3.3 起动机的传动机构与控制装置（课件） 《汽车常规电气设备构造与维修》同步教学（高教版）

3.3 起动机的传动机构与控制装置 一、传动结构 启动机的传动机构是启动机的主要组成部件，它包括单向离合器和拨叉两个部分。 1．单向离合器 单向离合器的作用是在起动发动机时，将电动机的转矩传给发动机曲轴，起动发动机；而当发动机起动后，能自动打滑，保护起动机不致飞散。常用的单向离合器有以下几种： （1）滚柱式单向离合器 1）构造滚柱式单向离合器的构造如图3-14所示。 驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块和4套滚柱、压帽和弹簧。十字块与花 键套筒固连，壳底与外壳相互扣合密封。 花键套筒的外面装有啮合弹簧及衬圈，末端安装着拨环与卡圈。整个离合器总成套装在电动机轴的花键部位上，可作轴向移动和随轴转动。 2）工作原理 ①结构特点在外壳与十字块之间，形成4个宽窄不等的楔形槽，槽内分别装有一套滚柱、压帽及弹簧。滚柱的直径略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的宽端，因此，当十字块主转时，滚柱滚入窄端，将十字块与外壳卡紧，似乎成为一体，能传递转矩；当外壳主转时，滚柱滚入宽端，则放松打滑，不能传递转矩。 ②工作过程起动时，拨叉动作，将离合器推出，驱动齿轮啮入飞轮齿环后电动机通电，带动十字块旋转。由于十字块处于主动状态，迫使4套滚柱滚入窄端(见图3-14a)。 起动后，飞轮齿环带动驱动齿轮与外壳高速旋转，当转速超过十字块时，就迫使滚柱 滚入宽端打滑(见图3-14b)，各自自由运动，起“飞散”保护作用。 （2）摩擦片式离合器 中等功率和大功率的起动机多采用摩擦片式单向离合器。它是通过摩擦片的压紧(传递传矩)和放松(防止“飞散”)来实现离合的。其结构和工作原理如图3-15所示。 1）构造 摩擦式单向离合器的驱动齿轮与外接合鼓做成一个整体，在外接合鼓的内壁有4道轴向槽沟，装有钢质从动摩擦片。在花键套筒的一端表面亦有3条螺旋花键，与内接合鼓内的3条螺旋花键配合。内接合鼓的表面也有4条轴向槽沟，装有钢或青铜制造的主动摩擦片。主动摩擦片和从动摩擦片彼此相间地排列组装。内接合鼓的外面装有缓冲弹簧，端部固装着拨环。 2）工作原理 动机起动时，拨叉推动拨环使内接合鼓沿3条螺旋花键向外移动，由于螺旋花键的作用，主动和从动摩擦片被相互压紧，具有了摩擦力。当驱动齿轮啮入飞轮齿圈后，电动机的转矩使主、从动片压得更紧，摩擦力更大，起动机的转矩通过摩擦传给飞轮齿圈，驱动曲轴旋转。发动机起动后，驱动齿轮被飞轮齿圈带动高速旋转，从动摩擦片到主动摩擦片的摩擦力带动内花键毂转动，使内花键毂与螺旋花键旋松，于是主动和被动摩擦片之间的摩擦力消失而打滑，防止了电枢超速飞散的危险。 摩擦片式离合器具有传递大转矩，防止超载损坏起动机的优点，多用在大功率起动机上。但由于摩擦片容易磨损而影响起动性能，需要经常检查、调整或更换。 （3）弹簧式单向离合器 1）构造： 弹簧式单向离合器的构造如图3-16所示，连接套筒套装在电枢轴的螺旋花键上，驱动齿轮套在传动套的光滑部分上，两者之间由两个月形键连接。月形键可使驱动齿轮与连接套筒之间不能轴向移动，但可相对转动。在驱动齿轮柄与连接套筒外面包有扭力弹簧，其两端内径较小(两端内径较小部分的长度占弹簧总长度的1/4)，并分别箍紧在齿轮柄和连接套筒上。扭力弹簧有圆形和矩形两种截面，外部有护圈封闭。 2）工作原理： 起动时，电枢轴带动连接套筒旋转，扭力弹簧顺其螺旋方向扭转，圈数增加，内径变小，将齿轮柄与连接套筒包紧，成为整体。于是，电动机的转矩传给驱动齿轮，带动曲轴旋转，起动发动机。 起动后，驱动齿轮转速高于电枢转速，扭力弹簧被反向扭转，内径变大，齿轮柄与连接套筒松脱，各自转动(齿轮柄被飞轮齿环带动高速旋转，连接套筒随电枢低速旋转)，使发动机转矩不能传给电枢，起“飞散”保护作用。 （4）棘轮式单向离合器 1）构造： 主要由主动棘轮、被动棘轮、花键套筒、有键槽的轴套、弹簧、橡胶垫等组成，如图3-17所示。 图3-17棘轮式单向离合器 l一弹簧圈 2一有键槽的轴套 3一外壳 4一橡胶垫 5一垫圈 6一花键套筒 7一弹簧 8一主动棘轮 9一挡圈 10一钢球 11一弹簧圈 12一被动棘轮 2）工作原理： 起动时，离合器在拨叉的作用下作轴向移动，使驱动齿轮啮人飞轮齿环，电动机电枢轴上的转矩通过有键槽的轴套2、主动棘轮8、被动棘轮12传到发动机飞轮齿圈上，起动发动机。 起动后，当驱动齿轮转速超过电动机电枢转速时，被动棘轮变为主动，迫使主动棘轮8压缩弹簧7，摆脱同主动棘轮的啮合而打滑，起“飞散”保护作用。 棘轮式单向离合器的传动转矩大，多用于大功率的起动机上。 2．拨叉 拨叉的作用是使离合器作轴向移动，将驱动齿轮啮入和脱离飞轮齿环。现代汽车上