CN100564930C - 用于过滤两个零件之间的振动的装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤两个零件(2和3)之间的振动的装置，该装置包括：在两个相应的紧固点(2A和3A)上，与所述零件(2和3)连接的至少一个第一弹性板(4)，所述第一板(4)在由所述两个零件中的一个传递至另一个零件的振动作用下，可局部变形；和至少一个第一共振器(7)，它与两个层叠的弹性体轴承(8，9)配合，该紧固件装置(80，90)将第一共振器(7)固定在所述第一个弹性件(4)上，使所述共振器(7)在所述第一弹性板(4)局部变形的情况下，进行振动的绕支轴的运动，这样，所述共振器(7)产生一个与所述振动相反的抗振惯性非共面直线对，并过滤从一个零件传递至另一个零件的振动。

Description

用于过滤两个零件之间的振动的装置及其应用

技术领域

本发明涉及过滤两个零件之间的振动的装置，还涉及所述过滤器装置的应用。

更具体地说，这种装置用于：在两个零件之间形成弹性连接，将静态力从一个零件沿着该装置的轴线传递给另一个零件，同时过滤相应的沿着轴线从一个零件传递至另一个零件的动态力。

虽然所述装置可以应用于重点在于过滤在两个零件之间传递的振动的任何情况，但它尤其适用于改善将发动机扭矩传递至被驱动件的齿轮箱的飞机悬挂装置，特别是直升机的主传动轮箱的悬挂装置。

背景技术

直升机产生振动问题很特殊。为直升机提供升力和推进的主要转子自然构成传递至机身的振动的强大发生器。振动的强度首先影响机舱中的舒适性和控制器的振动，其次影响在整台机器中的动态机械应力的强度。结果，动态应力影响零件和设备的各种部件的疲劳寿命，也影响构成直升机的各种零件的寿命。

至少是为了减弱(如果不是完全消除的话)这种振动强度，进行了大量研究。这种振动是该转子工作所固有的，它不但由下列因素产生的静态或准静态力和力矩传递给直升机：

·升力(与该转子的平面垂直)；

·阻力(在该转子平面上，并与该转子支座垂直的直升机的前进速度的分量V_H平行)；以及

·偏移力(与上述两个力垂直，并且也在该转子的平面上)；这个力小，一般可以忽略；

而且将下列力和力矩传递给直升机：在叶片转动过程中，出现的基本上由于高速直线运动飞行的向前速度引起的由空气动力学不对称(阻力和升力剖面)产生的周期力和力矩，或者是低速时(过渡区域)在该转子圆盘上形成的不相等的速度分布所引起的不对称而产生的周期力和力矩。这些交变的空气动力学力和力矩，在自然地被叶片减弱或放大后，传递给该转子的中心。

设该转子的回转速度(以转/秒表示)为Ω、且叶片数目为b，则

·只有当以Hz表示的频率为bΩ的谐波，因而为KbΩ形式(K为等于或大于1的正整数)、轴线与该转子轴线一致的力(由于叶片的拍打运动产生的)和力矩(由于叶片的阻力运动产生的)没有任何频率改变(由结构激励和扭转作用所导致的)地传递至静止轴时，该回转轴线上的这些力和力矩才传递至支座和机身；并且

·位于该转子平面中的轴的力(由叶片的阻力运动产生的)和力矩(由叶片的拍打运动产生的)，只有其频率为(kb±1)Ω形式、导致围绕着静止轴产生的力和力矩的频率为KbΩ(主要为bΩ的滚动和俯仰作用，横向或纵向振荡)时，才传递至支座和机身。

不论激励来源如何，可以看出，平衡好的转子，除了静态力和力矩以外，只将为bΩ的谐波(K＝1，2，3…)的动态力和力矩，传递给机身；并且在大多数情况占主导地位的是第一个谐波bΩ的激励。

在实践中，在机身中最麻烦和最不利的振动为在基本上垂直的平面中的振动。因此，将过滤在直升机的转子和机身之间的振动的传递的装置设计成减小或甚至低消下列非共面直线对(torsor)：

·基本上垂直的动态力，又称为“激励”；以及

·俯仰运动中(或“纵向的”)和在滚动中(或“横向的”)动态力矩。

以本申请人的名称提出的法国专利2499505号说明了直升机主传动齿轮箱的一种悬挂装置，它在过滤由提供升力和推进力的主转子产生的振动方面是有效的。

为此，在该文件中所述的装置为包括一个悬挂板的形式，该悬挂板基本上位于与该转子的轴垂直的平面上，并且其中心部分与传动齿轮箱的底部固定。该装置还包括一组至少三根支承杆，杆的顶端与该传动齿轮箱的顶部连接，其底部末端与围绕着该传动齿轮箱的基座在径向延伸的臂的外端铰链连接。该一组三根支承杆与该传动齿轮箱的基座连接，并且在其外端区域中的牢固的点上，与机身连接。每一个径向臂的各种连接使它可由于在包含它的径向平面内的变形而运动，这种运动使由安装在作为支承的叶片末端上的一个振动质量构成的共振器装置产生大的位移。叶片另一端固定在相应的径向臂上。另外一种方式是，该悬挂板与径向臂独立，并由金属片膜片构成。该膜片可在垂直于其平面产生的力和/或由传动齿轮箱围绕其中心产生的枢转力矩作用下变形，但对在其本身平面上产生的力和力矩(例如驱动该转子的反作用扭矩)作用下的拉伸/压缩刚性和剪切刚性是高的。所述膜片与机身的顶部结构作成一个整体。

