металлоемкую сложную деталь, которая нетехнологична в производстве.

Известны также конструкции гасителей крутильных колебаний жидкостного трения, который центрируется на коленчатом вале внутренним отверстием, расположенным во фланце крепления гасителя. При этом гасители выполняются раздельно с деталями отбора мощности (шкивом, полумуфтой и др.) Крепление гасителей осуществляется болтами, которые проходят через отверстия во фланце и вворачиваются в резьбовые отверстия коленчатого вала (см. патент США, кл. 71-574, (F 16f 15/10), №3552230, заявлен 8.01.69 г., опубликован 5.01.71; Английский патент кл. F2S (F 16f 15/10), №1217506, заявлен 27.11.68, опубликован 31.12.70; Патент США, кл. 188-1, (F 16d 63/00), №3512612, заявлен 25.07.69, опубликован 19.05.70, а также инструкцию по техническому обслуживанию двигателя Detroit Diesel Engines SERIES 50, издательство 13400 Outer Drive West / Detroit. Michigan 48239-4001, см. копии на 3 листах в материалах заявки).

Недостатками данной конструкции являются:

- необходимость иметь на коленчатом вале дополнительную шейку, по которой центрируется гаситель, что удлиняет коленчатый вал, повышает затраты на его изготовление, при этом никакие другие функции эта шейка не выполняет;

- при отборе мощности с носка коленчатого вала необходимо удлинить дополнительную шейку на коленчатом вале для обеспечения центрирования деталей отбора мощности (шкива, полумуфту и др.), что еще дополнительно удлиняет коленчатый вал, повышает затраты на его изготовление, при этом никакие другие функции эта шейка не выполняет.

Конструкция гасителя крутильных колебаний жидкостного трения по патенту США, кл. 188-1, (F 16d 63/00), №3512612, заявлен 25.07.69 г., опубликован 19.05.70 г., является наиболее близкой к заявленному изобретению по совокупности признаков и выбрана в качестве прототипа. К причинам, препятствующим достижению указанной ниже задачи при использовании известной конструкции гасителя, принятой за прототип, относится то, что для известной конструкции гасителя при ограниченном пространстве в месте установки гасителя нет возможности разместить дополнительную шейку на коленчатом вале. Это особенно актуально для существующих безнаддувных двигателей, в конструкции которых не была предусмотрена установка гасителей. При модернизации этих двигателей с форсированием посредством применения наддува из-за существенного возрастания нагруженности коленчатого вала установка гасителя оптимальной размерности является общепринятым в мировом двигателестроении решением.

Введение дополнительной шейки коленчатого вала для центрирования гасителя приведет к увеличению габаритов двигателя и повысит затраты на его изготовление.

Заявленное изобретение направлено на решение следующих задач:

- повышение надежности конструкции гасителя,

- повышение технологичности конструкции гасителя в условиях массового производства,

- расширение возможности применения гасителя на различных двигателях,

- сохранение габаритов двигателя,

- расширение возможности применения двигателей для различных потребителей.

Указанная задача при осуществлении изобретения решается тем, что в предлагаемой конструкции гасителя центрирующий элемент выполнен в виде отдельной пластины, которая крепится к крышке, при этом диаметр поверхности центрирования превышает диаметр расположения наружной периферии крепежных отверстий гасителя.

На фиг.1 изображен гаситель колебаний жидкостного трения, корпус которого изготавливается штамповкой или раскаткой из листа с последующей механической обработкой. Изготовление корпуса гасителя из листа позволяет резко снизить расход металла, уменьшить расходы на изготовление. Гаситель содержит корпус 1, крышку 2, маховик 3, пробку заливного отверстия 4, жидкость с высокой вязкостью 5, центрирующий элемент гасителя 6, фланец крепления гасителя 7, отверстия под болты крепления гасителя 8. Центрирующий элемент гасителя 6 выполнен в виде отдельной пластины, которая крепится к крышке, например, лазерной сваркой. Применение центрирующего элемента в виде пластины позволяет корпус 1, крышку 2 и центрирующий элемент 6 изготавливать из листа, что резко снижает расход металла, значительно уменьшает расходы на изготовление гасителя.

На фиг.2 изображен двигатель внутреннего сгорания. Двигатель содержит коленчатый вал 10, гаситель крутильных колебаний жидкостного трения 11, болты крепления гасителя 12, полумуфту отбора мощности 13, гидромуфту 14, валик привода 17, шкив привода агрегатов 16, вентилятор 18, фланец привода вентилятора 19.

При работе двигателя на коленчатый вал двигателя действуют периодически изменяющиеся силы, вызывающие в нем переменные деформации изгиба и кручения. Эти деформации возбуждают в коленчатом вале, как в упругой системе, механические колебания. Колебания, вызывающие относительное угловое смещение участков коленчатого вала, называют крутильными колебаниями. Гаситель 11 уменьшает эти колебания и снижает напряжения в коленчатом вале. Гашение крутильных колебаний происходит путем торможения корпуса гасителя 1, закрепленного на носке коленчатого вала относительно маховика 3 в тонком слое жидкости с высокой вязкостью 5, расположенной в зазоре между корпусом 1, крышкой 2 и маховиком 3, при этом энергия колебаний выделяется в виде теплоты.

Центрирование гасителя 11 на коленчатом вале 10 производится центрирующим элементом 6, который выполнен в виде отдельной пластины, при этом диаметр Д₁ поверхности центрирования превышает диаметр Д₂ расположения наружной периферии отверстий 8. Такое выполнение центрирования гасителя позволяет разместить его в ограниченном пространстве. При этом гаситель будет иметь оптимальную размерность, а в двигателе не увеличиваются габаритные размеры.