專利名稱：離心擺減振器的制作方法
技術領域：
本公開涉及用于吸收發(fā)動機運行所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動的系統(tǒng)，特別涉及包括構造成 吸收發(fā)動機運行期間所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動的高性能離心擺減振器的系統(tǒng)。
背景技術：
這一部分的內(nèi)容僅僅是提供與本公開相關的背景技術，并不構成現(xiàn)有技術。離心擺減振器(CPVAs)通常用于減小旋轉(zhuǎn)機械部件中的扭轉(zhuǎn)振動。例如，旋轉(zhuǎn)構 件(例如軸)包括幾個CPVAs，每個CPVA都具有在軸運行時擺動的擺錘。擺錘的運動抵銷了 軸運行時產(chǎn)生的扭矩波動，減小了軸的扭轉(zhuǎn)振動。CPVAs可設計成使得擺錘的擺動頻率在任 意發(fā)動機運行速度都與發(fā)動機燃燒頻率相匹配。擺錘質(zhì)心的路線對CPVA的性能有顯著影 響?，F(xiàn)有的路線通常是圓形的或擺線形的。盡管當前的CVPAs達到了它們的預期目的，但是在本領域中仍有空間提供在快速 的發(fā)動機速度變化期間具有穩(wěn)定的擺錘路線并提供最大的減振的CPVA。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于吸收發(fā)動機運行所產(chǎn)生的振動的離心擺減振器(CPVA)，包括相對于可旋 轉(zhuǎn)軸可移動的多個擺。所述擺通過延伸通過所述擺內(nèi)的孔的多個銷連接至所述可旋轉(zhuǎn)軸。 所述擺每個都沿著通過各種傳動系或動力系參數(shù)和特性限定的路線移動。所述路線通過沿 著接合所述銷的孔的工作部分的輪廓來實現(xiàn)。從下文提供的詳細描述可清楚本公開適用性的其它方面。應當理解，其詳細描述 和具體實例僅僅是示意性目的，而不是限制本公開的范圍。本發(fā)明還提供了如下方案
方案1. 一種布置在發(fā)動機與變速器之間的設備，所述發(fā)動機在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生 扭轉(zhuǎn)振動，所述設備包括
具有旋轉(zhuǎn)軸線并且與所述發(fā)動機和所述變速器相互連接的盤； 連接至所述盤的至少一個圓柱形構件；以及
具有質(zhì)心和孔的至少一個質(zhì)量構件，其中所述圓柱形構件布置成通過所述孔以將所述 質(zhì)量構件支撐在所述盤上，其中所述孔由具有工作部分的內(nèi)表面限定，其中所述工作部分 限定所述盤旋轉(zhuǎn)時所述質(zhì)量構件繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線的移動路線，并且其中所述工作部分具 有限定在笛卡爾坐標系上的輪廓，所述輪廓是調(diào)諧變量、基于發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)振動階次的第 一和第二變量、所述質(zhì)量構件的角位移以及所述圓柱形構件的半徑的函數(shù)；
其中所述圓柱形構件布置在所述盤上，使得當所述圓柱形構件位于所述工作部分的中心時，從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離等于所述圓柱形構件的半徑加上從所 述旋轉(zhuǎn)軸線到所述笛卡爾坐標系的原點的距離，并且
其中當所述盤旋轉(zhuǎn)時，隨著所述質(zhì)量構件沿著所述移動路線移動，所述質(zhì)量構件吸收 通過所述盤從所述發(fā)動機到所述變速器的扭轉(zhuǎn)振動的一部分。方案2.如方案1的設備，其中所述調(diào)諧變量為所述圓柱形構件位于所述工作部分 的中心時從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離、限定為發(fā)動機每轉(zhuǎn)中發(fā)動機扭轉(zhuǎn) 振動的數(shù)量的整數(shù)、以及依賴于所述發(fā)動機和變速器的動態(tài)特性的動態(tài)變量的函數(shù)。方案3.如方案2的設備，其中所述動態(tài)變量優(yōu)選在大致1. 0與大致1. 3之間。方案4.如方案1的設備，其中當所述扭轉(zhuǎn)振動階次為2時，所述第一和第二變量 分別具有大致0. 025和-0. 1的值，當所述扭轉(zhuǎn)振動階次為3時，所述第一和第二變量分別 具有大致0. 026和-0. 14的值，當所述扭轉(zhuǎn)振動階次為4時，所述第一和第二變量分別具有 大致0. 028和-0. 16的值。方案5.如方案1的設備，其中所述質(zhì)量構件的角位移為在所述盤的一個完整旋轉(zhuǎn) 期間所述質(zhì)量構件繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的角位移。方案6.如方案1的設備，還包括兩個圓柱形構件，并且所述質(zhì)量構件包括兩個孔， 每個孔具有布置成從其通過的所述兩個圓柱形構件中的一個，其中每個圓柱形構件都是相 同的，且每個孔都是相同的。方案7.