双质量飞轮的典型结构及特点

减振弹簧为直弹簧， 并分组安
装在由减振器侧板、从动板组
成的沿飞轮径向的弹簧室中，
侧板和从动板通过两个传动销
分别与飞轮的第一质量和第二
阻滞
质量相连。当减振器不承受转
矩时， 弹性机构组件处于沿飞 轮径向的初始位置； 当其受到 转 矩 作 用 时 ， 第 一 飞 轮 、第 二 飞
弹簧室细节
第一飞轮
轮之间产生相对转角， 而减振
１－ 第一质量 ２－ 第二质量 ３－ 减振器 图 １ 双质量飞轮原理与结构
图 ２ 长曲线螺旋弹簧 ＤＭＦ
图 ３ 短轻直弹簧 ＤＭＦ
图 ４ 带怠速减振级的 ＤＭＦ－ ＣＳＳ
图 ５ 带行星齿轮机构的 ＤＭＦ－ ＣＳＳ
４ 汽车维修 ２００７．９
新 视 野 ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥ ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ
ＤＭＦ－ ＣＳＳ 扭 振 减 振 器 采 用 直 螺 旋 弹 簧作为弹性元件， 通过选择弹簧的线性刚 度 、弹 簧 帽 与 滑 块 或 滑 块 之 间 的 初 始 距 离 等实现多级非线性弹性特性。
一、双质量飞轮的分类
目前， 双质量飞轮的结构有很多 种， 但是不论结构如何， 双质量飞轮 都是由第一质 量 、第 二 质 量 和 扭 转 减 振器等三部分组成的（ 见图 １） 。第一 质量与发动机曲轴输出法兰盘相连 接， 第二质量通过一个轴承安装在第
典双
型质
结 构 及
量 飞
特轮
点的
□吉林／唐明祥 董桂军 马中威 郝宏智
件， 需要企业有一定的库存， 通常汽
件管理信息化收到很大的成效， 降低
大程度上降低企业的配件成本。□
３ 汽车维修 ２００７．９
新 视 野 ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥ ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ
一质量上， 第二质量上又安装有离合 器 壳 等 。第 一 质 量 和 第 二 质 量 之 间 设 置了弹性机构和阻尼机构， 通过弹性 机构传动实现二者的相对转动并传 递扭矩。
件信息化管理形同虚设， 根本没有起
严谨的流程。对汽车维修企业而言，
不库存， 需要能快速采购。计算机一
到应有的作用。
主 要 应 考 虑 该 供 应 商 的 产 品 质 量 、价
般只能通过对易损件的预测来形成
笔者在调查了大量汽车维修企
格、地点等。通过定点管理系统， 可以
采购计划。
业的情况之后， 觉得企业在信息化
１９８４ 年， 双质量飞轮首先出现在 日本丰田公司， １９８５ 年又被宝马公司 装备在其 ＢＭＷ ３２４Ｄ 车型上， 大大降
低了车辆动力传动系的扭振和振动噪 声。与此同时， 世界上其他汽车生产国， 如法国、英国、美国等国家， 也都开始进 行双质量飞轮的研究与开发， 其中德 国和法国的成果最为突出。
到 上 世 纪 ９０ 年 代 ， 双 质 量 飞 轮 产品已经基本趋于成熟， 其间出现了 大量的相关产品和论文。同时， 双质 量飞轮也由原来简单的机械干摩擦 式发展成为液 力 阻 尼 式 的 机 、液 一 体 化的现代产品， 并开始向可以适应多 种工况的非线性特性类型产品发展。 这类产品已广 泛 应 用 在 柴 油 车 、汽 油 车、大型客车及中、低 档 轿 车 上 ， 传 统 的从动盘式离合器有望被双质量飞 轮式扭振减振器所取代。
按其与摩擦阻尼元件的连接方式还 可以分为串联式和并联式两种， 前者的实 际使用效果更好些， 但结构复杂， 设计和 布置较困难。为了更好地发挥减振性能， 人们还采用了行星齿轮机构（ 见图 ５） 。
为了更好地减缓弹簧的磨损， 可将弹 簧与窗口隔开， 使得二者根本不可能发生 滑磨， 这样使减振弹簧的寿命大为提高， 可靠性也得以增强。具体的控制措施有： 在弹簧中间安装可滑动式弹性支持架； 采 用变螺距减振弹簧， 并安装保持架， 有些 还加装小型动力吸振器， 这样既减轻了振 动噪声， 还可获得变刚度特性； 设置长的 弹簧支座， 使其具有弹簧导杆的作用， 借 以限制弹簧的位置。
