阅读说明：本技术 一种频率无级可调的动力吸振器 (Power vibration absorber with stepless adjustable frequency ) 是由 罗善德 刘浩 黄祚华 屈少举 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种频率无级可调的动力吸振器,包括质量块和弹簧,其特征在于：所述弹簧的两端分别连接有一个调节套,所述调节套内开设有与所述弹簧形状对应、与所述弹簧表面过盈配合的螺纹槽；所述质量块包括多个可相互同轴固定为一整体的质量分块；所述质量分块与所述调节套上分别设有可使二者相互固定的固接结构。本发明所设计的动力吸振器实现了固有频率的无级可调、在一定范围内覆盖了所有的频率值。同时,不管是质量块的增减还是弹簧受力长度的调整都十分方便,有效解决了现场调试困难和精度低的问题。(The invention discloses a power vibration absorber with stepless adjustable frequency, which comprises a mass block and a spring, and is characterized in that: two ends of the spring are respectively connected with an adjusting sleeve, and a thread groove which corresponds to the shape of the spring and is in interference fit with the surface of the spring is formed in each adjusting sleeve; the mass block comprises a plurality of mass sub-blocks which can be coaxially fixed into a whole; the mass blocks and the adjusting sleeves are respectively provided with a fixed connection structure which can fix the mass blocks and the adjusting sleeves. The dynamic vibration absorber designed by the invention realizes stepless adjustment of the natural frequency and covers all frequency values in a certain range. Meanwhile, the mass block is increased or decreased, and the stress length of the spring is adjusted conveniently, so that the problems of difficulty in field debugging and low precision are effectively solved.)

一种频率无级可调的动力吸振器

技术领域

本发明涉及汽车动力吸振器技术领域，具体地指一种频率无级可调的动力吸振器。

背景技术

动力吸振器是一种有效控制汽车振动的手段，它的原理是通过附加一个振动子系统，将原来的振动主系统的某个模态转变为两个接近的模态，而原模态频率下的振动能量转移到附加的振动子系统之上，从而实现对振动主系统的振动幅值控制。通常动力吸振器是由附加的质量块和弹簧阻尼单元组成，对于旋转方向的吸振则是旋转惯量块和扭转弹簧的组合。

在不考虑阻尼作用的情况下，调整动力吸振器的质量和刚度，使其固有频率与振动主系统待吸振的振动频率一致，这时振动主系统转移至动力吸振器的能量最多，吸振效果最明显。在实际的机械结构中，阻尼无处不在，此时动力吸振器的最优参数设计可以参照以下计算公式：计算；

其中，μ＝m₂/m₁为动力吸振器质量m₂与主系统质量m₁之比，工程上一般选取0.1以上。为减振器的自然频率；k₂为动力吸振器的弹簧刚度。

动力吸振器的参数设计首先根据振动主系统的振动模态质量及参与因子选择合适的质量比，然后在不考虑阻尼的作用下根据目标频率反算出动力吸振器的刚度值。然而振动主系统模态质量的确认困难、阻尼的作用以及制造误差的影响，都会影响最终参数的确定，因此在工程实际应用中往往设计制造多个调试用的动力吸振器，并在现场不断更换调试。这样的开发过程十分费时费力，且最终调试成功的动力吸振器的参数往往不是最优设计方案。

通过专利检索和调研，可查阅到一些可调式动力吸振器的专利，以解决现场调试的便利性问题。例如，发明专利申请CN201110075488.0和实用新型CN201720304668.4是利用多个质量块的叠加配合橡胶弹簧实现频率有级可调，但是每次调整都改变了动力吸振器的质量比，这违背了动力吸振器的一般设计原则。发明专利申请CN201811257162.8通过改变橡胶块个数或者更换不同硬度橡胶块实现刚度可调，这也是一种有级可调，且刚度受到橡胶刚度的非均匀性影响，不可预知的误差更大。此外，实用新型专利CN201820989557.6采用多个质量块通过卡箍的形式压紧在橡胶柱上，通过调整质量块的个数实现质量可调、通过调整卡箍的位置来改变橡胶柱的参与长度实现刚度可调。然而卡箍与橡胶柱的压紧方式产生的局部应力和橡胶材料的非均匀性影响了橡胶柱的刚度线性程度，且卡箍的固定依靠橡胶柱侧壁的摩擦力，可靠性较差。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种方便现场调试用的、频率参数无级可调且准确的动力吸振器。

为实现此目的，本发明所设计的频率无级可调的动力吸振器，包括质量块和弹簧，其特征在于：所述弹簧的两端分别连接有一个调节套，所述调节套内开设有与所述弹簧形状对应、与所述弹簧表面过盈配合的螺纹槽；所述质量块包括多个可相互同轴固定为一整体的质量分块；所述质量分块与所述调节套上分别设有可使二者相互固定的固接结构。

