Torsionsschwingungen der Kurbelwelle entstehen, wenn diese unter dem Einfluss periodisch wirkender Kräfte, die auf die Kurbeln wirken, rotiert. Wenn die Wirkungsdauer dieser Kräfte mit der Zeitspanne der freien Schwingungen der Kurbelwelle übereinstimmt oder ein Vielfaches davon beträgt, kommt es zum Resonanzphänomen: Die Amplitude der Drehschwingungen nimmt zu und die Welle kann aufgrund erhöhter Belastung kollabieren. Motoren sind so konstruiert, dass bei einer den Betriebsbedingungen entsprechenden Drehzahl keine Resonanz auftritt, Drehschwingungen jedoch immer vorhanden sind. Der in einigen Kupplungskonstruktionen eingebaute Torsionsschwingungsdämpfer dient dazu, das Getriebe vor Torsionsschwingungen zu schützen, die aufgrund der durch Torsionsschwingungen verursachten ungleichmäßigen Drehung der Motorkurbelwelle in ihm auftreten können.

Reis. Angetriebene Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer

Arten von Drehschwingungsdämpfern

Es gibt zwei Arten von Drehschwingungsdämpfern:

• Reibung
• hydraulisch

Am weitesten verbreitet sind Reibungsdämpfer. An der Abtriebsscheibe 1 mit ihren Reibbelägen 10 und der Ausgleichsplatte 11 der Kupplung ist mit Nieten 7 eine Dämpferscheibe 9 befestigt, die zwischen zwei am Flansch der Nabe 6 der Abtriebsscheibe befestigten Scheiben 5 eingebaut ist. Die Dämpferscheiben und der Nabenflansch verfügen über Fenster (es können beispielsweise acht Stück sein), in die bei der Montage die Dämpferfedern 2 zusammen mit den Stützplatten 3 eingebaut werden. An der Nabe sind außerdem Ölabweisringe 4 befestigt Flansch, wodurch ein Herausfallen der Federn aus den Scheiben ausgeschlossen ist. Zwischen den Scheiben des Nabenflansches und der Dämpferscheibe befinden sich Reibelemente 8 (in Form eines Rings oder von Platten). Die Dämpferscheibe, die nicht starr mit der Nabe verbunden ist, erfährt beim Auftreten von Drehschwingungen eine Winkelbewegung relativ zu den Scheiben des Nabenflansches, die mit einer Reibung zwischen diesen Teilen und den Reibelementen einhergeht. Dadurch wird die Absorption der Energie von Drehschwingungen und damit eine Dämpfung von Schwingungen der Antriebswelle des Getriebes und der zugehörigen Getriebeteile erreicht. Eine Verformung der Dämpferfedern während der gegenseitigen Bewegung der Dämpferscheiben und des Nabenflansches verringert die Schärfe des Kupplungseingriffs. Das Vorhandensein eines Torsionsschwingungsdämpfers trägt dazu bei, Geräusche und Verschleiß an den Zahnradzähnen des Getriebes zu reduzieren.

Schwingungsdämpfer (Dämpfer)

Drehschwingungsdämpfer (a) und seine Ruhe- (b) und Arbeitsstellungen (c):

1 und 9 – Bremsbeläge; 2 - Blattfeder; 3 – angetriebene Scheibe; 4 – Reibscheiben; 5 – angetriebene Scheibennabe; 6 – Einstellscheibe; 7 - Frühling; 8 – Dämpferplatte.

Um die Übertragung von Winkelschwingungen vom Motor auf die Getriebewellen zu verhindern, ist die Kupplungskonstruktion vorgesehen Drehschwingungsdämpfer (Dämpfer). Dämpferfedern elastisch sorgen Verbindung der Kupplungsscheibe mit ihrer Nabe.

Bei fehlender Drehmomentübertragung fallen die Ausschnitte des Nabenflansches und der Abtriebsscheibe, in denen sich die Dämpferschraubenfedern befinden, zusammen. Das Drehmoment wird über Dämpferfedern von der angetriebenen Scheibe auf ihre Nabe übertragen. In diesem Fall dreht sich die angetriebene Scheibe um einen bestimmten Winkel relativ zum Nabenflansch und es entsteht Reibung zwischen ihnen. Auf diese Weise, Torsionsschwingungsenergie verwandelt sich in Wärme. Der maximale Winkelversatz der Scheiben wird durch die Größe der Aussparungen im Nabenflansch begrenzt.

