具有带有薄的连板飞轮的扭转联轴器的发动机系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及发动机系统中的扭转联轴器，更具体地涉及扭转联轴器中的具有抗疲劳失效的薄连板的飞轮盘片。
【背景技术】
[0002]内燃发动机系统往往是相当动态的。例如，发动机的用来向负载提供转矩的旋转曲轴利用各个气缸的点火来加速和减速。由发动机驱动的负载也可以具有不同的旋转阻力或否则产生增加或减小由发动机提供的力的扭力或其它力。外部因素，例如来自采用该发动机系统的车辆的振动，会对动态环境增加进一步的复杂性。
[0003]通常在发动机系统中被驱动的负载可以是发电机、泵、推进传动装置、压缩机或多种其它装置中的任一者。在许多系统中，通常称作扭转联轴器的机构操作性地定位在发动机与被驱动的负载之间，以传递来自发动机的转矩。由于相对苛刻的运行工况，此类扭转联轴器的设计会相对强固。尽管尽了最大努力，但由发动机曲轴、扭转联轴器和从动单元的部件组成的动力传动系统内复杂的振动和偏转最终会导致各种系统构件的失效或性能下降。授予Shaffer的共有美国专利N0.7，775，890涉及一种具有轴向和径向运动限制器的挠性传动系。Shaffer提出的限制器看上去构造成限制飞轮与从动部件之间的最大轴向运动和最大径向运动，可能减轻了疲劳或磨损。
【发明内容】
[0004]在一方面，一种发动机系统包括内燃发动机和从动单元，所述内燃发动机具有发动机壳体和可在发动机壳体内旋转的曲轴，所述从动单元包括从动单元壳体和可在从动单元壳体内旋转的传动轴。该发动机系统还包括可绕旋转轴线旋转以在内燃发动机与从动单元之间传递转矩的扭转联轴器。该扭转联轴器包括飞轮和与传动轴联接的从动侧盘片，所述飞轮具有与曲轴联接的发动机侧盘片和将发动机侧盘片与从动侧盘片联接的沿轴向突出的环形凸缘。从动侧盘片具有较大的轴向厚度，并且发动机侧盘片具有发动机侧盘片连板(辐板，web)，该发动机侧盘片连板具有处于约0.2英寸至约0.3英寸的范围内并且在该范围的中间不连续的较小的轴向厚度。
[0005]在另一方面，一种用于具有内燃发动机和从动单元的发动机系统的扭转联轴器，其包括从动侧盘片和飞轮，所述从动侧盘片构造成与从动单元中的传动轴联接，所述飞轮包括构造成与内燃发动机中的曲轴联接的发动机侧盘片、和沿轴向突出的环形凸缘。环形凸缘限定出从动侧盘片和发动机侧盘片共有的中心轴线，并且使发动机侧盘片与从动侧盘片联接以在曲轴与传动轴之间传递转矩。发动机侧盘片具有内侧区域、附接到沿轴向突出的环形凸缘上的外侧区域、以及在内侧区域与外侧区域之间沿径向延伸并绕中心轴线沿周向延伸的发动机侧盘片连板。从动侧盘片具有较大的轴向厚度，并且发动机侧盘片连板具有较小的轴向厚度，使得发动机侧盘片响应于在转矩传递期间使扭转联轴器偏转的负荷而超过从动侧盘片主导性地挠曲。所述较小的轴向厚度处于约0.2英寸至约0.3英寸的范围内并且在该范围的中间是不连续的。
[0006]在又一方面，一种用于具有内燃发动机和从动单元的发动机系统中的扭转联轴器的飞轮，该飞轮包括发动机侧盘片和沿轴向突出的环形凸缘，所述发动机侧盘片构造成与内燃发动机中的曲轴联接并限定出中心轴线，所述环形凸缘附接到发动机侧盘片上并且构造成使发动机侧盘片与联接到从动单元中的传动轴的从动侧盘片联接以在曲轴与传动轴之间传递转矩。发动机侧盘片包括具有盘片内周缘的内侧区域、具有盘片外周缘并且附接到沿轴向突出的环形凸缘上的外侧区域、以及在内侧区域与外侧区域之间沿径向延伸并绕中心轴线沿周向延伸的盘片连板。发动机侧盘片具有在内周缘与外周缘之间变化的轴向厚度，使得盘片连板内的轴向厚度处于从0.2英寸至0.3英寸的范围内并且在该范围的中间不连续，并且盘片连板响应于在转矩传递期间使发动机侧盘片偏转的负荷而挠曲。