进一步的，所述调节套包括套筒和同轴固定连接于所述套筒的一端周向表面、与所述套筒为一体结构的翻边套环，所述套筒的内壁上开设有所述螺纹槽。

进一步的，所述调节套包括上下相对设置的第一调节套和第二调节套，所述第二调节套与所述质量分块上分别设有所述固接结构。

进一步的，所述固接结构包括开设于所述第二调节套的翻边套环上、与所述套筒的轴向平行的套环螺栓过孔和开设于所述质量分块上与所述套环螺栓过孔对应的套环固定螺纹孔；所述套环螺栓过孔和所述套环固定螺纹孔之间可通过螺栓固定。

进一步的，所述质量分块包括柱体型的质量部和固定连接于所述质量部的底面中部、与所述质量部为一体的连接部，所述质量部的顶面中部开设有可与所述连接部配合、将两个所述质量分块同轴固定为一体的连接部固定孔；所述套环固定螺纹孔开设于所述质量部的顶面。

进一步的，所述连接部为圆柱体型、表面设置有螺纹的螺纹连接部，所述连接部固定孔为与所述连接部的表面螺纹配合的螺纹固定孔。

进一步的，所述第一调节套的翻边套环上开设有与所述套筒的轴向平行的套环螺栓过孔。

进一步的，所述质量块包括至少四块质量比为1：2：2：5的所述质量分块。

更进一步的，所述螺纹槽的槽壁上涂覆有阻尼层。

本发明的有益效果是：将弹簧两端用两个调节套连接起来，两个调节套相对设置，弹簧下端的调节套连接弹簧的端头后，通过翻边套环与一个质量块连接起来，另一个调节套通过翻边的开孔与振动主系统通过螺栓连接，振动主系统需提前开孔或者设置振动连接支架。在实际调试过程中，首先根据需要可以通过质量块上的螺纹增添连接需要的其他质量块，实现不同的质量比，当设置的单位质量合理时，通过质量块的灵活配比实现较高精度的质量调整。在此基础上可根据需要旋转弹簧调整上端调节套在弹簧轴线上的位置，从而调整弹簧受力的线材长度。根据胡可定律和均匀线性弹簧的结构特性可知，弹簧刚度与线材圈数(等价于弹簧受力的线材长度)成线性反比。由此，本发明所设计的动力吸振器实现了固有频率的无级可调、在一定范围内覆盖了所有的频率值。同时，不管是质量块的增减还是弹簧受力长度的调整都十分方便，有效解决了现场调试困难和精度低的问题。

附图说明

图1为本发明中动力吸振器的结构示意图；

图2为本发明中第二调节套的主视图；

图3为本发明中第二调节套的仰视图；

图4为本发明中第二调节套的轴向剖视图；

图5为本发明中质量分块的主视图；

图6为本发明中质量分块的俯视图；

图7为本发明中质量分块的轴向剖视图；

其中，1—质量分块(1.1—质量部，1.2—连接部，1.3—连接部固定孔)，2—第二调节套，3—弹簧，4—第一调节套，5—螺栓，6—螺纹槽，7—套筒，8—翻边套环，9—套环螺栓过孔，10—套环固定螺纹孔，11—振动连接支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1—7所示的频率无级可调的动力吸振器，包括质量块和弹簧3，弹簧3的两端分别连接有一个调节套，调节套包括上下相对设置的第一调节套4和第二调节套2，两个调节套的结构相同，均包括套筒7和同轴固定连接于套筒7的一端周向表面、与套筒7为一体结构的翻边套环8，套筒7的内壁上开设有与弹簧3形状对应、与弹簧3表面过盈配合的螺纹槽6，螺纹槽6的槽壁上涂覆有阻尼层。

质量块包括四块质量比为1：2：2：5的质量分块1。质量分块1包括柱体型的质量部1.1和固定连接于质量部1.1的底面中部、与质量部1.1为一体的连接部1.2，连接部1.2为圆柱体型、表面设置有螺纹的螺纹连接部，质量部1.1的顶面中部开设有具有螺纹、与连接部配合的连接部固定孔1.3。第二调节套2的翻边套环8上开设有与套筒7的轴向平行的三个套环螺栓过孔9，质量部1.1的顶面开设有与套环螺栓过孔9对应的三个套环固定螺纹孔10；套环螺栓过孔9和套环固定螺纹孔10之间通过螺栓5固定。

本发明中，第一调节套4通过翻边套筒的套环螺栓过孔9与需要吸振控制的振动主系统之间通过螺栓5固定连接，振动主系统或其振动连接支架11需提前开孔，以便与第一调节套4安装固定。在实际调试时，首先根据需要过质量分块1上的连接部1.2和连接部固定孔1.3连接需要的其他质量分块1。根据需要旋转弹簧3调整第一调节套4在弹簧3的轴线上的位置，从而实现弹簧3受力的线材长度。由此，本发明所设计的动力吸振器实现了固有频率的无级可调、在一定范围内覆盖几乎所有的频率值。同时，不管是质量块的增减还是弹簧3受力长度的调整，本发明动力吸振器都十分方便，有效解决了现场调试困难和精度低问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。