【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。 起動機的直流電動機主要由定子、轉子、換向器、電刷及端蓋等組成 ： ① 定子俗稱“ 磁極 ” ，作用是產生磁場，分勵磁式和永磁式兩類。由上可見，減速型起動機通過在電樞軸與傳動軸之間增設一級減速機構，使得電機在同等輸出功率的情況下可以將電樞轉速提高，將轉矩減小。 在齒輪嚙合好的同時，由于活動鐵芯的繼續(xù)向左運動，使得接觸盤與主觸點接通，于是蓄電池的大電流流經起動機的電樞和磁場繞組，產生較大的轉矩，起動機正常起動 ， 帶 動發(fā)動機旋轉起動發(fā)動機。其電路為 ： 蓄電池正極一起動繼電器一電磁開關接線柱 , 然后分兩路 , 一路為保持線圈一搭鐵一蓄電池負極 ； 另一路為 吸引線圈一起動機磁場繞組 4 一搭鐵一蓄電池負極。起動機就是使發(fā)動機由靜止變?yōu)檫\轉的一個器件。串激式直流電動機的功率與其轉矩和轉速成正比，可見，當提高電動機轉速的同時降低其轉矩時，可以保持起動 機功率不變，故當采用高速、低轉矩的串激式直流電動機作為起動機，在功率相同的情況下，可以使起動機的體積和質量大大減小。但內嚙合式減速機構噪聲較大，驅動齒輪仍需撥叉撥動進入嚙合，因此，起動機的外形與普通起動機相似。因此，起動機的外形與普 2 通的起動機有較大的差別。事實上，我國絕大多數汽車起動機制造廠家的現狀是：在產品設計方面 , 沒有 完全自主的設計能力 , 對影響其產品性能的各種參數沒有充分了解；在材料、制造工藝水平、質量提高方面依靠經驗和實際試驗較多，借助現代計算機輔助技術較少，故其產品質量優(yōu)化周期較長 。 為了 起動 機的輕量化改善起動機性能的關鍵在于提高起動電機的輸出功率和力矩。減速起動機面臨巨大的市場投資機遇，行業(yè)有望迎來新的發(fā)展契機。 減速起動機 發(fā)明和變遷 起動用的起動機是在一次顧客駕駛事故后開始研制的。傳統(tǒng)的起動機要達到這一目的，必須增加體積和重量 , 而采用減速機構既是提高輸出功率和力矩的有效方法。 在起動機性能檢測方面，集成度、通用性、自動化程度不高，有的還相當落后，處于手工或半自動檢測的水平。通常分有惰輪外嚙合式減速起動機和無惰輪外嚙合式減速起動機。 （ 3） 行星 齒輪式減速起動機 減速機構結構緊湊、傳動比大、效率高。但是，起動機的轉矩過低，不能滿足起動發(fā)動機的要求。 起動機可以將蓄電池的電能轉化為機械能，驅動發(fā)動機飛輪 旋轉實現發(fā)動機的起動。活動鐵芯在兩個線圈吸力的共同作用下，克服復位彈簧的彈力而向左移動，帶動撥叉將單向離合器推出與負載飛輪嚙合。 與此同時， 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，電機的尺寸、材料消耗就可以大大減小。為增大轉矩，汽車起動機通常采用四個磁極，兩對磁極相對交錯安裝，定子與轉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。當電磁鐵線圈通電后產生電磁吸力，活動鐵芯推或拉動開關觸點閉合，從而接通所控制 電路。當電動機上的小齒輪的轉速高于發(fā) 動機飛輪齒圈的速度時，電動機帶動發(fā)動機轉，當發(fā)動機的轉速高于電動機時，它們之間的動力傳遞關系自動解除。 電動機工作時，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 直流電動機在磁場中 見公式（ ） 分析： 負載 ↓→ 軸上阻力矩 ↓→ 電樞轉速 ↑→E 反 ↑→Ia↓→ 電磁轉矩 ↓→ 直至電磁轉矩減至與阻轉矩相等 → 電機拖動負載以較高轉速平穩(wěn)運轉； 負載 ↑→ 軸上阻力矩 ↑→ 電樞轉速 ↓→E 反 ↓→Ia↑→ 電磁轉矩 ↑→ 直至電磁轉矩增至與阻轉矩相等 → 電機拖動負載以較低轉速平穩(wěn)運轉。 串勵式電動機轉速 n與電樞電流 Is的關系式為 ： ? ??? Ce RRIU jssb )(n （ ） 相比而言，串勵電動機在磁極未飽和時，由于Φ不為常數，當 Is 增加，即電磁轉知增大時，由于Φ 與 Is（ Rs＋ Rj）同時隨之增加。這是起動機采用串勵直流電動機的又一原因。而當電樞電流相同時，串勵電動機產生的電磁轉矩要比并勵電動機大得多，這是起動機采用串勵直流電動機的原因之一。由于起動機起動時間很短，起動機可以最大功率運轉，因此將其最大功率作為額定功率。 m； nQ—— 發(fā)動機最低起動轉速， r/min。由于柴油機壓縮比較大，驅動附件的功 率也較大，柴油機的阻力矩一般比汽油機大一倍，各型發(fā)動機阻力短由實驗方法確定。由于起動機工作時電流特別大，這些都會使起動機功率減小。當溫 度降低時，由于蓄電池電解液粘度增大，內阻增加，會使蓄電池容量和端電壓急劇下降，起動機功率將會顯著降低。直流電機運行時靜止不動的部分稱為 定子 ，定子的主要作用是產生 磁場 ，由主 磁極 、換向極、端蓋、軸承和 電刷 裝置等組成 ， 其中主磁極是產生直流電機氣隙磁場的主要部件。 磁極的鐵磁材料 的磁滯回路 ：在無外加磁場時，鐵磁材料就已經達到一定程度的磁化， 稱之為自發(fā)磁化。