【附图说明】
[0007]图1是根据一个实施例的发动机系统的局部剖视概略侧视图；
[0008]图2是根据一个实施例的包括扭转联轴器的发动机系统的动力传动系统中的构件的分解图；
[0009]图3是根据一个实施例的用于扭转联轴器的飞轮的剖面概略侧视图；以及
[0010]图4是在动力传动系统偏转状态下不出的图1的发动机系统的局部剖视概略侧视图。
【具体实施方式】
[0011]参照图1，示出了根据一个实施例的发动机系统10。发动机系统10可包括内燃发动机12，该内燃发动机具有发动机壳体14和可在发动机壳体14内旋转的曲轴16。发动机系统10还可包括从动单元26，该从动单元包括从动单元壳体28和可在该从动单元壳体内旋转的传动轴30。曲轴16经由多个轴承18、20、22和24支承以在发动机壳体14内旋转。传动轴30可经由共计一个轴承32支承以在从动单元壳体28内旋转，其意义将从下面的描述变得更明显。在另一些实施例中，传动轴30可由多个轴承支承。在一个实用的实施策略中，发动机12是压燃式柴油发动机，该柴油发动机具有包括构造成以常规方式工作的多个活塞的多个气缸。此外，在一实用的实施策略中，从动单元26可包括发电机。安装在传动轴30上以形成可在从动单元壳体28内旋转的组件的转子34可包括发电机的永磁体转子。定子36可安装在壳体28中。在替代性实施例中，发动机系统10可包括不同类型的从动单元，例如泵、压缩机、海洋或陆地推进传动装置，或又一类型的发动机驱动的负载。扭转联轴器40可绕旋转轴线42旋转以在发动机12与从动单元26之间传递转矩。曲轴16、传动轴30和扭转联轴器40可以全部是共轴的。如从以下说明将更明显的，扭转联轴器40独特地构造成抵抗其构件的疲劳失效，并限制发动机系统10的与扭转联轴器40联接的部件的性能下降。
[0012]扭转联轴器40包括例如经由多个螺栓72与传动轴30联接的从动侧盘片44。扭转联轴器40还包括飞轮46，该飞轮具有经由另外的多个螺栓70与曲轴16联接的发动机侧盘片48、和将发动机侧盘片48与从动侧盘片44联接的沿轴向突出的环形凸缘50。盘片48和凸缘50可以是共轴的，并且任一者都可以理解为限定出旋转轴线或中心轴线42。从动侧盘片44具有较大的轴向厚度52，其可包括自始至终均匀的厚度。发动机侧盘片48包括具有较小的轴向厚度56的盘片连板54。轴向厚度56可处于约0.2英寸至约0.3英寸的范围内并且在该范围的中间是不连续的，如文中进一步论述的。在一实用的实施策略中，钟形齿轮60位于曲轴16上，并且可经由螺栓70以常规方式被夹紧在发动机侧盘片48与曲轴16之间。在一些实施例中，齿轮系62可与钟形齿轮60联接并由该钟形齿轮驱动。在一实用的实施策略中，齿圈58也与发动机侧盘片48联接，并且可用于常规目的，例如发动机起动和曲轴转角监控。