如方案6的設備，還包括四組圓柱形構件和四個質(zhì)量構件，每組圓柱形構 件具有兩個圓柱形構件以及每個質(zhì)量構件具有兩個孔，其中每個質(zhì)量構件都與一組的兩個 圓柱形構件相關聯(lián)，并且其中所述四組圓柱形構件繞著所述盤對稱地布置。方案8.如方案1的設備，其中所述盤包括盤孔，其中所述盤孔由具有非工作部分 和工作部分的內(nèi)表面限定，其中所述質(zhì)量構件孔和所述盤孔的工作部分限定所述盤旋轉(zhuǎn)時 所述質(zhì)量構件繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線的移動路線，并且其中所述盤孔和質(zhì)量構件孔的工作部分 具有限定在笛卡爾坐標系上的輪廓，所述輪廓為調(diào)諧變量、基于所述發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)振動階 次的第一和第二變量、所述質(zhì)量構件的角位移以及所述圓柱形構件的半徑的函數(shù)，并且
其中所述圓柱形構件布置在所述盤上，使得當所述圓柱形構件位于所述盤孔和所述質(zhì) 量構件孔的工作部分的中心時，從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離等于所述圓 柱形構件的半徑加上從所述旋轉(zhuǎn)軸線到所述笛卡爾坐標系的原點的距離。方案9.如方案8的設備，其中所述質(zhì)量構件孔和所述盤孔的工作部分每一個由下 列公式限定
權利要求
1.一種布置在發(fā)動機與變速器之間的設備，所述發(fā)動機在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振 動，所述設備包括具有旋轉(zhuǎn)軸線并且與所述發(fā)動機和所述變速器相互連接的盤；連接至所述盤的至少一個圓柱形構件；以及具有質(zhì)心和孔的至少一個質(zhì)量構件，其中所述圓柱形構件布置成通過所述孔以將所述 質(zhì)量構件支撐在所述盤上，其中所述孔由具有工作部分的內(nèi)表面限定，其中所述工作部分 限定所述盤旋轉(zhuǎn)時所述質(zhì)量構件繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線的移動路線，并且其中所述工作部分具 有限定在笛卡爾坐標系上的輪廓，所述輪廓是調(diào)諧變量、基于發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)振動階次的第 一和第二變量、所述質(zhì)量構件的角位移以及所述圓柱形構件的半徑的函數(shù)；其中所述圓柱形構件布置在所述盤上，使得當所述圓柱形構件位于所述工作部分的中 心時，從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離等于所述圓柱形構件的半徑加上從所 述旋轉(zhuǎn)軸線到所述笛卡爾坐標系的原點的距離，并且其中當所述盤旋轉(zhuǎn)時，隨著所述質(zhì)量構件沿著所述移動路線移動，所述質(zhì)量構件吸收 通過所述盤從所述發(fā)動機到所述變速器的扭轉(zhuǎn)振動的一部分。
2.如權利要求1的設備，其中所述調(diào)諧變量為所述圓柱形構件位于所述工作部分的中 心時從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離、限定為發(fā)動機每轉(zhuǎn)中發(fā)動機扭轉(zhuǎn)振動 的數(shù)量的整數(shù)、以及依賴于所述發(fā)動機和變速器的動態(tài)特性的動態(tài)變量的函數(shù)。
3.如權利要求2的設備，其中所述動態(tài)變量優(yōu)選在大致1.0與大致1. 3之間。
4.如權利要求1的設備，其中當所述扭轉(zhuǎn)振動階次為2時，所述第一和第二變量分別 具有大致0. 025和-0. 1的值，當所述扭轉(zhuǎn)振動階次為3時，所述第一和第二變量分別具有 大致0. 026和-0. 14的值，當所述扭轉(zhuǎn)振動階次為4時，所述第一和第二變量分別具有大致 0. 028 和-0. 16 的值。
5.如權利要求1的設備，其中所述質(zhì)量構件的角位移為在所述盤的一個完整旋轉(zhuǎn)期間 所述質(zhì)量構件繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的角位移。
6.如權利要求1的設備，還包括兩個圓柱形構件，并且所述質(zhì)量構件包括兩個孔，每 個孔具有布置成從其通過的所述兩個圓柱形構件中的一個，其中每個圓柱形構件都是相同 的，且每個孔都是相同的。
7.如權利要求6的設備，還包括四組圓柱形構件和四個質(zhì)量構件，每組圓柱形構件具 有兩個圓柱形構件以及每個質(zhì)量構件具有兩個孔，其中每個質(zhì)量構件都與一組的兩個圓柱 形構件相關聯(lián)，并且其中所述四組圓柱形構件繞著所述盤對稱地布置。