勵磁繞組由扁銅帶（矩形截面）繞制而成，其匝數一般為 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 一臺最簡單的兩極直流電機模型，它的固定部分（定子）上，裝有一對用直流勵磁的主磁極 N和 S，在旋轉部分（轉子）上裝設電樞。換向器上放置著 一對靜止不動的電刷 1B和 2B ，電樞旋轉時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。因為電刷 1B和 2B 靜止不動，電流 i 總是從正極性電刷 1B 流入，經過旋轉的換向片 流入位于 N 極下的導體，再經位于 S極下的導體，由負極性電刷 2B 流出。 實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 個線圈）。為保證機座具有足夠的機械強度和良好的導磁性能，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蓋上，圓周位置可以調整，調好以后加以固定。 電樞繞組 為了獲得足夠的轉矩，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)的兩個元件的對應邊的距離，以虛槽數計． y 與 y y2 的關系為 ： 對疊繞組 21 yyy ?? （ ） 對波繞組 21 yyy ?? （ ） 換向器節(jié)距 yk， 在換向器表面上，同一個元件的兩個出線端所接的兩個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，設槽內每層有 U個元件邊，則意味著一個實際的槽包含了 U個 “ 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。從這種觀點出發(fā)，也可以把所有同樣極性下的元件都串聯(lián)成一條支路，這時兩個相串聯(lián)的元件的對應邊相距（即合成節(jié)距 y）約等于兩個極距（ 2τ），形成如圖所示的波浪形。 因為當 y＝ 2τ時，由出發(fā)點串聯(lián) p個元件而繞電樞一周之后，就會回到出發(fā)點而閉合，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。 現舉例說明單波繞組的繞法、支路電動勢和支路數等問題：已知電機極數 2p＝ 4，槽數和換向片數均等于 15。通常波繞組也是端接對稱的，即每一元件所接的兩換向片對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，即 ： 1a2? 或 1a? 正因為如此，在元件數相同的情況下，波繞組每條支路的串聯(lián)元件數就可能比疊繞組多，支路電壓也就會比較高。 電磁開關 電磁開關 的介紹 電磁開關，顧名思義就是用電磁鐵控制的開關，也就是 電磁鐵 與開關的結合體。 25 圖 電磁開關原理圖 此時由于通過吸引線圈和保持線圈的電流方向相同，因此產生的磁力方向相同，在兩線圈磁力的共同作用下，使動鐵心克服彈簧力右移，帶動撥叉將驅動齒輪推向飛輪，與此同時，動鐵心將動觸點頂向 接線柱 3端部的靜觸點。此時，吸引線圈與保持線圈中通過的電流相反，吸引線圈產生了與保持線圈相反方向的磁通，兩線圈磁力互相抵消，活動鐵心在彈簧力的作用下復位，使驅動齒輪退出；與此同時，動觸點也回位，切斷 起動機 電路，起動機便停止工作。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。 起動機 點火開關 蓄電池 1 2 3 27 6 起動機 傳動機構 起動機 的傳動機構安裝在電動機電樞的延長軸上，用來在起動發(fā)動機時將驅動齒輪與電樞軸連成一體 ， 在發(fā)動機起動時，將起動機小齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，將起動機轉矩傳遞給發(fā)動機曲軸，而在發(fā)動機起動后，使起動機小齒輪與飛輪齒環(huán)自動脫開 。力矩為 ,單向器內裝 5個滾柱，齒數為 11，模數為 4 ，外徑為 52mm。由于十字塊處于主動狀態(tài)，隨電動機電樞一起旋轉，促使 4套滾柱進八糟的窄端，將花鍵套筒與外殼擠緊，于是電動機電樞的轉矩就可由十字塊經滾柱式離合器外殼傳給驅動齒輪，從而達到驅動發(fā)動 機飛輪齒圈旋轉、起動發(fā)動機運轉的目的。 這種滾柱式離合器具有結構簡單。明顯地， ?2321 ?? OOO ，即鍥角。 所以我們選擇 176。這時，單向離合器不會出現鎖止現象，而允許外圈轉動，也就是說，圖示的單向離合器在任何時候都允 許其外圈相對于內圈作逆時針轉動。 圖 受力分析圖 假設單向器套筒按順時 針方向選擇時，以滾柱為研究對象，它承受套筒和驅動齒輪端部所施加的正壓力 N1， N2 和產生的摩擦力 F1， F2。三種方式相比 內嚙合式減速起動機 結構 相對 簡單， 但 高速時有振動，產生噪聲 大； 外嚙合式減速起動機嚙合 緊密，通過改變齒輪的傳動比，可實現較大的轉矩， 但 結構稍大 ； 行星齒輪式減速起動機 ， 機械結構復雜，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動軸 轉動之外，它們的轉動軸還