[0013]还参照图2，示出了从齿圈58和钟形齿轮60拆卸并与之分离的扭转联轴器40。如图2所示，盘片48可包括内周缘74和外周缘76。盘片连板54环绕中心轴线42沿周向延伸。多个螺栓孔71以环绕轴线42的大致圆形模式设置在内周缘74附近，并且构造成以常规方式接纳如在图1中可见的螺栓70。内周缘74限定出构造成接纳曲轴16 (如在图1中可见的)的一端的圆形开口 78。图2还示出从动侧盘片44，以及构造成接纳用于将盘片44联接至传动轴30的螺栓72 (如在图1中可见的)的多个螺栓孔73。盘片44中还形成圆形开口 75，并且多个螺栓孔69形成在盘片44中用于接纳多个螺栓68，从而使盘片44可逆地附接到环形凸缘50上并由此形成如在图1中可见的螺栓接合部90。盘片48可经由焊接接合部88处的焊接而与飞轮46中的环形凸缘50联接，使得环形凸缘50和盘片48不可逆地相互附接，如在图1中可见的。在一实用的实施策略中，环形凸缘50可包括围绕轴线42沿周向延伸的突出部64，如在图3中可见的。从动侧盘片44可限定出接纳突出部64的槽66，如在图1中可见的。突出部和槽的构型也可以颠倒。
[0014]现在还参照图3，示出了飞轮46的剖面概略侧视图。在典型的设计中，发动机侧盘片48可包括面向发动机14的第一轴向侧93和面向从动单元26的第二轴向侧95。内侧区域84具有形成在其中的螺栓孔71，而外侧区域86附接到凸缘50上。区域84和86绕轴线42沿周向的径向延伸长度典型地是均匀一致的。盘片连板54在内侧区域84与外侧区域86之间沿径向延伸，并且围绕轴线42沿周向延伸。盘片连板54因而将理解为具有大致环形构型，并形成位于第一轴向侧93的第一环形中空部97和位于第二轴向侧95的第二环形中空部99。内周缘74限定出如上所述的圆形开口 78并且可以被视为内侧区域84的一部分，而外周缘76可被理解为外侧区域86的一部分。在一实用的实施策略中，圆形开口78的直径80可为约8英寸。外周缘76处的盘片直径82可为约36英寸。内侧区域84的径向延伸长度85可为约3英寸，更具体地约3.23英寸。外侧区域86可具有相似或略小的径向延伸长度。从图3可以注意到，从内周缘74到外周缘76的径向延伸长度的大部分由盘片连板54形成。盘片连板54的径向延伸长度可为内侧区域84和外侧区域86中的每一者的径向延伸长度的约两倍至约三倍。
[0015]从图3还可以看到，内侧区域84和外侧区域86均可具有较大的轴向厚度，而盘片连板54具有较小的轴向厚度。区域84和86的轴向厚度可为约0.75英寸。内周缘74和外周缘76之间的轴向厚度的变化赋予使用中的盘片48以期望的挠曲特性，如文中进一步论述的。对于某些应用而言，轴向厚度56可小于0.25英寸，而在另一些应用中，轴向厚度56可大于0.25英寸。已确定，较薄的盘片连板与在疲劳失效不敏感方面的更大的可靠性相关，而较厚的盘片连板与较大的负荷支承能力相关。在比0.25英寸薄的盘片连板的情况下，已确定约0.22英寸且更具体地约0.219英寸的轴向厚度是最佳的。对于厚度大于0.25英寸的盘片连板而言，例如在其中共计一个轴承支承发电机中的转子与传动轴的组件的扭转联轴器中，约0.31英寸的轴向厚度、更具体地约0.313英寸的轴向厚度提供了实用的实施策略。
[0016]应该记得，盘片连板54包括处于约0.2英寸至约0.3英寸的范围内的轴向厚度56，且该轴向厚度在所述范围的中间是不连续的。如文中所用，术语“约”应该在对一致数量的有效位的常规舍入的语境中进行理解。因此，“约0.2英寸”指从0.1