Schwingungsdämpfer (Dämpfer) in das Kupplungsdesign eingeführt für Schutz des Fahrzeuggetriebes vor resonanten Torsionsschwingungen, entsteht, wenn eine der Frequenzen der Eigenschwingungen des Getriebes mit der Frequenz der Störkraft übereinstimmt, die durch das Pulsieren des Motordrehmoments verursacht wird.

Das elastische Element des Dämpfers dient um die Getriebesteifigkeit zu reduzieren. Gleichzeitig werden die Eigenfrequenzen der Übertragung reduziert und die Möglichkeit hochfrequenter Resonanzen eliminiert. Da die Mindeststeifigkeit des elastischen Elements des Dämpfers aus konstruktiven Gründen begrenzt sein muss, kann das Fahrzeuggetriebe nicht vor Resonanzen geschützt werden niedrige Frequenzen. Daher muss zusätzlich zum elastischen Element ein Energieabsorber für niederfrequente Resonanzschwingungen, meist unter Verwendung von Reibung, in die Dämpferkonstruktion eingeführt werden.

Die Abbildung zeigt die gängigsten Dämpferschaltungen. Das elastische Element sind Federn 3 , tangential positioniert und in die in die Antriebsscheiben eingeschnittenen Fenster eingesetzt 1 Und 2 und im angetriebenen Nabenflansch 4 . Auf Diskette 1 die von der Kupplung angetriebene Scheibe ist fest; Festplatten 1 Und 2 mit Nieten verbunden 6 . Dichtungen 5 (a), Sie bestehen aus Stahl oder Reibungsmaterial und sind in Dicke und Menge so ausgewählt, dass das erforderliche Reibungsmoment zwischen den antreibenden und angetriebenen Elementen des Dämpfers bereitgestellt wird, um Vibrationsenergie während der Resonanz zu absorbieren.

In LKW-Kupplungen normalerweise anstelle von Dichtungen 5 Federringe einbauen 7 (b), die beim Anziehen mit Nieten die erforderliche Axialkraft erzeugen, um ein bestimmtes Reibungsmoment zu erreichen. In diesem Fall ist beim Zusammenbau des Dämpfers keine so genaue Einstellung des Reibmoments wie bei der ersten Variante erforderlich.

Strukturdiagramme von Dämpfern in einem Autogetriebe.

Für eine effektivere Vibrationsdämpfung Manchmal Dämpfer sind mit variabler Steifigkeit ausgelegt: Die Härte ist zunächst geringer und nimmt dann zu. Diese Änderung der Anfangssteifigkeit wird dadurch erreicht, dass zunächst nur ein Teil der Federn in Aktion tritt 3 , und dann alle anderen. Dazu wird die Länge der Fenster im Nabenflansch und in den Abtriebsscheiben, in die die Federn eingelegt werden, angepasst 3 , machen Sie weniger als andere Fenster. Moment begrenzen Mmax, das den Dämpfer bis zum Anschlag verdreht und seine Mindeststeifigkeit begrenzt, wird üblicherweise gleich dem Moment gewählt, das durch das Haftgewicht des Fahrzeugs am Haftbeiwert bestimmt wird 0,8 , also:

Vorrichtungen, die ein sauberes Lösen der Kupplung gewährleisten.

Schutz des Fahrzeuggetriebes vor Trägheitslasten wird durch die richtige Wahl des Kupplungsreservekoeffizienten gewährleistet. Eine weitere Reduzierung der vom Motor auf das Getriebe übertragenen Trägheitslasten kann durch eine Begrenzung der Schwere des Kupplungseingriffs oder durch die Einführung einer hydrodynamischen Kupplung erreicht werden. Der Dämpfer (Dämpfer) reduziert bei einer geringen Drehzahl der Motorkurbelwelle das vom Motor auf das Getriebe übertragene Trägheitsmoment um 10-15 %. Bei Geschwindigkeiten über 2500 pro Minute verringert sich das Trägheitsmoment bei Vorhandensein eines Dämpfers nur um 5-6 %.

Vollständige Trennung des Motors vom Getriebe wird durch das Vorhandensein eines Spalts zwischen den Kupplungsscheiben im ausgerückten Zustand erreicht. Bei Einscheibenkupplungen wird zu diesem Zweck in Ermangelung von Ausrückhebeln, die die Druckplatte gewaltsam zurückziehen, eine schwache Feder 2 verwendet, die beim Ausrücken der Kupplung (a) die Druckplatte 1 von der angetriebenen wegzieht. Bei Doppelscheibenkupplungen wird die mittlere Antriebsscheibe 4 im Moment des Auskuppelns durch eine schwache Schrauben- oder Blattfeder 3 (b) vom Schwungrad weggedrückt und liegt an einem Bolzen 5 an, der in das Kupplungsgehäuse 6 eingeschraubt ist .

