汽车电器与电控技术(第2版)
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第四节 减速起动机

在传动装置中设有减速装置的起动机,称为减速式起动机,简称减速起动机。减速起动机一般都采用永磁磁极式直流电动机,故又称为永磁式减速起动机。

一、减速起动机结构特点

减速起动机起动系统除了减速装置和直流电动机磁极之外,其他零部件的结构原理与电磁式起动机起动系统基本相同。典型的永磁式减速起动机零部件组成如图2-14所示。

图2-14 永磁式减速起动机的零部件组成

1、15—铜衬套 2—固定螺栓 3—驱动端盖 4—卡环 5—止推垫圈 6—单向离合器 7—移动叉 8—移动叉支点衬垫 9—活动铁心 10—复位弹簧 11—电磁开关线圈总成 12—防尘盖 13—密封圈 14—锁紧卡片 16—换向器端盖 17—电刷总成 18—电动机壳体 19—换向器 20—电枢 21—减速器太阳轮 22—行星轮 23—齿圈 24—减速器输出轴

二、减速装置的特点

减速装置安装在电枢轴与单向离合器之间,按传动方式不同分为平行轴圆柱齿轮外啮合传动式(如日本电装公司的12V11E1.4型减速起动机)、平行轴圆柱齿轮内啮合传动式(如QD254型减速起动机)和同轴行星齿轮传动式(如QDJ124型永磁式减速起动机)。

减速装置的三种减速传动方式如图2-15所示,技术性能见表2-1。在三种传动方式中,行星齿轮减速装置相对较好,这是因为行星齿轮减速装置具有以下优点。

表2-1 起动机减速装置性能比较齿轮模数:m

图2-15 减速装置的传动方式

a)外啮合式 b)内啮合式 c)行星齿轮传动式

E—中心距 Ze—主动齿轮齿数 Zs—从动齿轮齿数 ZI—行星齿轮齿数

1)负载平均分配在行星轮上,齿圈可用塑料制成,可减小质量和降低噪声。

2)电枢轴和轴承上无径向负载,因此振动较小。

3)减速比大时,只影响起动机轴向长度。

切诺基吉普车用QDJ124型12V永磁式减速起动机行星齿轮减速装置的结构如图2-16所示。行星齿轮减速装置由齿圈、3个行星轮、一个太阳轮(电枢轴齿轮)、一个固定行星齿轮的支架(即行星架)和减速器支架组成,各齿轮的啮合关系如图2-17所示。

图2-16 行星齿轮减速装置的结构

1—减速器输出轴 2—行星轮 3—电枢 4—橡胶定位块 5—电刷总成 6—换向器 7—太阳轮 8—齿圈

图2-17 齿轮啮合关系

1—太阳轮 2、3、4—行星轮 5—行星架 6—齿圈

行星架是一个圆盘,在圆盘上压装有3根行星齿轮轴,行星齿轮2、3、4可在轴上灵活转动。减速器输出轴与圆盘制成一体,输出轴上制有外螺旋键槽,以便与单向离合器传动导管的内螺旋键槽配合。齿圈用塑料制成(部分国产配件用钢材制成),齿圈与减速器支架制成一体,支架上制有4个定位销,以便安装定位。

当减速装置工作时,3个行星轮在齿圈内滚动。太阳轮为主动齿轮,安装在电枢轴的一端,并与3个行星轮保持啮合状态。太阳轮齿数Ze=11,齿圈齿数Zs=37,减速比j

可见,减速装置输出轴上的转矩为电枢轴输入减速装置转矩的4.36倍,即电动机的输出功率经过减速装置减速增扭之后,转速降低了4.36倍,转矩增大了4.36倍,从而达到减速增矩之目的。

三、减速起动机的优点

综上所述,减速起动机与电磁式起动机相比,具有以下优点:

1)减速起动机具有减速增矩作用,既可增大起动转矩,提高起动可靠性高,有利于低温起动,也可相对延长蓄电池的使用寿命。

2)比功率(单位质量输出的功率)大,质量小。在输出功率相同的情况下,质量可减小25%~35%。

3)外部尺寸小,其总长度可缩短20%~30%。因此,在汽车上所占空间可大大缩小。

减速起动机的工作过程与电磁式起动机基本相同,故不赘述。