Крутильные колебания коленчатого вала и их гашение

Под действием периодических нагрузок, возникающих при вспышках рабочей смеси в цилиндрах, коленчатый вал закручивается на некоторый угол. В промежутках между вспышками вал в силу своей упругости раскручивается. Так возникают упругие колебания вала - крутильные колебания. Крутильные колебания, возникающие под действием периодической нагрузки, называются вынужденными. Если вал, один конец которого закреплен, закрутить на определенный угол, а затем отпустить, то также возникнут крутильные колебания, но это будут колебания собственные. Не поддерживаемые внешними силами собственные колебания постепенно затухают, так как их энергия расходуется на преодоление сил трения. Если при работе двигателя частота вспышек, т. е. частота периодически действующих внешних сил, совпадает с частотой собственных колебаний или кратна им, то собственные колебания не затухают, а усиливаются; наступает резонанс колебаний, и авария Двигателя неизбежна.

Для гашения крутильных колебаний, особенно опасных при наличии длинного коленчатого вала, применяют специальные гасители - демпферы. Принцип действия гасителей состоит в том, что силы трения поглощают энергию колебаний.

Гаситель крутильных колебаний двигателя ЯАЗ-М206Б (рис.9) закреплен на переднем конце коленчатого вала. Он состоит из двух тяжелых дисков 1 и 2, присоединенных к своим корпусам 7 и 3 при помощи толстого слоя резины (диск и корпус привулканизированы к резине). Корпуса 5 и 7 жестко прикреплены к ступице 6 шкива болтами. Шкив закреплен на переднем конце коленчатого вала шпонками 4. Диски 1 и 2 имеют различные массы, поэтому эффективность гашения колебаний на различных оборотах повышается. При возникновении колебаний диски 1 и 2 благодаря упругой связи по инерции то опережают вал, то отстают от него; тем самым колебания гасятся, так как их энергия расходуется на преодоление сил молекулярного трения в слоях резины.