虽然特别有效，但所述先前技术的悬挂装置仍存在一些缺点，具体是：

·特别是由于存在上述共振器装置，因此难以进入而又笨重：而且

·特别是由于要有特殊的结构使该悬挂的叶片和质量支承有效地工作，因此成本高。

法国专利文件2787261号揭示了一种可以安装在直升机的主传动齿轮箱和机身之间，过滤它们之间的振动传递的抗振装置。

具体地说，该抗振装置可取消上述那种振动质量，并可以替代每一根上述的支承杆。

为此，该现有技术的振动过滤器装置包括：

·一个弹性的环形零件，它首先与该传动齿轮箱的顶部部分，第二与机身连接，作为它们之间的一个连接件，并可在由主转子产生的振动作用下变形；以及

·一个共振器装置，它通过弯曲时是挠性的和牵引与压缩时是刚性的至少两个叶片，与所述环形零件的内表面连接，可在由所述振动作用产生的所述环形件的变形过程中，作摆动枢转运动。通过所述摆动枢转运动，所述共振器装置产生一个与所述振动相反的抗振惯性力，从而减小从转子至机身的振动。

然而，该现有技术的抗振装置也存在一些缺点：

·由于该共振装置包括振动质量，该质量通过在弯曲下工作的刚性支承和弯曲时挠性和牵引与压缩进刚性的叶片可与该环形件连接，因此该抗振装置质量非常大。一般由钢性制成的该支承的弯曲应力使得所述支承尺寸大，结果质量大；

·由于叶片的工作方式，特别是由于动态力和力矩产生的高应力和可导致所述叶片寿命缩短的静态应力，该挠性叶片较易损坏；以及

·表征该装置力效性的放大比λ被局限在小的范围内。

发明内容

本发明的一个目的是要改善这些缺点。本发明提供一种成本低、尺寸小、简单而又可靠的振动过滤器装置。该装置可以有效地减小在两个零件之间的振动，特别是抑制振动在一根杆的两个部分之间(例如，将两个振动零件互相连接的杆)的传递。所述抗振装置适用于改善悬挂回转翼飞机传动齿轮箱装置和过滤突然增大的振动。

为此，根据本发明，所述装置包括：

一种过滤两个零件(2和3)之间的振动的装置，该装置包括：

·在形成轴线YY的两个相应的紧固点(2A和3A)上，与所述零件(2和3)连接的至少一个第一弹性板(4)，所述第一板(4)在由所述两个零件中的一个传递至另一个零件的振动作用下，可局部变形；以及

·至少一个第一共振器(7)，它与两个层叠的弹性体轴承(8，9)配合，首先，这两个轴承形成基本上与轴线YY垂直的轴线XX，这些轴线XX和YY在点(10)相交；其次，这两个轴承容纳相应的与所述第一弹性板(4)固定的紧固件装置(80，90)，使所述共振器(7)在所述第一弹性板(4)局部变形过程中作摆动枢转运动，这样，所述共振器(7)产生一个与所述振动相反的抗振惯性非共面直线对，并过滤从一个零件至另一个零件的振动传递。

在一个优选实施方案中，为了使传递静态力和形成局部挠性有足够的刚度，可以过滤两个零件之间的振动，本发明的装置包括：

·互相平行和互相面向，基本上相同的第一和第二弹性板，该弹性板使所述两个零件之间连接，并且在由所述零件中的一个传递至另一个零件的振动作用下，以基本上相同的方式局部变形；以及

·与两个层叠的弹性体轴承配合的第一共振器，该轴承容纳用于固定所述第一和第二弹性板的紧固件装置，使所述共振器在所述板变形，产生与所述振动相反的抗振惯性非共面直线对的情况下，进行摆动枢转运动，过滤从一个零件传递至另一个零件的振动。

这样，在传递振动的过程中，两个弹性板以基本上相同的方式局部变形，并且由于该层叠的弹性体轴承的角度和径向变形而转动(枢转转动)该共振器。利用这种枢转转动，共振器产生通过该两个层叠的弹性体轴承而在所述两个板上产生的抗振惯性非共面直线对，以过滤或抵消从一个零件至另一个零件的振动传递。

最好，该两个层叠的弹性体轴承中的每一个轴承包括构成两个圆锥形的半个轴承的两个不同的零件，以形成最好的工作条件，每一个圆锥形零件向着另一个零件汇聚，并且中心在共振器的两个板之间的相应连接的轴线上。显然，对于将任何数目与平板与任何数目的共振器连接的任意的层叠的弹性体轴承而言，上述也是可行的。

最好，每一个板构成包括至少是下列部分的一个零件：

·两个互相相反的刚性外臂，每一个外臂的外端作成第一个孔接头的形状；

·所述两个外臂由在所述板的平面上形成的两个弹性延伸部分连接在一起，每一个延伸部分将每一个外臂的外顶点与另一个臂的内顶点连接；

·每一个外臂在所述板的平面上具有在两个弹性延伸部分之间的第二内部延伸部分，每一个第二内部延伸部分的外形为顶点倒圆的三角形，使得所述板的每一个外臂的每一个第二延伸部分的倒圆的顶点互相面向，但不接触，从而在该装置的中心区形成一个间隙，以及

