一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及彈簧技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧。
【背景技術(shù)】
[0002]雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器簡稱雙質(zhì)量飛輪(Dual-Mass Fly Wheel, DMFW)，是上世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)并發(fā)展起來的一項(xiàng)汽車技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是一種即能傳遞低頻轉(zhuǎn)速變化，還能吸收高頻轉(zhuǎn)速變化的低通濾波器，可避免高頻激勵(lì)與傳統(tǒng)系的某階固有頻率重合而發(fā)生共振。雙質(zhì)量飛輪使得傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪在原有功能基礎(chǔ)上增加了扭振減振器的功能，可利用其質(zhì)量和剛度的變化來調(diào)節(jié)傳動(dòng)系的扭振固有特性，并利用其阻尼來衰減系統(tǒng)的振動(dòng)幅值，使得車輛的運(yùn)行更加平穩(wěn)安全，乘坐更加舒適，產(chǎn)品應(yīng)用范圍也由柴油車發(fā)展到汽油車、大客車和中低檔轎車上。
[0003]1989年，德國LuK公司首次推出采用弧形彈簧的雙質(zhì)量飛輪-周向彈簧(簡稱DMF-CS減振器)，被認(rèn)為是DMF型減振器設(shè)計(jì)技術(shù)的突破，尤其是弧形彈簧的采用，較好的解決了有限設(shè)計(jì)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)減振器低扭轉(zhuǎn)剛度的問題?，F(xiàn)在采用弧形彈簧的DMF-CS已成為DMF型減振器的主要結(jié)構(gòu)形式。歐洲許多柴油乘用車都采用了雙質(zhì)量飛輪，使得柴油機(jī)轎車的舒適性可以汽油機(jī)轎車媲美。
[0004]目前，國內(nèi)對雙質(zhì)量飛輪已有一些汽車公司和大學(xué)開展了研究，但由于在加工技術(shù)及其設(shè)計(jì)理論方面的欠缺，產(chǎn)品的性能距離使用要求還有較大的差距，無法批量生產(chǎn)。國內(nèi)一些裝備有雙質(zhì)量飛輪的中高檔轎車及客車，目前使用的均來自進(jìn)口產(chǎn)品。
[0005]故針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本實(shí)用新型一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)研究人員在雙質(zhì)量飛輪加工技術(shù)及其設(shè)計(jì)理論方面的欠缺，產(chǎn)品的性能距離使用要求還有較大的差距，無法批量生產(chǎn)等缺陷提供一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型之目的，本實(shí)用新型提供一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧進(jìn)一步包括旋向相反并套設(shè)的外彈簧和內(nèi)彈簧。
[0008]可選地，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之外彈簧的中徑D為18.2mm、簧絲直徑d為3.8mm、螺距為6.74mm、繞比C為4.789、工作圈數(shù)為48、總?cè)?shù)為50。
[0009]可選地，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之內(nèi)彈簧的中徑D為11.5mm、簧絲直徑d為2.5mm、螺距為4.35mm、繞比C為4.600、工作圈數(shù)為72、總?cè)?shù)為74。
[0010]可選地，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧采用50CrVA鋼絲制備。
[0011]可選地，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧在40°轉(zhuǎn)角時(shí)外彈簧最大應(yīng)力914N/mm2，內(nèi)彈簧最大應(yīng)力899.52N/mm2。
[0012]可選地，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧在34°可達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)傳扭能力。
[0013]綜上所述，本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧作為關(guān)鍵零部件，其設(shè)計(jì)和特性研究對產(chǎn)品的系列開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)意義，在此基礎(chǔ)上結(jié)合雙質(zhì)量飛輪總成，對雙質(zhì)量飛輪的轉(zhuǎn)速波動(dòng)性能進(jìn)行仿真，并在雙質(zhì)量飛輪疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了采用該彈簧的雙質(zhì)量飛輪的疲勞試驗(yàn)及整車短距離試車，性能優(yōu)異，為雙質(zhì)量飛輪的設(shè)計(jì)制造提供了經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1所示為單圈弧形彈簧受力分析示意圖；
[0015]圖2所示為本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧仿真結(jié)果圖譜；
[0016]圖3所示為本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧仿真結(jié)果的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0018]請參閱圖1，圖1所示為單圈弧形彈簧受力分析示意圖。在本實(shí)用新型中，采用對單圈弧形彈簧的彈性特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上通過遞推得到整個(gè)弧形彈簧的彈性特性。特性的推導(dǎo)主要基于以下假設(shè):(I)彈簧順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)每圈彈簧由于弧形的存在，驅(qū)動(dòng)時(shí)使內(nèi)外圈行程不一致，但由于所對應(yīng)中心角一致，所以暫視為直螺旋彈簧，且只發(fā)生沿周向的彈性變形；(3)忽略彈簧重力的影響；(4)每圈彈簧變形后對應(yīng)的圓心角較小，因此取sin Θ ^ Θ P cos Θ^Ι； (5)用折現(xiàn)ABCDE表示弧形彈簧的第i圈，O為圓心，則0B、0C、OD將分布圓心4等分。
[0019]作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，容易理解地，由于不同旋向的弧形彈簧在工作過程中產(chǎn)生的離心力方向不同，因此左旋弧形彈簧的彈性特性有所不同。此外，由于不同旋向弧形彈簧彈性特性隨工作轉(zhuǎn)速的變化相差較大，因此在實(shí)際應(yīng)用中，選擇內(nèi)外彈簧之左右旋向必須相反。
