【正文】 絕緣，銅片與軸之間也絕緣， 換向片與線頭采用錫焊連接。 起動(dòng)機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、換向器、電刷及端蓋等組成 ： ① 定子俗稱“ 磁極 ” ，作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，分勵(lì)磁式和永磁式兩類。由上可見，減速型起動(dòng)機(jī)通過在電樞軸與傳動(dòng)軸之間增設(shè)一級(jí)減速機(jī)構(gòu)，使得電機(jī)在同等輸出功率的情況下可以將電樞轉(zhuǎn)速提高，將轉(zhuǎn)矩減小。 在齒輪嚙合好的同時(shí)，由于活動(dòng)鐵芯的繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，使得接觸盤與主觸點(diǎn)接通，于是蓄電池的大電流流經(jīng)起動(dòng)機(jī)的電樞和磁場(chǎng)繞組，產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)機(jī)正常起動(dòng) ， 帶 動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。其電路為 ： 蓄電池正極一起動(dòng)繼電器一電磁開關(guān)接線柱 , 然后分兩路 , 一路為保持線圈一搭鐵一蓄電池負(fù)極 ； 另一路為 吸引線圈一起動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)繞組 4 一搭鐵一蓄電池負(fù)極。起動(dòng)機(jī)就是使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止變?yōu)檫\(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)器件。串激式直流電動(dòng)機(jī)的功率與其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速成正比，可見，當(dāng)提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的同時(shí)降低其轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以保持起動(dòng) 機(jī)功率不變，故當(dāng)采用高速、低轉(zhuǎn)矩的串激式直流電動(dòng)機(jī)作為起動(dòng)機(jī)，在功率相同的情況下，可以使起動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量大大減小。但內(nèi)嚙合式減速機(jī)構(gòu)噪聲較大，驅(qū)動(dòng)齒輪仍需撥叉撥動(dòng)進(jìn)入嚙合，因此，起動(dòng)機(jī)的外形與普通起動(dòng)機(jī)相似。因此，起動(dòng)機(jī)的外形與普 2 通的起動(dòng)機(jī)有較大的差別。事實(shí)上，我國絕大多數(shù)汽車起動(dòng)機(jī)制造廠家的現(xiàn)狀是：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面 , 沒有 完全自主的設(shè)計(jì)能力 , 對(duì)影響其產(chǎn)品性能的各種參數(shù)沒有充分了解；在材料、制造工藝水平、質(zhì)量提高方面依靠經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際試驗(yàn)較多，借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)較少，故其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化周期較長 。 為了 起動(dòng) 機(jī)的輕量化改善起動(dòng)機(jī)性能的關(guān)鍵在于提高起動(dòng)電機(jī)的輸出功率和力矩。減速起動(dòng)機(jī)面臨巨大的市場(chǎng)投資機(jī)遇，行業(yè)有望迎來新的發(fā)展契機(jī)。 減速起動(dòng)機(jī) 發(fā)明和變遷 起動(dòng)用的起動(dòng)機(jī)是在一次顧客駕駛事故后開始研制的。傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)要達(dá)到這一目的，必須增加體積和重量 , 而采用減速機(jī)構(gòu)既是提高輸出功率和力矩的有效方法。 在起動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)方面，集成度、通用性、自動(dòng)化程度不高，有的還相當(dāng)落后，處于手工或半自動(dòng)檢測(cè)的水平。通常分有惰輪外嚙合式減速起動(dòng)機(jī)和無惰輪外嚙合式減速起動(dòng)機(jī)。 （ 3） 行星 齒輪式減速起動(dòng)機(jī) 減速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、效率高。但是，起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過低，不能滿足起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。 起動(dòng)機(jī)可以將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪 旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。活動(dòng)鐵芯在兩個(gè)線圈吸力的共同作用下，克服復(fù)位彈簧的彈力而向左移動(dòng)，帶動(dòng)撥叉將單向離合器推出與負(fù)載飛輪嚙合。 與此同時(shí)， 吸引線圈被短路，齒輪的嚙合位置由保持線圈的吸力 來 保持。這樣，電機(jī)的尺寸、材料消耗就可以大大減小。為增大轉(zhuǎn)矩，汽車起動(dòng)機(jī)通常采用四個(gè)磁極，兩對(duì)磁極相對(duì)交錯(cuò)安裝，定子與轉(zhuǎn)子鐵心形成的磁力線回路。 ④ 電刷置于電刷架中，電刷有銅 粉與石墨粉壓制而成，呈棕黑色。 單向離合器有滾柱式、摩擦式和扭簧式三種。當(dāng)電磁鐵線圈通電后產(chǎn)生電磁吸力，活動(dòng)鐵芯推或拉動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)閉合，從而接通所控制 電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)上的小齒輪的轉(zhuǎn)速高于發(fā) 動(dòng)機(jī)飛輪齒圈的速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于電動(dòng)機(jī)時(shí)，它們之間的動(dòng)力傳遞關(guān)系自動(dòng)解除。 電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電壓平衡方程式為： aab RIEU ?? 反 （ ） 由公式（ ） 則電樞電流為： aba R/EUI ）（ 反? （ ） 圖 直流電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)中 見公式（ ） 分析： 負(fù)載 ↓→ 軸上阻力矩 ↓→ 電樞轉(zhuǎn)速 ↑→E 反 ↑→Ia↓→ 電磁轉(zhuǎn)矩 ↓→ 直至電磁轉(zhuǎn)矩減至與阻轉(zhuǎn)矩相等 → 電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載以較高轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)； 負(fù)載 ↑→ 軸上阻力矩 ↑→ 電樞轉(zhuǎn)速 ↓→E 反 ↓→Ia↑→ 電磁轉(zhuǎn)矩 ↑→ 直至電磁轉(zhuǎn)矩增至與阻轉(zhuǎn)矩相等 → 電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載以較低轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。 串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n與電樞電流 Is的關(guān)系式為 ： ? ??? Ce RRIU jssb )(n （ ） 相比而言，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在磁極未飽和時(shí)，由于Φ不為常數(shù)，當(dāng) Is 增加，即電磁轉(zhuǎn)知增大時(shí)，由于Φ 與 Is（ Rs＋ Rj）同時(shí)隨之增加。這是起動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的又一原因。而當(dāng)電樞電流相同時(shí)，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩要比并勵(lì)電動(dòng)機(jī)大得多，這是起動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的原因之一。由于起動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間很短，起動(dòng)機(jī)可以最大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，因此將其最大功率作為額定功率。 m； nQ—— 發(fā)動(dòng)機(jī)最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速， r/min。