·每一个第二内部延伸部分的所述倒圆的顶点作成第二孔接头的形状。

结果，由于在两块板的每一块之间有间隔(它们基本上相同和彼此面向)，为了使共振器可以放在规定位置，所述第一个孔接头(共有4个孔接头，在每一个板的每一个臂的每一个外端有一个)和所述第二孔接头(共有4个，在每一个板的两个倒圆的顶点的每一个上有一个)可使：

·每一个臂的两个面向的第一个孔接头中的每一个的面向的孔构成两个挂钩或轴承，每一个挂钩支承一个与所述相应的零件连接的连接销；并且

·每一个板的两个第二面向孔接头中的每一个的面向孔构成两个挂钩或轴承，每一个轴承支承一个与该共振器连接的连接销。

最好，利用互相平行和在基本上通过所述两个零件的紧固件中的每一个至所述装置的YY轴线垂直的方向延伸的槽，使每一个板的每一个弹性延伸部分局部更有挠性。

这样，每一个弹性延伸部分为多个使每一个外臂的外顶点与另一个外臂的内顶点连接的平行叶片的形式。

最好，该平行的弹性叶片形成长度相等的槽。这样，所述叶片刚度相同，该组叶片的性质如同相应数目的相同的平行弹簧，因此可使应力更均匀和便于决定尺寸。

结果，每一个板在一个零件传至另一个上的振动作用下，基本上可沿着通过所述两个零件的紧固件中的每一个至所述装置的轴线变形。这些小振幅的动态变形(对于在直升机上的应用为几个mm)使共振器作摆动枢转运动，从而以与激励相反的弹簧方式“阻断”从一个零件传至另一个零件的振动。

另外，构成每一个弹性延伸部分的多个叶片使该装置失效时安全(fail-safe)，即在叶片断裂的情况下，唯一的后果是过滤振动的作用减小，因此抗振装置的有效性相应降低。但该装置可以继续保证所述两个零件保持连接在一起。这种多余的叶片的一个大的优点是安全。

同样，结构上，第一，每一个板围绕其主弯曲线的第二面积矩大，第二，该共振器的两个板之间的连接销彼此非常接近，例如如下所述，在中等重量的直升机的应用中，互相隔开40毫米(mm)。如在法国专利文件2499505号中所述，通常的装置的等价距离为60～65mm。

这样，由于上述的与弯曲相反的大的第二面积矩，由所述零件中的一个传递至另一个零件的静态和动态力造成的机械应力减小，并且机械应力靠近所述装置的主弯曲轴线最小。因此，该板和共振器之间的连接的尺寸可以小，这样可使每一个板和所述共振器之间的两个连接以一个第一量更加相互靠近。

该共振器包括由下列部分构成的至少一个零件；

·中心区域增强制一个主芯子，其中心区域有两个孔，每一个孔容纳与所述两个板连接的连接销中的一个；和

·增加惯性非共面直线对的一个外边缘。

最好，包含在其枢转转动平面中的该共振器的主芯子的形状为在通过所述两个零件的每一个紧固件至所述装置的YY轴线方向厚度减小，并且在垂直方向细长。基本上为圆弧形状的该边缘，在细长形状的每一个外端，形成所述芯子的末端。

与叶片基本上受动态弯曲应力作用的法国专利2499505和2787161号的共振器比较，本发明的共振器的芯子和边缘只在共振器振动运动的过程中，受到剪切动态应力的作用。当在剪切模态下工作时，共振器的共振频率比在弯曲模态下工作的高很多，这使得容易使共振频率远离共振器设定的频率。该频率基本上等于第一个谐波kbΩ中的一个。

当频率设置适当时，材料的选择不是关键的。

另外，由于这种共振器基本上只受动态剪切应力作用，而不是如同在法国专利2787161号中所示的共振器那样，直接受由所述两个零件产生的静态或动态力的作用，这意味着可以用铝合金制造该共振器，从而可大大减小这种装置的重量。

为了进一步提高装置的有效性，可以将一个附加质量放在每一个边缘的外侧上。所述附加质量具有高密度。这些边缘和所带的附加质量基本上构成普通称为“振动质量”的零件。

另外，该共振器和板之间的两个连接可以以一个第二量更加相互靠近。该第二量是通过将上述层叠的弹性体轴承直接与如上所述的作在该共振器的芯子的增强区域中的孔构成一个整体而得到的。

由于轴承基本上受动态的剪切应力作用，而不是如同在法国专利2499505号中所述的共振器轴承那样，直接受由所述的两个零件产生的静态和动态力的作用，因此本发明的共振器轴承的尺寸可以小得多，从而可进一步便于第二次减小轴承之间的间隔。

轴承之间的间隔的第一和第二次减小可使放大比λ与现有装置比较达到从未有过的值，并且与法国专利2787161号比较，可使有效性非常好。这个放大比代表两组振动质量(在共振器芯子的细长形的每一个末端有一组振动质量)的重心之间的距离与层叠的弹性体轴承的轴线之间的距离的比。在直升机应用中，放大比及有效性的改善可达50％或更多，这可使该装置的重量大大减小，这对于在飞机(例如直升机)上使用的装置特别重要。

