减速起动机_本科毕业设计.doc

减速起动机 1 绪论 2011年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，减速起动机下游行业进入新一轮景气周期从而带来减速起动机市场需求的膨胀，减速起动机行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业盈利能力稳步提升。减速起动机面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。 1.1减速起动机发明和变迁 起动用的起动机是在一次顾客驾驶事故后开始研制的。一开始汽车发动机的自动起动，有些是采用机械装置，有一些是用气动的，也有些是用电驱动的方式。但是对各种自起动的尝试均因可靠性、有效性、紧凑性等方面的不足。 为了起动机的轻量化改善起动机性能的关键在于提高起动电机的输出功率和力矩。传统的起动机要达到这一目的，必须增加体积和重量, 而采用减速机构既是提高输出功率和力矩的有效方法。减速电机有电励磁减速和永磁减速两种，他们都具有减小体积、减轻重量、提高比功率，降低成本、提高工效、增加收益，增加功率和力矩的输出，改善起动性能，延长寿命等优越性。 虽然我国汽车起动机的年产量巨大，行业规模也在不断扩大，但其整体产品质量和市场竞争力却处于一个相对低的水平。事实上，我国绝大多数汽车起动机制造厂家的现状是：在产品设计方面, 没有完全自主的设计能力, 对影响其产品性能的各种参数没有充分了解；在材料、制造工艺水平、质量提高方面依靠经验和实际试验较多，借助现代计算机辅助技术较少，故其产品质量优化周期较长; 在起动机性能检测方面，集成度、通用性、自动化程度不高，有的还相当落后，处于手工或半自动检测的水平。因此，目前很有必要对国内外起动机及相关技术的发展研究概况进行总结， 并针对我国汽车起动机行业的现状提出一些新的研究课题。 1.2减速起动机的分类和特点 1.2.1减速起动机的分类 （1）外啮合式减速起动机 其减速机构在电枢轴和起动机驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，且电磁开关铁心与驱动齿轮同轴心，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。因此，起动机的外形与普通的起动机有较大的差别。通常分有惰轮外啮合式减速起动机和无惰轮外啮合式减速起动机。外啮合式减速机构的传动中心距较大，因此受起动机构的限制，其减速比不能太大，一般不大于5，多用在小功率的起动机上。 （2）内啮合式减速起动机 其减速机构传动中心距小，可有较大的减速比，故适用于较大功率的起动机。但内啮合式减速机构噪声较大，驱动齿轮仍需拨叉拨动进入啮合，因此，起动机的外形与普通起动机相似。 （3）行星齿轮式减速起动机 减速机构结构紧凑、传动比大、效率高。由于输出轴与电枢轴同轴线、同旋向，电枢轴 另外，行星齿轮式减速起动机还具有如下优点：负载平均分配在三个行星齿轮上，可以采用塑料内齿圈和粉末冶金的行星齿轮，使质量减轻、噪声降低；尽管增加行星齿轮减速机构，但是起动机的轴向其他结构与普通起动机相同，故配件可以通用。 1.2.2减速起动机的特点 在起动机的电枢轴与驱动齿轮之间装有齿轮减速器的起动机，称为减速起动机。串激式直流电动机的功率与其转矩和转速成正比，可见，当提高电动机转速的同时降低其转矩时，可以保持起动机功率不变，故当采用高速、低转矩的串激式直流电动机作为起动机，在功率相同的情况下，可以使起动机的体积和质量大大减小。但是，起动机的转矩过低，不能满足起动发动机的要求。为此，在起动机中采用高速、低转矩的直流电动机时，在电动机的电枢轴与驱动齿轮之间安装齿轮减速器，可以在降低电动机转速的同时提高其转矩。 2 减速起动机的原理和结构 汽车发动机由静止状态变为运转状态的过程称为起动，发动机要借助外力发动。起动机就是使发动机由静止变为运转的一个器件。起动机可以将蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动。 2.1减速起动机工作原理 减速起动机与常规起动机的主要区别是在传动机构和电枢轴之间安装了一套齿轮减速装置，通过减速装置把力矩传递给单向离合器，可以降低电动机的速度增大输出力矩，减小起动机的体积和重量。 图2.1 减速起动机结构原理图 1—起动开关 2—起动继电器磁化线圈 3—起动继电器触点 4—主触点 5—接触盘 6—吸引线圈 7—保持线圈 8—活动铁心 9—拔叉 10—单向离合器 11—螺旋花键轴 12—内啮合减速齿轮 13—主动齿轮 14—电枢绕组 15—励磁绕组 减速型起动机的一般原理：当按下起动开关, 起动继电器线圈和触点吸合，吸引线圈和保持线圈的电路接通。其电路为：蓄电池正极一起动继电器一电磁开关接线柱, 然后分两路, 一路为保持线圈一搭铁一蓄电池负极；另一路为吸引线圈一起动机磁场绕组一搭铁一蓄电池负极。活动铁芯在两个线圈吸力的共同作用下，克服复位弹簧的弹力而向左移动，带动拨叉将单向离合器推出与负载飞轮啮合。由于此时吸引线圈的电流流经磁场绕