【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(jī)的直流電動機(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，分勵磁式和永磁式兩類。由上可見，減速型起動機(jī)通過在電樞軸與傳動軸之間增設(shè)一級減速機(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，由于活動鐵芯的繼續(xù)向左運(yùn)動，使得接觸盤與主觸點接通，于是蓄電池的大電流流經(jīng)起動機(jī)的電樞和磁場繞組，產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，起動機(jī)正常起動 ， 帶 動發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)起動發(fā)動機(jī)。其電路為 ： 蓄電池正極一起動繼電器一電磁開關(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 吸引線圈一起動機(jī)磁場繞組 4 一搭鐵一蓄電池負(fù)極。起動機(jī)就是使發(fā)動機(jī)由靜止變?yōu)檫\(yùn)轉(zhuǎn)的一個器件。串激式直流電動機(jī)的功率與其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速成正比，可見，當(dāng)提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速的同時降低其轉(zhuǎn)矩時，可以保持起動 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機(jī)作為起動機(jī)，在功率相同的情況下，可以使起動機(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)動齒輪仍需撥叉撥動進(jìn)入嚙合，因此，起動機(jī)的外形與普通起動機(jī)相似。因此，起動機(jī)的外形與普 2 通的起動機(jī)有較大的差別。事實上，我國絕大多數(shù)汽車起動機(jī)制造廠家的現(xiàn)狀是：在產(chǎn)品設(shè)計方面 , 沒有 完全自主的設(shè)計能力 , 對影響其產(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)驗和實際試驗較多，借助現(xiàn)代計算機(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 機(jī)的輕量化改善起動機(jī)性能的關(guān)鍵在于提高起動電機(jī)的輸出功率和力矩。減速起動機(jī)面臨巨大的市場投資機(jī)遇，行業(yè)有望迎來新的發(fā)展契機(jī)。 減速起動機(jī) 發(fā)明和變遷 起動用的起動機(jī)是在一次顧客駕駛事故后開始研制的。傳統(tǒng)的起動機(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。 在起動機(jī)性能檢測方面，集成度、通用性、自動化程度不高，有的還相當(dāng)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(jī)和無惰輪外嚙合式減速起動機(jī)。 （ 3） 行星 齒輪式減速起動機(jī) 減速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、效率高。但是，起動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過低，不能滿足起動發(fā)動機(jī)的要求。 起動機(jī)可以將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動發(fā)動機(jī)飛輪 旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的起動?；顒予F芯在兩個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，帶動撥叉將單向離合器推出與負(fù)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(jī)的尺寸、材料消耗就可以大大減小。為增大轉(zhuǎn)矩，汽車起動機(jī)通常采用四個磁極，兩對磁極相對交錯安裝，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，活動鐵芯推或拉動開關(guān)觸點閉合，從而接通所控制 電路。當(dāng)電動機(jī)上的小齒輪的轉(zhuǎn)速高于發(fā) 動機(jī)飛輪齒圈的速度時，電動機(jī)帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速高于電動機(jī)時，它們之間的動力傳遞關(guān)系自動解除。 電動機(jī)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(jī)在磁場中 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)拖動負(fù)載以較低轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。 串勵式電動機(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，串勵電動機(jī)在磁極未飽和時，由于Φ不為常數(shù)，當(dāng) Is 增加，即電磁轉(zhuǎn)知增大時，由于Φ 與 Is（ Rs＋ Rj）同時隨之增加。這是起動機(jī)采用串勵直流電動機(jī)的又一原因。而當(dāng)電樞電流相同時，串勵電動機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩要比并勵電動機(jī)大得多，這是起動機(jī)采用串勵直流電動機(jī)的原因之一。由于起動機(jī)起動時間很短，起動機(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)動機(jī)最低起動轉(zhuǎn)速， r/min。由于柴油機(jī)壓縮比較大，驅(qū)動附件的功 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)動機(jī)阻力短由實驗方法確定。由于起動機(jī)工作時電流特別大，這些都會使起動機(jī)功率減小。當(dāng)溫 度降低時，由于蓄電池電解液粘度增大，內(nèi)阻增加，會使蓄電池容量和端電壓急劇下降，起動機(jī)功率將會顯著降低。直流電機(jī)運(yùn)行時靜止不動的部分稱為 定子 ，定子的主要作用是產(chǎn)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(chǎn)生直流電機(jī)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(jīng)達(dá)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(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，裝有一對用直流勵磁的主磁極 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 一對靜止不動的電刷 1B和 2B ，電樞旋轉(zhuǎn)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(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(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)的兩個元件的對應(yīng)邊的距離，以虛槽數(shù)計． y 與 y y2 的關(guān)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(shè)槽內(nèi)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(fù)。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(yīng)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(dāng) 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(xiàn)舉例說明單波繞組的繞法、支路電動勢和支路數(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(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，使動鐵心克服彈簧力右移，帶動撥叉將驅(qū)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(chǎn)生了與保持線圈相反方向的磁通，兩線圈磁力互相抵消，活動鐵心在彈簧力的作用下復(fù)位，使驅(qū)動齒輪退出；與此同時，動觸點也回位，切斷 起動機(jī) 電路，起動機(jī)便停止工作。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 起動機(jī) 點火開關(guān) 蓄電池 1 2 3 27 6 起動機(jī) 傳動機(jī)構(gòu) 起動機(jī) 的傳動機(jī)構(gòu)安裝在電動機(jī)電樞的延長軸上，用來在起動發(fā)動機(jī)時將驅(qū)動齒輪與電樞軸連成一體 ， 在發(fā)動機(jī)起動時，將起動機(jī)小齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，將起動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機(jī)曲軸，而在發(fā)動機(jī)起動后，使起動機(jī)小齒輪與飛輪齒環(huán)自動脫開 。力矩為 ,單向器內(nèi)裝 5個滾柱，齒數(shù)為 11，模數(shù)為 4 ，外徑為 52mm。由于十字塊處于主動狀態(tài)，隨電動機(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)動齒輪，從而達(dá)到驅(qū)動發(fā)動 機(jī)飛輪齒圈旋轉(zhuǎn)、起動發(fā)動機(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，單向離合器不會出現(xiàn)鎖止現(xiàn)象，而允許外圈轉(zhuǎn)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(nèi)圈作逆時針轉(zhuǎn)動。 圖 受力分析圖 假設(shè)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(qū)動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)嚙合式減速起動機(jī) 結(jié)構(gòu) 相對 簡單， 但 高速時有振動，產(chǎn)生噪聲 大； 外嚙合式減速起動機(jī)嚙合 緊密，通過改變齒輪的傳動比，可實現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)矩， 但 結(jié)構(gòu)稍大 ； 行星齒輪式減速起動機(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)動軸 轉(zhuǎn)動之外，它們的轉(zhuǎn)動軸還