另外，在一种变型中，本发明的装置可以具有两个基本上相同的、设置在一块板的每一侧上并由两个销子连接的共振器。每一个销安装在一个层叠的弹性体轴承内。

本发明的振动过滤器装置也可以有利地作成围绕一个点对称。

自然，在本发明中，所述振动过滤器装置可以安装在任何两个零件之间，其中至少一个零件振动。该装置可减小振动传递至另一个零件。

然而，在一个优选实施方案中，所述两个零件相当于一个杆的两个部分，使得本发明的装置可与所述杆(例如上述的用于支承直升机的主传动齿轮箱的杆)作成一个整体。

本发明还提供了一种用于对回转翼飞机的传动齿轮箱进行悬挂的装置，所述传动齿轮箱安装在推进装置和一个转子之间，用于沿着所述转子的轴线，基本上在纵向为所述飞机提供升力，并悬挂于所述飞机的机身，所述悬挂装置包括围绕所述传动齿轮箱径向分布的支承杆，该杆的顶端与该传动齿轮箱的顶部连接，杆的底端与所述机身连接。

根据本发明，所述悬挂装置的特征为：

·在第一实施方案中，至少一些所述的支承杆由成对部分构成，并且其特征还在于，对于每一个这样形成支承杆，所述悬挂装置包括根据本发明的设置在所述杆的所述部分之间的一个抗振装置；以及

·在第二实施方案中，对于至少是一些所述的支承杆，它还包括，在每一种情况下，根据本发明的抗振装置设置在相应的杆的一个末端上，并且用于减小在所述杆和与该杆的所述末端连接的零件(机身或传动齿轮箱)之间的振动的传递。

根据本发明的这个悬挂装置可改善如在上述法国专利2499505和2787161号中所述的先前技术的悬挂装置的缺点，由于：

·因为抗振装置与该零件或支承杆作成一个整体，这样可省去在传动齿轮箱和轴承零件之间的质量支承和振动质量，所述悬挂装置的总尺寸小，可更容易进入其中；

·因为共振器至少部分地可用铝合金制成，因此其重量轻；以及

·与先前技术的装置比较可增加表征该装置有效性的放大比λ。

附图说明

利用下面参照附图的非限制性说明可以更好地理解本发明。图中：

图1～3为表示根据发明的第一实施方案的抗振装置的工作原理的图；

图4为根据本发明的抗振装置的第二实施方案，沿图5中的IV-IV线所取的截面的侧视图；

图5为图4的实施方案的正视图；

图6为图4实施方案的共振器构成部分的正视图；

图7表示在图5的VII-VII线截面中，如何制造层叠的弹性体轴承；

图8为根据本发明的抗振装置的第三实施方案的侧视图；

图9表示根据本发明的共振器的第二实施方案；

图10表示与杆成为一个整体的装置；而

图11为表示与悬挂回转翼飞机主传动齿轮箱装置作成一整体的图5的装置的图。

在多于一个图中出现的零件都用相同的符号表示。

具体实施方式

根据本发明和图1示意性地表示的装置1用于过滤两个零件2和3(例如诸如发动机一类的振动部分和所述振动部分的支承)之间的振动传递。

为此，根据本发明的该装置1包括：

·至少一个弹性板4，它在形成轴线YY的两个相应的紧固点2A和3A上，与所述零件2和3连接；所述板在振动作用下，可以如箭头F所示作局部变形，振动则从所述一个零件传递至另一个零件；以及

·至少第一共振器7，它通过两个层叠的弹性体轴承8和9与所述的第一板连接，可在所述第一板局部变形的情况下，作摆动枢转运动，所述第一共振器产生与所述振动F相反的抗振惯性非共面直线对，用于过滤例如从零件2至零件3的振动传递。

为此，所述的第一板对于基本上位于层叠的弹性体轴承8和9之间的一个点10基本上对称，该两个轴承共同构成与轴线YY垂直的轴线XX。

该第一板4首先包括两个彼此相对、并且基本上围绕点10对称的刚性的外臂5和6。该外臂5和6分别在点2A和第一个外臂5的外顶点20之间，和点3A与另一个外臂6的外顶部30之间延伸。

从图1中可看出，该外臂5和6分别包括下列零件：

·对于第一个外臂5，为由在点2A(或外端)与内顶点22之间延伸的线表示的第一部分，和由在内顶点22与外顶点20之间延伸的线表示的第二部分；以及

·对于另一个外臂6为，由在点3A(或外端)与内顶点32之间延伸的线表示的第一部分；和由在内顶点32与外顶点30之间延伸的线表示的第二部分。

线(2A-22)和(22-20)不是必需为直线，也不是必需对准。对于线(3A-32)和(32-10)也同样，为了方便起见，使用符号(U-V)表示在点U和点V之间延伸的线。

外臂5和6由在所述第一板4的平面XX-YY中形成的两个弹性延伸部分21，31连接，使得：

·由线(20-32)表示的第一弹性延伸部分21将该第一个外臂5的外顶点20与另一个外臂6的内顶点32连接；并且

·由线(30-22)表示的第二弹性延伸部分31将该另一个外臂6的外顶点30与第一个外臂5的内顶点22连接。

另外，在所述第一板4的XX-YY平面中，每一个外臂5，6各具有在弹性延伸部分21，31之间延伸的第二内部延伸部分50，60。每一个第二内部延伸部分50，60的外形为三角形，其相应的倒圆的顶点51，61彼此相对但不接触，因此在所述板4的中心区域留下间隙65。在图1中，第二内部延伸部分50和60分别用三角形(50A-51-50B)和(60A-61-60B)表示。