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随着经济的发展和道路交通环 境的不断改善， 以及能源和污染问 题的日益突出， 轿车的设计正在向 着大扭矩、轻量化的方向发展。但 是， 这同时也使得汽车传动系的扭 转振动加剧， 尤其是柴油机的使用， 更增加了传动系扭振的控制难度。
双质量飞轮式扭振减振器 （ ＤＭＦ， Ｄｕａｌ Ｍａｓｓ Ｆｌｙｗｈｅｅｌ） 是 通 过 改 变传动系的质量（ 转 动 惯 量） 、刚 度 和 阻尼来实现对汽车动力传动系扭振 的综合控制的一种新型扭振减振器， 它在衰减汽车动力传动系的扭振以 及降低变速器、主 减 速 器 齿 轮 的 噪 声 等方面都具有传统离合器式扭振减 振 器 无 可 比 拟 的 优 点 。这 种 新 型 的 扭 振减振器一出现， 就得到了广大汽车 生产商和用户的关注。目前， 欧洲汽 车已经开始广泛地装备这种新型扭 振减振器。
这种双质量飞轮的主要缺点是：
Ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｈｏｒｔ Ｓｐｒｉｎｇ）
为了减小减振
器的扭转刚度，
１
２
３
则弹簧的刚度
要小， 所以弹簧
较长， 而弹簧与
固 定 、保 持 弹 簧
的构件间会产
生摩擦， 摩擦将
会使减振器的
扭转特性受到
影响； 弹簧的磨
损将影响减振
器的寿命； 密封 困难； 阻尼的大
由于在双质量飞轮式扭振减振器中， 减振弹簧分布的半径较大， 所受的离心力 大， 在与传统从动盘式扭振减振器减振弹 簧分布角相同的情况下， 其弹簧的长度增 加， 因此弹簧易发生径向变形， 导致弹簧 与窗口接触， 加剧弹簧的磨损。为了解决 这个问题， 选择较轻的弹簧， 使其离心力 减小， 同时又因其较短， 径向弯曲和周向 变形也小， 因而较好地解决了弹簧的寿命 问题。同时， 弹簧帽和滑块大大降低了弹 簧的磨损程度， 也减小了弹性机构在制 造 、装 配 等 环 节 的 难 度 。 为 了 保 证 传 递 足 够大的转矩， 通常由多组弹簧共同工作 （ 见图 ３） 。
弹簧只产生简单的轴向压缩变
形。这样布置弹簧可使减振器
具有非常理想的光滑渐硬的非
线性弹性特性， 其扭转刚度随
着传递扭矩的增加而逐渐增 大。该非线性弹性特性的设计
图 ６ 径向双质量飞轮
分 析 ， 是 ＤＭＦ － ＲＳ 减 振 器 设 计
的关键。与弹簧周向布置的减振器相
比， 径向双质量飞轮式扭振减振器还有
如下优点： 弹性特性和阻尼特性比较稳
定； 受离心力的影响比较小； 结构比较
简单。
４．采用橡胶弹簧的双质量飞轮
图 ７ 所示的减振器用橡胶弹簧代替
应有的效果。
前， 由于很多企业都没有实现电子商
５） 配件盘点处理功能。汽车维修
２） 重 视 数 据 采 集 工 作 。 许 多 汽
务， 网上报价对于大多数企业而言是
企业的配件部人员需要随时掌握企
车维修企业管理软件里的配件供应
比 较 困 难 的 。对 小 型 汽 车 维 修 企 业 而
业的配件情况， 同时也需要随时了解
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
１） 定点管理系统。主要包括确定
车维修企业计算机管理软件需要有
了企业的生产成本， 使得企业的发展
潜在的供应商和确定供应商两部分
安全库存报警提醒功能； 二为急需
上了一个新台阶； 但也有些企业的配
内容。对于确定供应商， 要通过科学、 件 ， 对 于 这 些 零 部 件 ， 维 修 企 业 一 般
采用短轻直弹簧需要增加弹簧座和 弹簧滑套， 这就增加了零件的数目， 提高 了制造精度的要求， 并增加了生产和装配 的复杂度。
３． 径向双质量飞轮 （ ＤＭＦ－ ＲＳ， Ｄｕａｌ Ｍａｓｓ Ｆｌｙｗｈｅｅｌ － Ｒａｄｉａｌ
第二飞轮
Ｓｐｒｉｎｇ） 径向双质量飞轮式扭振减
弹簧室
振 器（ 见 图 ６） 的 结 构 特 点 是 其
这种双质量飞轮式扭振减振器 在飞轮第一质量和减振器之间形成 一个封闭的隔腔， 在隔腔内布置长弧 形 螺 旋 弹 簧 ， 并 采 用 内 、外 组 合 式 弹 簧 或 长 、短 弹 簧 分 层 布 置 等 多 种 设 计 方案， 从而实现弹性分级。同时， 在隔 腔内充满了油脂， 由于油脂在对运动
起阻尼作用的同时也能润滑弹簧， 此