由于柴油機(jī)壓縮比較大，驅(qū)動(dòng)附件的功 率也較大，柴油機(jī)的阻力矩一般比汽油機(jī)大一倍，各型發(fā)動(dòng)機(jī)阻力短由實(shí)驗(yàn)方法確定。由于起動(dòng)機(jī)工作時(shí)電流特別大，這些都會(huì)使起動(dòng)機(jī)功率減小。當(dāng)溫 度降低時(shí)，由于蓄電池電解液粘度增大，內(nèi)阻增加，會(huì)使蓄電池容量和端電壓急劇下降，起動(dòng)機(jī)功率將會(huì)顯著降低。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為 定子 ，定子的主要作用是產(chǎn)生 磁場(chǎng) ，由主 磁極 、換向極、端蓋、軸承和 電刷 裝置等組成 ， 其中主磁極是產(chǎn)生直流電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要部件。 磁極的鐵磁材料 的磁滯回路 ：在無外加磁場(chǎng)時(shí)，鐵磁材料就已經(jīng)達(dá)到一定程度的磁化， 稱之為自發(fā)磁化。勵(lì)磁繞組由扁銅帶（矩形截面）繞制而成，其匝數(shù)一般為 6－ 10匝；銅帶之間用絕緣紙絕緣，并用白布帶以半疊包扎法包好后浸上絕緣漆烘干而成。 圖 （ a）、（ b） 是 一臺(tái)最簡單的兩極直流電機(jī)模型，它的固定部分（定子）上，裝有一對(duì)用直流勵(lì)磁的主磁極 N和 S，在旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上裝設(shè)電樞。換向器上放置著 一對(duì)靜止不動(dòng)的電刷 1B和 2B ，電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。因?yàn)殡娝?1B和 2B 靜止不動(dòng)，電流 i 總是從正極性電刷 1B 流入，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的換向片 流入位于 N 極下的導(dǎo)體，再經(jīng)位于 S極下的導(dǎo)體，由負(fù)極性電刷 2B 流出。 實(shí)際的電樞繞組都是由裝置在電樞表面相隔一定角度的許多線圈串聯(lián)而成， 如圖a b 13 （圖中為 六 個(gè)線圈）。為保證機(jī)座具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的導(dǎo)磁性能，一般為鑄鋼件或由鋼板焊接而成。刷桿座裝在端蓋或軸承內(nèi)蓋上，圓周位置可以調(diào)整，調(diào)好以后加以固定。 電樞繞組 為了獲得足夠的轉(zhuǎn)矩，通過電樞繞組的電流一般為 200－ 600 A，因此電樞繞組采用較粗的銅線繞制出成型繞組。 直流電樞繞組的節(jié)距 y1 元件的兩條有效邊在電樞表面上所跨的距離稱為第一節(jié)距，用 y1 表示。通常， y1=T 稱為整距元件；相應(yīng)的， T?1y 為長距； T?1y 為短距。 3．合成節(jié)距 y 和換向片節(jié)距 yk y是相串聯(lián)的兩個(gè)元件的對(duì)應(yīng)邊的距離，以虛槽數(shù)計(jì)． y 與 y y2 的關(guān)系為 ： 對(duì)疊繞組 21 yyy ?? （ ） 對(duì)波繞組 21 yyy ?? （ ） 換向器節(jié)距 yk， 在換向器表面上，同一個(gè)元件的兩個(gè)出線端所接的兩個(gè)換向片之間所跨的距離，稱為換向器節(jié)距。如果1??? kyy ，則繞組向右繞行，稱右行繞組，見圖 （ a） ； 1??? kyy ，則繞組向左繞行，稱左行繞組，見圖 （ b） 。引入 “ 虛槽 ” 概念，設(shè)槽內(nèi)每層有 U個(gè)元件邊，則意味著一個(gè)實(shí)際的槽包含了 U個(gè) “ 虛槽 ” 。如 1～ 5*為第 1元件等等，兩元件之間的虛線則表示通過換向器上的一片換向片把兩元件串聯(lián)的連接線。上元件邊 用實(shí)線段表示，下元件邊用虛線段表示。并且可看出電刷電位的正負(fù)。從這種觀點(diǎn)出發(fā)，也可以把所有同樣極性下的元件都串聯(lián)成一條支路，這時(shí)兩個(gè)相串聯(lián)的元件的對(duì)應(yīng)邊相距（即合成節(jié)距 y）約等于兩個(gè)極距（ 2τ），形成如圖所示的波浪形。 因?yàn)楫?dāng) y＝ 2τ時(shí)，由出發(fā)點(diǎn)串聯(lián) p個(gè)元件而繞電樞一周之后，就會(huì)回到出發(fā)點(diǎn)而閉合，以致繞組無法繼續(xù)繞下去，就換向片來Y1 Y2 Y1 Y2 Y （ a）左行繞組 （ b）右行繞組 Y 2? 2? 19 說 也是一樣。 現(xiàn)舉例說明單波繞組的繞法、支路電動(dòng)勢(shì)和支路數(shù)等問題：已知電機(jī)極數(shù) 2p＝ 4，槽數(shù)和換向片數(shù)均等于 15。通常波繞組也是端接對(duì)稱的，即每一元件所接的兩換向片對(duì)稱地位于該元件軸線的左右兩邊，也就是元件所接兩換向片的中心線與元件軸線重合。