最好，每一个外臂5和6在其外端(即在每一个相应的紧固点2A或3A)作出相应的第一个孔接头52，62。这些孔接头中的每一个可以容纳一个与相应零件连接的销。

图1中没有表示第一个孔接头52和62。

同样，每一个第二内部延伸部分50，60在其倒圆的顶点51，61上分别作出第二孔接头53，63。这些孔接头可容纳相应的与共振器7连接的连接销(例如螺钉)。在图1中没有表示第二孔接头53和63。

共振器7包括至少一个主芯子70，该主芯子具有两个孔78和79(图1中没有示出)，用于在增强的中心区75容纳两个层叠的弹性体轴承8和9，使得可用螺钉连接所述共振器7和所述第一板4。这个连接在下面的本发明的一个具体的变型实施方案中更详细地说明。

在所述共振器7的枢转转动的平面XX-YY中包含的该主芯子70的形状优选为：在YY轴方向的厚度小，在XX轴方向细长。

另外，该共振器7最好与边缘72配合，该边缘72基本上为圆弧形状、并设置在该细长形状的每一个外端71上，以在离该装置的中心10尽可能远的位置增加该共振器的质量，从而可相应地增加惯性非共面直线对。

为了进一步提高该装置1的有效性，还可以在每一个边缘72的外侧上放入附加的质量82。该附加质量密度大。该边缘72和可选的附加质量82构成振动质量的基本部分。

结构上，该第一板4的第二面积矩相对于其主弯曲轴线αα大。结果，与法国专利2787161号比较，作用在所述第一板上、并且由所述零件2或3中的一个传递至另一个零件上的静态和动态力产生的机械应力的强度有所降低。另外，这些较小的机械应力在通过层叠的弹性体轴承8和9与所述共振器7的连接处附近为最小。结果，静态和动态力从所述两个零件2和3中的一个，基本上通过所述外臂5和6以及该弹性延伸部分21和31传递至另一个零件上。这种在与第一板4的连接处的力的卸载可以减小所述的第二孔接头53，63的尺寸，从而可得到该层叠的弹性体轴承8和9之间的距离的初步减小。

该第一板4和该共振器7之间的这两个连接之间的距离的进一步减小，可通过将该层叠的弹性体轴承与该共振器的增强的中心区75作成一体而得到。结果，这个增强的中心区75本身构成该层叠的弹性体轴承的外部加强零件。与其他已知的装置比较，上述所限定的放大比λ可提高50％或更多。

另外，可看出，该共振器7基本上受剪切动态应力作用，而不受如在法国专利2787161号所述的共振器那样的，由两个零件2和3产生的静态或动态力的作用。因此，可以更容易地实现该第一板4和共振器7之间的两个连接之间的距离的进一步减小，还可以用例如铝合金来制造芯子70和边缘72，从而可减轻重量，而减轻重量对于在诸如直升机一类的飞行器中的应用而言是特别重要的。

图2表示根据本发明的装置1的工作的图。

在由静态力产生的应力作用下，第一板4和第一共振器7占据实线所示位置。外臂5和6与所述零件2和3的紧固点分别用2A和3A表示。

第一板4的变形用虚线画出，并且为容易理解被大大夸大了。在这种条件下，当应力为压缩应力时，紧固点2A和3A分别占据图2所示的2A’和3A’的位置，而当应力为拉伸应力时，占据2A”和3A”的位置。这种交变的拉伸和压缩应力为由所述两个零件2和3中的一个传递至另一个的振动作用的结果。

在这种条件下，由于刚性非常大，外臂5和6只受位移作用，实际上不变形。然而，弹性延伸部分21和31局部变形，使由两个层叠的弹性体轴承支承的，连接所述第一平板4和所述第一共振器7的所有的销，对于压缩动态应力，从开始位置8和9分别移动至位置8’和9’，然后对于拉伸动态应力，移动至位置8A”和9A”。该层叠的弹性体轴承的移动导致第一共振器7的摆动枢转运动，从而产生作用在所述第一板4上的抗振惯性非共面直线对。因此，如果不是消除的话，可以对从所述两个零件2和3中的一个传递至另一个零件的振动进行过滤。

然而，可以观察到的很重要的一点是，从图3可看出，通过使用层叠的弹性体式的轴承8和9，可以利用第一板4使第一共振器7运动。

如下所述，延伸部分21和31的挠性产生在局部，使得该外臂5和6的相应的外顶点20和30与内顶点22和32构成所述延伸部分21和31的基本上固定的连接。与其他形式的结构比较，这种结构限制在轴承8和9的轴线之间所述第一板4的间隙a的变形。由于所述第一板4的变形，位置8’和9’之间间隙b与间隙a不同。

然而，如果轴承由刚性材料制成，则在平面XX-YY中实际上不变形的共振器的芯子70和轴承8和9之间的间隙保持不变。

如下面参照本发明的装置的一个变型实施方案所述，使用层叠的弹性体轴承的本发明的系统可以很好地适应这种情况，因为这种轴承的内面部分和外面部分之间有一定量的挠性，可使该间隙在a和b值之间变形。

