[发明专利]一种刚度阻尼可变的圆弧槽式抗扭振结构

说明书

本发明公开了一种刚度阻尼可变的圆弧槽式抗扭振结构，包括由两个对称的半圆盘一体形成的圆盘和圆孔，在半圆盘设一个拨叉、V型槽、对称设置在所述V型槽两侧的两组圆弧槽，每组圆弧槽是由至少一个圆弧槽，在圆弧槽外套设有线圈，其内装填有磁流变液，且由下自上依次设有圆形密封圈、弧形锥弹簧、弧形活塞和O型密封圈；所述弧形锥弹簧的上端安装有弹簧安装片；在所述弧形活塞的上端通过拨叉活塞连接件与拨叉连接，弧形活塞内设有至少一个阻尼通孔，将圆弧槽内的磁流变液被弧形活塞分为上下两个液室。本发明通过对磁流变液的阻尼力的控制和弧形锥弹簧的变刚度特性的控制，使抗扭振结构在各种工况下都能调整到最合适的状态，确保其优良的减振性能。

技术领域

本发明属于机械减震技术领域，涉及一种抗扭振结构，特别是涉及一种刚度阻尼可变的圆弧槽式抗扭振结构。

背景技术

抗扭振结构是减振结构中的重要一种，其品质对系统零部件的减振、降噪和产品的平稳运行有着极其重要的影响。

抗扭振结构主要由弹性元件和阻尼元件等组成，弹簧元件通过降低传动系的首端扭转刚度，从而降低扭转系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之能避开由输入转矩主谐量激励引起的激励；阻尼元件用以有效耗散振动能量。抗扭振结构能够降低传动系扭振固有频率、抑制扭转共振相应的振幅、减弱传动系统的噪声。但是，研究发现，现有的抗扭振结构存在阻尼作用差、内部元件易老化、尺寸大和内部结构复杂等问题，并且现有的结构往往不能实现实时控制，一般都是处在被动调节的工况下，面对一些特殊工况，往往不能够满足实际工况的需求。

发明内容

为了解决现有抗扭振结构存在的问题，本发明公开了一种刚度阻尼可变的圆弧槽式抗扭振结构，通过对磁流变液的阻尼力的控制和弧形锥弹簧的变刚度特性的控制，使抗扭振结构在各种工况下都能调整到最合适的状态，确保其优良的减振性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种刚度阻尼可变的圆弧槽式抗扭振结构，包括圆盘和设置在圆盘中心的圆孔，所述圆盘是由两个对称的半圆盘一体形成的，在每个半圆盘设有一个一端与所述圆孔铰接的拨叉、用于供拨叉左右摆动且限位拨叉的V型槽、对称设置在所述V型槽两侧的两组圆弧槽，每组圆弧槽内设有至少一个圆弧槽，在所述圆弧槽外套设有线圈，在所述圆弧槽内装填有磁流变液，且由下自上依次设有圆形密封圈、弧形锥弹簧、弧形活塞和O型密封圈；所述圆形密封圈与所述圆弧槽内径相一致，且所述圆形密封圈的下表面与所述圆弧槽底部相接触；所述圆形密封圈的上表面与所述弧形锥弹簧的下端固定连接，所述弧形锥弹簧的上端安装有弹簧安装片；在所述弧形活塞的上端通过拨叉活塞连接件与拨叉连接，所述O型密封圈与所述圆弧槽顶部相接触，且所述O型密封圈套设在所述拨叉活塞连接件外，用于对弧形锥弹簧进行限位，并实现圆弧槽和拨叉活塞连接件的密封；所述弧形活塞内设有至少一个阻尼通孔，并将圆弧槽内的磁流变液被弧形活塞分为上下两个液室，所述圆弧槽内的磁流变液通过线圈的电磁控制实现用可变阻尼力控制拨叉的角度变化，从而实现扭转减振效果。

作为一种优选实施方式，所述圆弧槽、弧形活塞、阻尼通孔和拨叉活塞连接件的弧度相一致，各自对应的圆心相同；较佳地，所述圆弧槽两侧径线的延长线通过所述圆孔，保证在弧形活塞转动过程中能与其紧密贴合。

进一步地，所述弧形锥弹簧下端直径大，上端直径小，且所述弹簧安装片所在平面的延展面通过圆盘圆心；所述弧形锥弹簧通过控制可变刚度特性控制拨叉的角度变化，实现扭转减振效果。

作为一种优选实施方式，所述线圈是由低电阻率的导线绕制而成的；优选地，所述圆盘、拨叉、弧形活塞、拨叉活塞连接件和弧形锥弹簧均由非铁磁性材料制成的。

进一步地，所述拨叉的一端通过球副与所述圆孔，具体地，在所述拨叉上设有半球形孔槽，所述拨叉活塞连接件上端与球副的一端连接，所述球副的另一端连接在所述半球形孔槽内。