CN110594398B - 集成多级减振功能的花键结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种集成多级减振功能的花键结构，包括主体花键和减振花键，减振花键上设置的花键齿对应主体花键上的缺齿位置进行填补镶套装配，形成减振花键上的花键齿与主体花键上的花键齿为非径向均布的完整的花键结构，弹簧组件嵌入主体花键与减振花键的弹簧槽中，与飞轮盘上的弹簧槽位置对应装配固定，再与传扭板设置的花键齿连接传扭，传扭板与主减振器的输入连接，所述花键结构形成优化主减振器的一级减振扭矩和二级减振扭矩。本发明的优点是弥补整车中主减振器减振能力有限的问题，提升整个减振***的扭转角度，提升整车的驾驶舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成多级减振功能的花键结构，应用于汽车动力总成***中进行转递扭矩的各类内外花键接口。
背景技术
花键是实现扭矩传递、自动调心功能的结构，通过对花键精度等级的定义，通过提升花键精度以减小花键齿侧间隙，达到降低振动与花键齿敲击的效果，但提升花键的加工精度会导致成本的直线上升。
目前在汽车的各类动力总成***中花键的运用广泛，比如在手动变速箱、自动变速箱、无极变速箱等结构中，传统的花键结构由于装配的需求，必然会存在花键齿侧间隙，导致了振动以及花键齿敲击的产生，严重会直接导致花键断裂、在驾驶室内听到花键的敲击异响等后果。这是本申请需要着重改善的地方。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种结构紧凑、具有良好减振效果的集成多级减振功能的花键结构。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种集成多级减振功能的花键结构，所述花键结构包括主体花键和减振花键，减振花键上设置的花键齿对应主体花键上的缺齿位置进行填补镶套装配，形成一个减振花键上的花键齿与主体花键上的花键齿为非径向均布的完整的花键结构，弹簧组件嵌入主体花键与减振花键的弹簧槽中，与飞轮盘上的弹簧槽位置对应装配固定，再与传扭板设置的花键齿连接传扭，传扭板与主减振器的输入连接，所述花键结构形成优化主减振器的一级减振扭矩和二级减振扭矩，弥补主减振器由于空间结构限制所无法实现的减振功能。
所述传扭板上设置的花键齿推动减振花键的花键齿旋转一个花键预紧角度B，在减振花键旋转的过程中一级弹簧受到压缩产生抑制花键敲击的预紧扭矩，当传扭板接收到的扭矩大于预紧扭矩时，一级弹簧受到进一步的压缩产生一级减振扭矩，传扭板接收到的扭矩进一步增大时，促使二级弹簧的压缩以形成二级减振扭矩，一级减振加上二级减振的扭转角度等于A-B，提升了减振***的扭转角度。预紧扭矩通过预紧力完全消除花键配合的齿侧间隙，保证整车在怠速工况下不会产生花键敲击的声音。一级减振扭矩满足整车在怠速爬行工况下的减振需求，二级减振扭矩作为一级减振衔接到主减振器的过渡。
所述主体花键上设置有奇数或偶数个缺齿，所述减振花键上布置有对应缺齿数量的花键齿，减振花键上的花键齿与主体花键上的缺齿位置相对应。
所述弹簧组件包括一级弹簧和二级弹簧，所述二级弹簧装入一级弹簧的中心孔中套合为一弹簧组件。
所述二级弹簧的长度短于一级弹簧。
所述主体花键、减振花键和飞轮盘上均布置有奇数或偶数个弹簧槽。
本发明结构的优越功效在于：
1） 本发明结构完全消除花键配合的齿侧间隙，防止在整车怠速工况下产生花键敲击异响与振动问题；
2） 本发明结构紧凑，易于装配，不会因消除花键齿侧间隙导致花键装配困难的问题发生；
3） 本发明用以弥补整车中主减振器减振能力有限的问题，提升整个减振***的扭转角度，以现有的空间提升整车的驾驶舒适性；
4） 本发明实现降低动力总成振动、防止发生共振、避免花键齿敲击、提高零部件使用寿命等功能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明总成截面示意图；
图2为本发明减振功能示意图；
图3为本发明结构***图；
图4为本发明性能曲线图；
1－传扭板； 2－主体花键；
3－铆钉； 4－二级弹簧；
5－一级弹簧； 6－减振花键；
7－飞轮盘；
A－减振扭转角度； B－花键预紧角度。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。本实施例中所述的主减振器指的是双质量飞轮、或是减振从动盘等带有减振功能的部件。
