曹煜林1，王天利1，王 健2，白 昆2，王建宁2
【摘 要】摘要：起动机起动发动机时，为了保证起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈顺利啮合、传动和脱离，对起动机驱动齿轮进行匹配分析；并为保证匹配，对起动机驱动齿轮进行变位设计和采取偏心结构。
【期刊名称】发动机摇臂汽车电器
【年(卷),期】2016(000)009
【总页数】3
【关键词】起动机驱动齿轮；飞轮齿圈；传动比；重合度；偏心结构
发动机起动时，起动机驱动齿轮与飞轮齿圈进行啮合，将起动机发出的动力传递给发动机，使发动机起动。为了保证起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合、传动和脱离，驱动齿轮与飞轮齿圈匹配应满足一定的要求。此外，在起动过程中也应满足起动机起动发动机的2个
基本条件，即产生足够高的起动转速和克服发动机起动阻力矩。为了满足起动机起动条件，使驱动齿轮与飞轮齿圈顺利啮合、传动和脱离，需对起动机驱动齿轮和发动机飞轮齿圈进行合理匹配。
1 起动性能匹配
发动机起动时，必须克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及附件内相对运动的摩擦阻力。同时为了防止气缸漏气和热量散失过多，保证压缩终了时气缸内有足够的压力和温度，以及燃油系统建立足够的喷射压力，就要求起动转速必须足够高［1］。为了满足发动机的起动力矩和起动转速，合理选择传动比是满足以上条件的基本要求之一。
起动机与发动机之间传动比的选择至关重要。如果选择不当，起动机的效率就会降低，而发动机则会起动困难。此外，理论上起动机输出功率的最大值在特性曲线的中间部位，即I=Imax/2处。Imax为起动机完全制动时流过起动机电枢的最大负载电流值。为使起动
式中：nPmax——起动机功率最大时的起动机工作转速，r/min；nminF——发动机最低起动转速，r/min。
选定传动比后，还需对起动性能进行验算，起动机传输给发动机的起动转矩必须大于发动机的起动阻力矩MF。
起动机功率最大时的起动转矩为
美容按摩器式中：MF——发动机起动阻力矩，Nm；η——从起动机电枢到发动机曲轴的传动效率，通常为0.85。
2 结构匹配
2.1 起动机驱动齿轮基本参数的选取标准
起动机驱动齿轮的齿数一般为9～14齿［2］。起动机驱动齿轮应采用渐开线齿形，其齿轮参数应符合表1所示的要求。
起动机驱动齿轮的齿轮强度是由模数决定的。模数越大，齿轮强度越大。中国起动机驱动齿轮的模数可参见表1。进口起动机驱动齿轮的模数，前苏联、日本采用模数制；英美等国采用径节制；而德国博世公司也采用模数制，但是模数不仅有2.5、3、3.5，还有2.1167、
2.54、3.175、4.233。后面4个模数实际上是英制径节制齿轮换算为公制模数制而来，其换算的关系式为［2］：m=25.4/DP，DP为径节的简写。径节制与模数制对应关系见表2。
起动机驱动齿轮的压力角主要有20°、15°与 14°30′三种。中国大多数采用20°，前苏联也一般采用20°，日本多采用14°30′，而德国、波兰等国家却多采用15°。
为了顺利与发动机飞轮齿圈啮合，起动机驱动齿轮开始啮合端应有45°的倒角，其倒角位置与尺寸如图1所示。一般采用单向器齿面倒角或单向器齿面与飞轮齿面同时倒角的方案［3］。
2.2 重合度选用原则
重合度定义为一对齿轮实际啮合线段与法向齿距的比值，即重合度表示同时参与啮合的轮齿对数的平均值。由图2可以看出，在齿轮的啮合过程中，啮合点实际走过的轨迹只是啮合线N1N2上的一段B1B2，故将B1B2称为实际啮合线，N1N2称为理论啮合线。要使齿轮连续地进行传动，就必须在前一对轮齿尚未退出啮合时，后一对轮齿能及时进入啮合。为此，必须使得B1B2≥Pb，即要求实际啮合线段B1B2大于或等于齿轮的基节Pb。
根据以上分析，齿轮连续传动的条件是：两齿轮的实际啮合线段B1B2应大于或等于齿轮的基节Pb，即重合度εα≥1。当重合度小于1时，齿轮就会产生前齿不接后齿的情况，齿轮有振动，速度不稳定，有噪声，对齿轮有极大的危害。一般来说重合度越大越好，但对于起动机驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合来说，重合度越高就越不利于起动机驱动齿轮的啮合与旋出，而过低又不能保证传动。结合工程实践认为：驱动齿轮与飞轮齿圈的重合度的范围应该控制在0.98～1.08（汽油机）。此外，从降噪观点出发，设计齿轮时如果重合度不为整数，齿轮在工作中受到交变载荷的作用，会引起齿轮瞬时速度变化、产生附加动载荷，将导致齿轮的振动与噪声，所以选取εα值应尽可能使其近于整数［4］。
殊胜诃子
由图2可推得重合度εα的计算公式为
式中：αα1、αα2——分别为起动机驱动齿轮和发动机飞轮齿圈的齿顶圆压力角；z1、z2——分别为起动机驱动齿轮和发动机飞轮齿圈的齿数；α′——实际啮合角 （即节圆压力角）。
由式 （3）可以看出重合度与模数无关，而随齿数的增多而增多。此外，重合度还随啮合角α′的减小和齿顶高系数h*a的增大而增大。
锚杆挡墙
2.3 侧隙与顶隙要求
齿轮啮合传动时，为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因轮齿摩擦发热膨胀而卡死，齿廓之间必须留有间隙，即侧隙。侧隙的存在会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性。因此，侧隙只能很小，由控制公法线平均长度偏差或齿厚极限公差来保证。
对于起动机驱动齿轮来说，为了保证起动机驱动齿轮顺利啮合和脱离，所以需要的侧隙要比一般啮合齿轮大得多。但侧隙过大会产生噪声，而过小会影响驱动齿轮与飞轮齿圈的顺利啮合，因此，需要合理的侧隙。至于如何确定侧隙范围，则根据齿轮精度来选择。起动机驱动齿轮的精度在国外与国内有关标准中均未见明确规定。但从传动情况来看，其精度一般为9～11级［2］。在此精度下，通过查询齿轮手册中公法线或齿厚公差来确定齿轮配合侧隙。表3是由实际生产实践中总结出来的起动机驱动齿轮侧隙标准。
顶隙的存在是为了避免一轮的齿顶与另一轮的齿槽底部及齿根过渡曲线部分相抵触，并有一定空隙以便储存润滑油；设两轮作无侧隙啮合时的中心距为a′，则由式 （4）、（5）可知，由于（x1+ x2）＞y，为了解决这一矛盾，将起动机驱动齿轮的齿顶高减短Δym以满足顶隙要求，Δy称为齿顶高降低系数。
式中：a——标准中心距；y——中心距变动系数；m——模数；x1、x2——分别为起动机驱动齿轮和发动机飞轮齿圈的变位系数。
可控硅散热器由以上分析可知
式中：c——顶隙；c*——顶隙系数。
3 保障实现匹配的条件
青梅1H在起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的匹配中，为了避免轮齿根切，对起动机驱动齿轮进行变位处理（正变位）。此外，由于整车空间有限且起动机安装孔是固定不变的，可通过改变起动机驱动齿轮的变位系数或采取偏心结构来配凑中心距。齿轮变位示意图如图3所示。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议