8.如權利要求1的設備，其中所述盤包括盤孔，其中所述盤孔由具有非工作部分和工 作部分的內(nèi)表面限定，其中所述質(zhì)量構件孔和所述盤孔的工作部分限定所述盤旋轉(zhuǎn)時所述 質(zhì)量構件繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線的移動路線，并且其中所述盤孔和質(zhì)量構件孔的工作部分具有 限定在笛卡爾坐標系上的輪廓，所述輪廓為調(diào)諧變量、基于所述發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)振動階次的 第一和第二變量、所述質(zhì)量構件的角位移以及所述圓柱形構件的半徑的函數(shù)，并且其中所述圓柱形構件布置在所述盤上，使得當所述圓柱形構件位于所述盤孔和所述質(zhì) 量構件孔的工作部分的中心時，從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離等于所述圓 柱形構件的半徑加上從所述旋轉(zhuǎn)軸線到所述笛卡爾坐標系的原點的距離。
9.一種用在發(fā)動機與變速器之間的設備，所述發(fā)動機在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，所述設備包括具有旋轉(zhuǎn)軸線并且與所述發(fā)動機和所述變速器相互連接的盤； 連接至所述盤的至少一個圓柱形構件；以及具有質(zhì)心和孔的至少一個質(zhì)量構件，其中所述圓柱形構件布置成通過所述孔以將所述 質(zhì)量構件支撐在所述盤上，其中所述孔由具有非工作部分和工作部分的內(nèi)表面限定，其中 所述工作部分限定所述盤旋轉(zhuǎn)時所述質(zhì)量構件繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線的移動路線，并且其中所 述工作部分具有通過下列公式限定在笛卡爾坐標系上的輪廓其中χ和y為在給定角位移限定所述工作部分的笛卡爾坐標系上的坐標，b為調(diào)諧變 量，K1和K2分別為基于所述發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)振動階次的第一和第二變量，Φ為所述盤一個完 整旋轉(zhuǎn)期間所述質(zhì)心繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的角位移， 并且其中所述調(diào)諧變量b在下列公式中限定—=An2b其中η為定義成發(fā)動機每轉(zhuǎn)中發(fā)動機扭轉(zhuǎn)振動的數(shù)量的整數(shù)，R為所述旋轉(zhuǎn)軸線與所 述笛卡爾坐標系的原點之間的距離，λ為依賴于所述發(fā)動機和變速器的的動態(tài)特性的動態(tài)變量，其中所述圓柱形構件布置在所述盤上，使得當所述圓柱形構件位于所述工作部分的中 心時，從所述質(zhì)量構件的質(zhì)心到所述旋轉(zhuǎn)軸線的距離等于所述圓柱形構件的半徑加上從所 述旋轉(zhuǎn)軸線到所述笛卡爾坐標系的原點的距離，并且其中當所述盤旋轉(zhuǎn)時，隨著所述質(zhì)量構件沿著所述質(zhì)量構件的路線移動，所述質(zhì)量構 件吸收通過所述盤從所述發(fā)動機到所述變速器的扭轉(zhuǎn)振動的一部分。
10. 一種用在發(fā)動機與變速器之間的設備，所述發(fā)動機在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振 動，所述設備包括具有旋轉(zhuǎn)軸線并且與所述發(fā)動機和所述變速器相互連接的盤； 連接至所述盤的至少一個圓柱形構件；以及具有質(zhì)心和孔的至少一個質(zhì)量構件，其中所述圓柱形構件布置成通過所述孔以將所述 質(zhì)量構件支撐在所述盤上，其中所述質(zhì)量構件的質(zhì)心具有在所述盤旋轉(zhuǎn)時繞著所述旋轉(zhuǎn)軸 線的路線，其中所述路線限定在旋轉(zhuǎn)的笛卡爾坐標系上，該坐標系具有距所述旋轉(zhuǎn)軸線的 距離為R的原點并具有在所述笛卡爾坐標系旋轉(zhuǎn)時穿過所述旋轉(zhuǎn)軸線的軸線，其中所述路 線限定在所述旋轉(zhuǎn)的笛卡爾坐標系上，所述路線是調(diào)諧變量、基于發(fā)動機扭轉(zhuǎn)振動階次的 第一和第二變量、所述質(zhì)量構件的角位移的函數(shù)；并且其中當所述盤旋轉(zhuǎn)時，隨著所述質(zhì)量構件沿著所述質(zhì)量構件的路線移動，所述質(zhì)量構 件吸收通過所述盤從所述發(fā)動機到所述變速器的扭轉(zhuǎn)振動的一部分。 全文摘要
本發(fā)明涉及離心擺減振器。一種用于吸收發(fā)動機操作產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動的離心擺減振器(CPVA)，包括相對于可旋轉(zhuǎn)軸可動的多個擺。所述擺通過延伸通過所述擺中的孔的多個銷連接至所述可旋轉(zhuǎn)軸。所述擺每個都可沿由各種傳動系或動力系參數(shù)或特性限定的路線移動。所述路線通過沿著接合所述銷的孔的工作部分的輪廓來實現(xiàn)。
文檔編號F16F15/14GK102141113SQ20111003110
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2010年1月29日
發(fā)明者G. 奧塔內(nèi)斯 P., 白 S., A. 尼拉肯坦 V. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司