這是單波繞組的特點(diǎn)，即 ： 1a2? 或 1a? 正因?yàn)槿绱?，在元件?shù)相同的情況下，波繞組每條支路的串聯(lián)元件數(shù)就可能比疊繞組多，支路電壓也就會(huì)比較高。 電磁開關(guān) 電磁開關(guān) 的介紹 電磁開關(guān)，顧名思義就是用電磁鐵控制的開關(guān)，也就是 電磁鐵 與開關(guān)的結(jié)合體。 25 圖 電磁開關(guān)原理圖 此時(shí)由于通過吸引線圈和保持線圈的電流方向相同，因此產(chǎn)生的磁力方向相同，在兩線圈磁力的共同作用下，使動(dòng)鐵心克服彈簧力右移，帶動(dòng)撥叉將驅(qū)動(dòng)齒輪推向飛輪，與此同時(shí)，動(dòng)鐵心將動(dòng)觸點(diǎn)頂向 接線柱 3端部的靜觸點(diǎn)。此時(shí)，吸引線圈與保持線圈中通過的電流相反，吸引線圈產(chǎn)生了與保持線圈相反方向的磁通，兩線圈磁力互相抵消，活動(dòng)鐵心在彈簧力的作用下復(fù)位，使驅(qū)動(dòng)齒輪退出；與此同時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)也回位，切斷 起動(dòng)機(jī) 電路，起動(dòng)機(jī)便停止工作。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 起動(dòng)機(jī) 點(diǎn)火開關(guān) 蓄電池 1 2 3 27 6 起動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 起動(dòng)機(jī) 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在電動(dòng)機(jī)電樞的延長軸上，用來在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)將驅(qū)動(dòng)齒輪與電樞軸連成一體 ， 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將起動(dòng)機(jī)小齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，將起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，使起動(dòng)機(jī)小齒輪與飛輪齒環(huán)自動(dòng)脫開 。力矩為 ,單向器內(nèi)裝 5個(gè)滾柱，齒數(shù)為 11，模數(shù)為 4 ，外徑為 52mm。由于十字塊處于主動(dòng)狀態(tài)，隨電動(dòng)機(jī)電樞一起旋轉(zhuǎn)，促使 4套滾柱進(jìn)八糟的窄端，將花鍵套筒與外殼擠緊，于是電動(dòng)機(jī)電樞的轉(zhuǎn)矩就可由十字塊經(jīng)滾柱式離合器外殼傳給驅(qū)動(dòng)齒輪，從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)飛輪齒圈旋轉(zhuǎn)、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。 這種滾柱式離合器具有結(jié)構(gòu)簡單。明顯地， ?2321 ?? OOO ，即鍥角。 所以我們選擇 176。這時(shí)，單向離合器不會(huì)出現(xiàn)鎖止現(xiàn)象，而允許外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說，圖示的單向離合器在任何時(shí)候都允 許其外圈相對(duì)于內(nèi)圈作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 受力分析圖 假設(shè)單向器套筒按順時(shí) 針方向選擇時(shí)，以滾柱為研究對(duì)象，它承受套筒和驅(qū)動(dòng)齒輪端部所施加的正壓力 N1， N2 和產(chǎn)生的摩擦力 F1， F2。三種方式相比 內(nèi)嚙合式減速起動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu) 相對(duì) 簡單， 但 高速時(shí)有振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲 大； 外嚙合式減速起動(dòng)機(jī)嚙合 緊密，通過改變齒輪的傳動(dòng)比，可實(shí)現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)矩， 但 結(jié)構(gòu)稍大 ； 行星齒輪式減速起動(dòng)機(jī) ， 機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作穩(wěn)定，噪聲小 。 行星齒輪 行星齒輪除了能象定軸齒輪那樣圍繞著自己的轉(zhuǎn)動(dòng)軸 轉(zhuǎn)動(dòng)之外，它們的轉(zhuǎn)動(dòng)軸還