Aufgrund der ungleichmäßigen Form und der unterschiedlichen Schwungmasse entstehen dabei Torsionsschwingungen bzw. Vibrationen. In diesem Artikel werden wir darüber sprechen, woher sie kommen, warum sie gefährlich sind und wir werden über ein Gerät sprechen, das die Auswirkungen dieser Vibrationen reduziert – einen Torsionsschwingungsdämpfer.

Jedes Motorschwungrad hat eine bestimmte Masse, die nicht vollständig mit der Motorkurbelwelle verbunden ist. Wenn sich die Kurbelwelle dreht, beginnt das Schwungrad mit seiner großen Masse zu schwingen, was dazu führt, dass nicht nur an ihm, sondern auch an der Welle bestimmte Vibrationen auftreten. Die Frequenz und Amplitude der Schwingungen hängen direkt von der Masse des Schwungrads sowie seinem Radius ab. Je größer der Abstand vom Rand zur Mitte und je größer die Masse des Schwungrades ist, desto höher ist diese Schwingungsfrequenz.

Durch die Reduzierung der von den Kolben und Pleueln ausgeübten Kraft werden auch Vibrationen reduziert. Es ist logisch, das anzunehmen, wenn man sich keine Mühe gibt schwere Ladung An der Kurbelwelle können wir diese Vibrationen beseitigen, aber wir können die Belastung der Welle nicht ständig reduzieren, da das Auto ständig in Bewegung ist. Dieser Typ Schwingungen, die entstehen, wenn äußere Kräfte auf das Schwungrad einwirken, werden als erzwungen bezeichnet.

Ein gefährliches Phänomen, zu dem sich Schwingungen entwickeln können, ist die Resonanz. Während sich das Schwungrad dreht, steht es in mechanischer Verbindung mit der Eingangswelle des Getriebes. Auch die Getriebewelle weist geringe Vibrationen auf, die sich gegenseitig auf das Schwungrad der Kurbelwelle übertragen. Treffen diese Schwingungen aufeinander, führt dies zu Resonanz – einer proportionalen Erhöhung der Schwingungen beider mechanischer Elemente und in der Folge zur Zerstörung beider Wellen.

Torsionsschwingungsdämpfer

Wie Sie verstehen, ist das Zusammentreffen der Frequenzen dieser Vibrationen völlig inakzeptabel, weshalb im Getriebe des Fahrzeugs eine spezielle Vorrichtung vorgesehen ist – ein Dämpfer. Es wird an der Kupplungsscheibe des Fahrzeugs montiert und hat ein spezielles Design. Die Aufgabe des Dämpfers besteht darin, eine möglichst elastische Verbindung zwischen der Kupplungsscheibe und ihrer kleinen Nabe auf der Kurbelwelle herzustellen.

Der Dämpfer ist eine zylindrische Feder, die kreisförmig am gesamten Innenumfang der Kupplungsscheibe angebracht ist. Dämpferfedern schützen das Fahrzeuggetriebe vor dem Zusammentreffen der Schwingungsfrequenzen von Schwungrad und Kupplung bei hohen Kurbelwellendrehzahlen. Ein solches Gerät ist jedoch nicht in der Lage, bei niedrigen Schwingfrequenzen einen zuverlässigen Schutz zu bieten. Speziell zu diesem Zweck wird ein weiteres Gerät namens Niederfrequenzschwingungsdämpfer eingesetzt.

Bei LKWs werden anstelle von Dämpferfedern runde Kupplungsfedern verwendet, die beim Verdrehen des Elements zusammengedrückt werden. Der Hauptunterschied zum Dämpfer besteht darin, dass keine umfangreiche Anpassung des Elements erforderlich ist. Eine solche Feder wird beim Drehen zusammengedrückt und überträgt durch Erhöhung der Reibung ein Drehmoment auf die Getriebeeingangswelle.

Video - ICE-Theorie: Kurbelwelle Teil 2, „Drehschwingungsdämpfer“

Dadurch werden Drehschwingungen im Motor und Getriebe eines Autos während des Betriebs reduziert. Wie Sie sehen, gibt es hier nichts Kompliziertes oder Unverständliches. Wir wünschen Ihnen viel Glück auf den Straßen!