在图4～6所示的可行实施方案中，振动过滤器装置的零件的标号与图1和图2所示的相同。

从图4中可看出，抗振位置1相应于具有第一和第二弹性板4的变型。每一个这些基本上相同的板关于XX-YY平面对称地布置，并通过相应的紧固件点2A和3A而与所述的零件2和3连接。每一个外臂5，6的外端作出相应的第一个孔接头52，62。在两个孔接头52中的每一个上作出一个孔55的两个孔55一起，构成一个支承与所述零件2连接的连接螺钉(没有示出)的挂钩。同样，与两个孔接头62有关的两个孔65构成支承与所述零件3连接的连接螺钉(没有示出)的一个挂钩。

具有至少一个芯子70，一个边缘72，和任选的一个附加质量82的第一共振器7设置在每一块板4之间。该共振器的芯子的中心区域75加厚，用于设置两个层叠的弹性体轴承8和9。这样，该两个板4和共振器7利用例如两个螺钉80和90连接在一起。螺钉80由两个孔85支承，在每一个第二孔接头53中有一个孔85，从而构成一个挂钩。同样，螺钉90由两个孔95支承，每一个孔95都在该第二孔接头63的相应一个中，从而构成一个挂钩。图1中没有表示零件53，63，85和95。螺钉80和90通过相应的层叠的弹性体轴承8和9，来固定该第一共振器7。在图7中示出了在两块板4和共振器7之间紧固的详情，这将在下面更详细地说明。

图5为构成如图4所示的第二实施方案的装置1的正视图。

首先，图5表示两块板的外臂5和6的外形。可以看出：

·该外臂5包括：

·在孔接头52(带有与紧固点2A有关的孔55)和基本上通过由顶点22和外顶点30的线LL(用虚线表示)之间延伸的第一部分；以及

·位于线LL和基本上通过内顶点32和外顶点20而延伸的线MM(用虚线画出)之间，并且位于线RR(虚线)的右手侧的第二部分，亦即，位于没有任何开口的区域；并且

·该外臂6包括：

·在孔接头62(带有与紧固点3A有关的孔65)和线MM之间延伸的第一部分；以及

·在线MM和线LL之间延伸，并且位于PP线(虚线，即没有任何开口的区域)左侧的第二部分。

其次，关于所述两个板4中的每一个，图5表示两个弹性延伸部分21和31，它们相应地分别连接：

·首先，外臂5的外顶点20和外臂6的内顶点32；以及

·其次，外臂6的外顶点30和外臂5的内顶点22。

这些两个弹性连接中的每一个连接，通过作出在基本上与轴线YY垂直的方向上延伸的相互平行的槽57和67，而使区域局部更有挠性。

结果，每一个弹性延伸部分21和31为多个平行的叶片58和68形式，每一个弹性延伸部分将各外臂的外顶点20，30与各外臂的内顶点32，22连接。

可以看出，这些叶片58和68与相应的外臂固定和连接，从而如图2示意性地所示，当在由零件2或3中的一个传递至另一个零件的动态力作用下变形时，与装置1的外形一致。

另外，图5表示第二内部延伸部分50，60(每一块板上有一个内延伸部分50和一个内延伸部分60)为三角形外形。这些内延伸部分50和60在其相应的倒圆的顶点51和61上分别形成孔接头。

图6表示在正视图中看的共振器的外形，它包括：

·沿着轴线YY厚度减小的一个区域；

·沿着轴线XX细长的一个区域；和

·在75附近(即在所述共振器7和所述两个板4之间作出连接的地方)增强或加厚的一个区域。

图7与图4和图5一起表示在两块板4和共振器7之间的连接的详细情况。

如上所述，螺钉80和90支承在相应的挂钩中，该挂钩由在板4上带有相应的孔85和95的第二孔接头53和63形成。

另外，该层叠的弹性体轴承8和9分别支承螺钉80和90，从而将共振器7固定在所述两块板4上。

在实际上，将每一个层叠的弹性体轴承8和9作成两个层叠的弹性体的半个轴承8A，8B(轴承8)和9A，9B(轴承9)。

最好，每一个层叠的弹性体半个轴承8A，8B，9A，9B为：

·第一，由一摞在金属层42之间延伸的弹性体层41构成；

·第二，最好为圆锥形，使得层41和42为截锥形状。

另外，每一个半个轴承中的内部强度大的件43由金属制成(适当的金属例如为钢)。该件43有一个中心孔，可使螺钉80和90放入规定位置，并使靠近板44处的厚度e加大。回顾上文可知，所述层叠的弹性体半个轴承的外部加强零件由共振器7的增强的中心区域75构成。

这种形式的圆锥形的层叠的弹性体轴承8和9，可以承受径向和轴向力，还可以当拧紧螺钉时，在组件上加预应力，从而改善弹性体的抗疲劳特性，特别是抗剪切疲劳特性。

结果，圆锥形层叠的弹性体轴承之间的间隙a的尺寸可变化，有鉴于紧固点2A和3A之间变化大约只为3～5mm，这种尺寸变化在直升机的主传动齿轮箱的应用中是非常小的。

弹性板4的变形可使共振器7在动态应力作用下枢转转动，从而，可以对从零件2或3中的一个零件传递至另一个零件的振动进行过滤。

另外，通过在金属层42和在所述的共振器7的增强部分75上作出的孔78和79之间，模制截锥形的弹性体层41，可将这种圆锥形的层叠弹性体轴承直接与共振器7作成一个整体。共振器的增强区75作为该圆锥形层叠的弹性体轴承的外部加强零件的这种结构，可使螺钉80和90相向靠近，从而通过保证由边缘72和任何附加的质量82构成的大的枢转转动的质量离开由螺钉80和90表示的共振器7的枢轴尽可能远，而相应地增加抗振装置1的有效性。