[0020]為了更直觀的揭露本實(shí)用新型之技術(shù)方案，凸顯本實(shí)用新型之有益效果，現(xiàn)結(jié)合【具體實(shí)施方式】為例進(jìn)行闡述。本發(fā)明雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧采用50CrVA鋼絲制備。所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧經(jīng)過強(qiáng)化穩(wěn)定化工藝處理，使得其在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生塑形變形。更具體地，本實(shí)用新型所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧進(jìn)一步包括旋向相反并套設(shè)的外彈簧和內(nèi)彈簧，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之外彈簧的中徑D為18.2mm、簧絲直徑d為3.8mm、螺距為6.74mm、繞比C為4.789、工作圈數(shù)為48、總?cè)?shù)為50，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之內(nèi)彈簧的中徑D為11.5mm、簧絲直徑d為2.5mm、螺距為4.35mm、繞比C為4.600、工作圈數(shù)為72、總?cè)?shù)為74。
[0021]請參閱圖2、圖3，圖2所示為本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧仿真結(jié)果圖譜。圖3所示為本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧仿真結(jié)果的局部放大圖。考察雙質(zhì)量飛輪的轉(zhuǎn)速波動(dòng)即是考察它的整體性能，又是考察使用該弧形彈簧后對于雙質(zhì)量飛輪的整體性能的影響。由圖2、圖3可知，輸入曲線達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，曲線的最小值為619.604° /s，最大值為1080.105。/s，平均值為850.005° /s，曲線頻率為30.004Hz。輸出曲線在同一區(qū)間的最小值為831.607° /s，最大值為867.733° /s，平均值為849.676° /s，曲線頻率為29.405Hz。在誤差允許的范圍內(nèi)，兩曲線的平均值基本相等，頻率大致相同。
[0022]在本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧的實(shí)際加工成型過程中，實(shí)際加工成型的弧形彈簧與計(jì)算相符，外形與參數(shù)均達(dá)到產(chǎn)品圖要求。在雙質(zhì)量飛輪疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了采用該戶型彈簧的雙質(zhì)量飛輪的疲勞試驗(yàn)(正向加載1.0M_X，反向加載0.7Me_，發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩M_x= 450N° M，扭轉(zhuǎn)頻率O?6Hz)及整車短距離試車，性能優(yōu)異。分析應(yīng)力情況，實(shí)際40°轉(zhuǎn)角時(shí)外彈簧最大應(yīng)力914N/mm2，內(nèi)彈簧最大應(yīng)力899.52N/mm2,已大于最大剪切應(yīng)力，故本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧在34°即可達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)傳扭能力。
[0023]綜上所述，本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧作為關(guān)鍵零部件，其設(shè)計(jì)和特性研究對產(chǎn)品的系列開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)意義，在此基礎(chǔ)上結(jié)合雙質(zhì)量飛輪總成，對雙質(zhì)量飛輪的轉(zhuǎn)速波動(dòng)性能進(jìn)行仿真，并在雙質(zhì)量飛輪疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了采用該彈簧的雙質(zhì)量飛輪的疲勞試驗(yàn)及整車短距離試車，性能優(yōu)異，為雙質(zhì)量飛輪的設(shè)計(jì)制造提供了經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。
[0024]本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種修改和變型。因而，任何修改或變型落入所附權(quán)利要求書及等同物的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，認(rèn)為本實(shí)用新型涵蓋這些修改和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，其特征在于:所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧進(jìn)一步包括旋向相反并套設(shè)的外彈簧和內(nèi)彈簧。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，其特征在于:所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之外彈簧的中徑D為18.2mm、簧絲直徑d為3.8mm、螺距為6.74mm、繞比C為4.789、工作圈數(shù)為48、總?cè)?shù)為50。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，其特征在于:所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之內(nèi)彈簧的中徑D為11.5mm、簧絲直徑d為2.5mm、螺距為4.35mm、繞比C為4.600、工作圈數(shù)為72、總?cè)?shù)為74。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，其特征在于:所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧采用50CrVA鋼絲制備。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，其特征在于:所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧在40°轉(zhuǎn)角時(shí)外彈簧最大應(yīng)力914N/mm2，內(nèi)彈簧最大應(yīng)力899.52N/mm2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，其特征在于:所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧在34°可達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)傳扭能力。
【專利摘要】一種雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧，進(jìn)一步包括旋向相反并套設(shè)的外彈簧和內(nèi)彈簧，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之外彈簧的中徑D為18.2mm、簧絲直徑d為3.8mm、螺距為6.74mm、繞比C為4.789、工作圈數(shù)為48、總?cè)?shù)為50，所述雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧之內(nèi)彈簧的中徑D為11.5mm、簧絲直徑d為2.5mm、螺距為4.35mm、繞比C為4.600、工作圈數(shù)為72、總?cè)?shù)為74。本實(shí)用新型雙質(zhì)量飛輪弧形彈簧其設(shè)計(jì)和特性研究對產(chǎn)品的系列開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)意義，為雙質(zhì)量飛輪的設(shè)計(jì)制造提供了經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。
【IPC分類】F16F3/04, F16F1/06
【公開號】CN204878485
【申請?zhí)枴緾N201520448988
【發(fā)明人】馬寶祿
【申請人】湖北鑫寶馬彈簧有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月26日