图1示出了本发明总成截面示意图；图2示出了本发明减振功能示意图；图3示出了本发明结构***图；图4示出了本发明性能曲线图。如图1-图4所示，本发明提供了一种集成多级减振功能的花键结构，包括传扭板1、主体花键2、铆钉3、二级弹簧4、一级弹簧5、减振花键6和飞轮盘7，传扭板1作为主减振器的输入，连接双质量飞轮，将发动机的动力通过双质量飞轮之后传递到本发明集成多级减振功能的花键结构中。主体花键2与减振花键6镶套安装，主体花键2上设置有奇数或偶数个缺齿，图3所示结构为四个缺齿，减振花键6上布置有对应缺齿数量的花键齿，减振花键6上的花键齿与主体花键2上的缺齿位置相对应装配，主体花键2、减振花键6和飞轮盘7上均布置有奇数或偶数个弹簧槽，图3所示结构为四个弹簧槽，二级弹簧4装入一级弹簧1中心孔进行套合装配，再嵌入主体花键2与减振花键6的弹簧槽中，且二级弹簧4的长度短于一级弹簧5。此时的主体花键2、减振花键6、一级弹簧5和二级弹簧4成为一个装配组合体，再飞轮盘7位置的弹簧槽位置对应进行装配，通过铆钉3进行铆接，形成由主体花键2、铆钉3、二级弹簧4、一级弹簧5、减振花键6、飞轮盘7所构成的一个装配体，在该装配体中，主体花键2上的缺齿位置由减振花键6上设置的花键齿所填补，形成一个减振花键6上的花键齿与主体花键2上的花键齿为非径向均布的完整的花键结构，以此形成了图2所示的花键预紧角度B。再与传扭板1的花键齿连接传扭，传扭板与主减振器通过铆钉铆接，传扭板1上设置的花键齿推动减振花键6的花键齿旋转一个角度B，在减振花键6旋转的过程中一级弹簧5受到压缩产生预紧扭矩，如图4所示，预紧扭矩一般设计为大于发动机的怠速扭矩，当传扭板1接收到的扭矩大于预紧扭矩时，一级弹簧5受到进一步的压缩产生一级减振扭矩，传扭板1接收到的扭矩进一步增大时，会促发二级弹簧4的压缩以形成二级减振扭矩，一级减振加上二级减振的扭转角度等于A-B。
如图4所示，纵坐标为扭矩，横坐标为角度，图示扭矩共分为三个阶段，其分别是预紧扭矩、一级减振扭矩、二级减振扭矩，一级减振扭矩和二级减振扭矩分别对应一级减振角度和二级减振角度，预紧扭矩一般设计大于发动机的怠速扭矩，在发动机的怠速工况下，怠速扭矩无法克服预紧扭矩推动减振花键6，因此有效抑制花键齿侧间隙的产生，避免怠速工况下花键齿的敲击。当发动机的输出驱动扭矩大于怠速扭矩时，驱动扭矩则克服预紧扭矩推动减振花键6，进一步压缩弹簧来到一级减振扭矩和二级减振扭矩阶段，根据具体动力总成的匹配需求，设置一级减振、二级减振的角度和这两级减振的阻尼，以达到最佳的减振效果，本发明集成多级减振功能的花键结构提供的两级减振效果主要是作为主减振器的减振性能补充和优化，双质量飞轮主减振器结构中很难布置提供较低刚度的减振结构，此时本发明就能很好的起到减振性能的补充及优化作用。
以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种集成多级减振功能的花键结构，其特征在于：所述花键结构包括主体花键和减振花键，减振花键上设置的花键齿对应主体花键上的缺齿位置进行填补镶套装配，形成一个减振花键上的花键齿与主体花键上的花键齿为非径向均布的完整的花键结构，弹簧组件嵌入主体花键与减振花键的弹簧槽中，与飞轮盘上的弹簧槽位置对应装配固定，再与传扭板设置的花键齿连接传扭，传扭板与主减振器的输入连接，所述花键结构形成优化主减振器的一级减振扭矩和二级减振扭矩；所述传扭板上设置的花键齿推动减振花键的花键齿旋转一个花键预紧角度B，在减振花键旋转的过程中一级弹簧受到压缩产生抑制花键敲击的预紧扭矩，当传扭板接收到的扭矩大于预紧扭矩时，一级弹簧受到进一步的压缩产生一级减振扭矩，传扭板接收到的扭矩进一步增大时，促使二级弹簧的压缩以形成二级减振扭矩，一级减振加上二级减振的扭转角度等于A-B。
2.根据权利要求1所述的集成多级减振功能的花键结构，其特征在于：所述主体花键上设置有奇数或偶数个缺齿，所述减振花键上布置有对应缺齿数量的花键齿，减振花键上的花键齿与主体花键上的缺齿位置相对应。
3.根据权利要求1所述的集成多级减振功能的花键结构，其特征在于：所述弹簧组件包括一级弹簧和二级弹簧，所述二级弹簧装入一级弹簧的中心孔中套合为一弹簧组件。
4.根据权利要求3所述的集成多级减振功能的花键结构，其特征在于：所述二级弹簧的长度短于一级弹簧。
5.根据权利要求1所述的集成多级减振功能的花键结构，其特征在于：所述主体花键、减振花键和飞轮盘上均布置有奇数或偶数个弹簧槽。
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