第三个变型表示在图8的侧视图中。根据本发明的装置包括一块板4和设置在该一块板的每一侧上的两个共振器7。在这种情况下，这些零件为仍利用每一个由两个部分构成的圆锥形的层叠的弹性体轴承固定在一起。

另外，在图9中，共振器的芯子70的变型中可以包括在XX轴线方向细长的两个开口76和77，以减小重量。

上述的本发明的装置1可以用在任何形式的要减小在两个零件之间的振动传递的系统中。这可以是：

·如图1所示，直接安装在两个零件2和3之间；或

·如图10所示，与连接件或者紧固件杆100作成一个整体，这时零件2和3被所述杆100的两个部分5A和6A代替，该杆100可通过设在所述部分5A和6A的自由端的相应的球107和188的球和窝的连接，而与两个零件(其中至少一个零件振动)铰接。

在一个优选实施方案中，如图11示意性地和部分地所示，所述装置1用于改善回转翼飞机传动齿轮箱B的悬挂装置D。

按照现有方式，这种传动齿轮箱B(例如，直升机的主传动齿轮箱)以相对于转子的轴线Z-Z大致为纵向的方式被安装在推进装置和转子(没有示出)之间，并且悬挂于所述飞机的机身，以便为所述飞机提供升力。

为了实现这种悬挂，该悬挂装置D通常包括围绕着所述传动齿轮箱B径向分布的支承杆，使该杆的顶端101与该传动齿轮箱B的顶端部分102铰接，使该杆的底端103，通过相应的轴承104或没有示出的悬挂叶片，与所述机身F铰接。

为了使附图简单，图11中表示了一根支承杆。

在本发明中，所述悬挂装置D的至少一些支承杆作成多对部分5A和6A的形式，并包括本发明的相应的抗振装置1，例如图1～10中任何一个所示的那种装置。

在图11中，抗振装置1的实施方案为图5中清楚地表示的实施方案。当然，为此目的也同样可以使用根据本发明的其他实施方案。

另外，在图11中，本发明用于一个简化的悬挂装置D。

另外，当然还可用于包括通常形式的如法国专利2747098号中所述的悬挂系统(没有示出)的装置D中。该悬挂系统将传动齿轮箱的底部与飞机机身连接，并且包括：

·在基本上与该转子轴线垂直的平面中、围绕着所述的传动齿轮箱径向分布的悬挂叶片，该杆的径向内端固定在所述传动齿轮箱的底部，并且该杆的径向外端与机身铰接；以及

·固定在该传动齿轮箱下面、并且突出至径向超出所述传动齿轮箱外面的一个基本上为平面形的膜片，该膜片的周边部分固定在飞机机身上，基本上与该转子的轴线垂直，并且在与其平面垂直地作用的力的作用下是可以弯曲变形的，而在作用在其平面内的力的作用下是刚性的。

在本发明的另一个实施方案中(没有示出)，使用的抗振装置1不是如图11所示的那样与支承杆作成一整体，而是放在该支承杆和与它连接的零件之间，即：

·或者设在该支承杆100的顶端101和传动齿轮箱B的顶部102之间；

·或者设在该支承杆100的底端103和机身F之间。

这样，利用本发明，可以：

·使进入传动齿轮箱B成为可能，从而可使安装和取出更容易；并且

·在与先前技术的悬挂装置比较可增加该装置的有效性的同时，通过用铝合金制造该共振器的芯子和边缘，可降低悬挂装置D的成本及其重量。

当然，在实施本发明时可以进行多种变化。虽然以上说明了几个实施方案，但应理解，以上并非要排他性地限定所有可能的实施方案。在不超出本发明的范围的条件下，可利用等价的装置代替上述的任何装置。

Claims (26)

1.一种过滤两个零件(2和3)之间的振动的装置，该装置包括：

·在形成轴线YY的两个相应的紧固点(2A和3A)上，与所述零件(2和3)连接的至少一个第一弹性板(4)，所述第一弹性板(4)在由所述两个零件中的一个传递至另一个零件的振动的作用下可局部变形；以及

·至少一个第一共振器(7)，它与两个层叠的弹性体轴承(8，9)配合，首先，这两个轴承形成基本上与轴线YY垂直的轴线XX，轴线XX和YY在点(10)相交；其次，这两个轴承容纳相应的与所述第一弹性板(4)固定的紧固件装置(80，90)，使所述共振器(7)在所述第一弹性板(4)局部变形过程中作摆动枢转运动，从而，所述共振器(7)产生一个与所述振动相反的抗振惯性非共面直线对，并过滤从一个零件至另一个零件的振动传递。

2.如权利要求1所述的装置，它还包括基本上与该第一弹性板(4)相同的第二弹性板(4)，第一和第二弹性板(4)在所述第一共振器(7)的两侧互相面对，并通过分别由所述的层叠的弹性体轴承(8，9)支承的所述紧固件装置(80，90)，与所述共振器(7)连接。