２） 就双质量飞轮采用的摩擦阻尼 类 型 而 言 ， 有 干 摩 擦 阻 尼 式 、粘 性 摩 擦阻尼式和空气阻尼式。
３） 就双质量飞轮采用的轴承类型 而 言 ， 有 滚 动 轴 承 式 、滑 动 轴 承 式 和 推力轴承式。
经过近几年的研究， 双质量飞轮 的结构形式得到了很大的发展， 各种 结构综合使用的形式相继出现， 性能 也得到了极大的改善。
双质量飞轮相当于一个低通滤 波器， 通过重新分配弹性机构两侧 的转动惯量， 并引入低刚度环节和 阻尼元件， 实现对汽车动力传动系 扭转振动的综合控制， 降低发动机 扭转波动对动力传动系的影响， 减 小汽车扭转噪声， 改善汽车的乘坐 舒适性。
１） 就双质量飞轮采用的弹性元件 而言， 有螺旋弹簧式和橡胶弹簧式两 种， 螺旋弹簧式又可根据弹簧的布置 分为径向弹簧式和周向弹簧式， 其中 周向弹簧式又有长曲线弹簧式和短 轻直弹簧式之分。
二、双质量飞轮的典型结构 及特点
不同结构的双质量飞轮具有不 同 的 性 能 以 及 不 同 的 使 用 条 件 。下 面 介绍双质量飞轮的几种典型结构及 性能特点。
１．采用长螺旋弹簧的双质量飞轮 （ ＤＭＦ － ＣＳ ， Ｄｕａｌ Ｍａｓｓ Ｆｌｙｗｈｅｅｌ － Ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｐｒｉｎｇ）
厂家的数据不完整， 导致管理软件的
言， 主要还是通过采购员电话查询、 配件占用的资金量。
功能没有发挥出来。
上门访问等方式来进行确定的。
信息化管理必须注意的问题
３） 提高配件管理人员的素质。配
３） 订货管理系统。首先是制定企
配件管理信息化虽然给汽车维
件管理信息化的内涵不只是配件的
业 的 采 购 计 划 、采 购 定 单 、采 购 成 本
范 化 。 要 做 到 每 次 订 货 、入 库 、出 库
２） 定价管理系统。主要用于企业
部一般要先进行配件型号、质量等的检
都要在管理软件系统内进行登记，
对采购物料的定价， 通过模拟投标的
查， 如果合格， 再根据配件采购单安排
只有流程规范， 管理软件才能发挥
方式获得理想的产品目标价格。目
配件入库， 否则需退回供货厂家。
小不易控制； 加工精度要求高等。
时弹簧的磨损成为次要问题， 因而可
因为国内目前尚没有成熟的
以 加 长 弹 簧 长 度 ， 增 加 其 有 效 压 缩 ＤＭＦ－ ＣＳ 减振器的特性设计方法， 所
量， 进而使飞轮两质量间有较大的相
以弧形螺旋弹簧的设计及其弹簧室
对 扭 转 角（ 一 般 可 达 ２０°～３０°） ， 最 高 的 布 置 成 为 ＤＭＦ－ ＣＳ 减 振 器 设 计 的
很 快 检 索 到 需 要 的 供 应 商 。该 系 统 应
４） 配件入库管理。采购人员购进
管理中必须注意以下问题：
设 的 功 能 有 ： 商 家 资 料 库 、在 线 信 息
配件后， 配件供应商会给汽车维修企业
１） 加 强 企 业 配 件 管 理 流 程 的 规
搜索等。
一个配件采购单。汽车维修企业的配件
修企业降低配件成本提供了一条捷
出入登记和采购， 里面还包括了如何
分析。目前， 就汽车维修企业而言， 采
径， 但不同的企业实施情况不同， 产
控 制 采 购 成 本 、如 何 减 少 库 存 量 等 内
购物品一般分为两部分， 一为易损
生 的 效 果 也 有 很 大 差 异 。有 的 企 业 配
容， 一个高素质的配件管理员能在很
可 达 ４５°。 由 于 其 扭 转 刚 度 小 ， 共 振 关 键 。 这 种 ＤＭＦ－ ＣＳ 减 振 器 是 目 前
频率低， 因而控制扭振和噪声的能力
欧洲车型上应用最普遍的一种形式。
增强， 是一种具有代表性的双质量飞
２．采 用 短 轻 直 弹 簧 的 双 质 量 飞 轮
轮（ 见图 ２） 。
ห้องสมุดไป่ตู้
（ ＤＭＦ － ＣＳＳ， Ｄｕａｌ Ｍａｓｓ Ｆｌｙｗｈｅｅｌ －
这种双质量飞轮式扭振减振器较多 地沿用了传统离合器从动盘式扭振减振 器 的 概 念 。为 了 使 减 振 器 在 各 种 不 同 工 况 下均能很好地工作， 常将弹簧分组， 各组 弹簧的刚度不一样， 起作用的时间不一 样， 从而获得良好的非线性特性。带怠速 减振级的减振器就是将先起作用的一组 弹簧刚度设计得很低， 专门用于减缓怠速 时的噪声（ 见图 ４） 。