3.如权利要求1所述的装置，它还包括基本上与第一共振器(7)相同的第二共振器(7)，该第一和第二共振器(7)在所述第一弹性板(4)的两侧互相面对，并通过分别由所述的层叠的弹性体轴承支承的所述紧固件装置(80，90)，与所述第一弹性板(4)连接，并通过由每一个所述第一和第二共振器(7)的所述的层叠的弹性体轴承(8，9)支承的所述紧固件装置(80，90)，与所述第一弹性板(4)连接。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一弹性板(4)具有在紧固点(2A)和第一个外顶点(20)之间延伸的第一个外臂(5和6)，和具有在紧固点(3A)和第二外顶点(30)之间延伸的第二外臂(6)。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：每一个所述外臂(5，6)在所述每一个紧固点(2A，3A)上形成相应的第一个孔接头(52，62)，每一个孔接头(52，62)容纳一个与相应的零件(2，3)连接的销。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述两个外臂(5和6)由弹性延伸部分(21和31)在XX-YY平面中连接在一起，第一弹性延伸部分(21)将该第一个外臂(5)的外顶点(20)与第二外臂(6)的内顶点(32)连接，并且第二弹性延伸部分(31)将第二外臂(6)的外顶点(30)与第一个外臂(5)的内顶点(22)连接。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述两个弹性延伸部分(21和31)，利用互相平行的槽(57和67)分别形成局部挠性区域，该互相平行的槽形成使每一个外臂的每一个顶点(20，30)分别与另一个臂的内顶点(32，22)连接的平行的叶片(58和68)。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述叶片(58，68)在基本上与轴线YY垂直的方向上延伸。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述叶片(58和68)的长度相同。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于：该叶片(58、68)与其相应的外臂有固定末端连接。

11.如权利要求6所述的装置，其特征在于：每一个外臂(5，6)在平面XX-YY中各自具有在两个弹性延伸部分(21，31)之间延伸的第二内部延伸部分(50，60)，每一个第二内部延伸部分外形为带有相应的倒圆的顶点(51，61)的三角形，这些倒圆的顶点互相面向，但不接触，从而在所述第一弹性板(4)的中心区(75)中形成一个间隙(65)。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：每一个第二内部延伸部分(50，60)的倒圆的顶点(51，61)上作成第二孔接头(53，63)的形状，每一个所述的孔接头分别可容纳将所述第一弹性板(4)与所述共振器(7)连接的连接装置。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一弹性板(4)围绕轴线XX与YY的相交点(10)对称。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述共振器(7)首先包括在所述XX轴线方向为细长形状、在所述YY轴线方向厚度减小形状的一个芯子(70)；其次还包括在该芯子的每一个外端上的边缘(72)。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于：所述共振器(7)的芯子(70)具有对于轴线XX对称、并且在所述的XX轴线方向基本上为椭圆形的两个开口(76，77)。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于：所述共振器(7)在芯子(70)的中心区域(75)中有增强部分。

17.如权利要求14所述的装置，其特征在于：所述共振器(7)的芯子(70)和边缘(72)由铝合金制成。

18.如权利要求14所述的装置，其特征在于：在该边缘(72)上设有附加质量(82)。

19.如权利要求14所述的装置，其特征在于：所述共振器(7)围绕着轴线XX和YY之间的相交点(10)对称。

20.如权利要求1所述的装置，其特征在于：每一个所述的层叠的弹性体轴承(8和9)由两个半个轴承(8A，8B；9A，9B)构成，其外部加强零件由该共振器(7)的增强的中心区(75)构成，而其内部加强零件由适当的金属制成。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于：该层叠的弹性体半个轴承(8A，8B；9A，9B)是圆锥形的。

22.如权利要求20所述的装置，其特征在于：该层叠的弹性体半个轴承(8A，8B；9A，9B)安装时，在该共振器(7)的芯子(70)的增强区域(75)中加有预应力。

23.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的紧固件装置(80，90)由螺钉构成。

24.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述两个零件相应于杆(100)的两个部分(5A，6A)。

25.一种用于对回转翼飞机的传动齿轮箱(B)进行悬挂的装置，所述传动齿轮箱(B)安装在推进装置以及一个用于沿着转子的轴线(Z-Z)基本上在纵向为所述飞机提供升力的转子之间，并悬挂于所述飞机的机身(F)，所述悬挂装置(D)包括围绕所述传动齿轮箱(B)径向分布的多个支承杆(100)，该杆的顶端(101)与该传动齿轮箱(B)的顶部(102)连接，杆的底端(103)与所述机身(F)连接；该悬挂装置的特征在于：至少一些所述的支承杆(100)由成对的部分(5A，6A)构成，并且，所述悬挂装置(D)的这样形成的每一根支承杆(100)包括如权利要求1～24中任一项所述的装置，该装置配置在所述支承杆(100)的所述部分(5A，6A)之间。

26.一种用于对回转翼飞机的传动齿轮箱(B)进行悬挂的装置，所述传动齿轮箱(B)安装在推进装置以及一个用于沿着转子的轴线(Z-Z)基本上在纵向为所述飞机提供升力的转子之间，并悬挂于所述飞机的机身(F)，所述悬挂装置(D)包括围绕所述传动齿轮箱(B)径向分布的多个支承杆(100)，该杆的顶端(101)与该传动齿轮箱(B)的顶部(102)连接，杆的底端(103)与所述机身(F)连接；该悬挂装置的特征在于：对于至少一些所述的支承杆，还包括如权利要求1～24中任一项所述的装置，该装置设置在相应的杆的一个末端上，用以减小所述杆和与该杆的所述末端连接的零件之间的振动的传递。

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