机电机械数控毕业设计起动机设计教材

1、第一章 概述 1第一节起动机 11.1起动机的起动方式： 11.2起动机的分类： 1第二节 直流串励式电动机结构，原理及特性 22.1起动机的型号 22.2直流串励式电动机的结构 22.3工作原理 42.4起动机的工作特性 4第二章QDJ2743型起动机 6第一节QDJ2743型起动机 61.1QDJ2743型起动机结构 6第二节电枢工艺设计 72.1电枢的基本结构： 72.2电枢工艺设计 7第三节电磁开关工艺设计 113.1电磁开关结构： 113.2电磁开关工艺设计 11第四节外壳工艺设计 144.1外壳结构： 154.2外壳工艺设计 15第五节起动机总装工艺设计 215.1总装结构： 21

2、5.2起动机总装工艺设计 21结束语 25参考文献： 错误！未定义书签。第1章概述1.1起动机起动机的起动方式发动机（图1-1）的起动，是指静止的发动机在外力的驱动下，从开始旋转到进入自 行运行的全过程。发动机常用的起动方式有人力起动，辅助汽油机起动和电力起动等三种 形式。其中，人力起动常用在小功率的单缸发动机上， 在部分汽车上作为后备方式保留着； 辅助汽油机起动主要用在一些大功率的柴油机上；电力起动具有操纵简单，起动迅速方便,重复起动性能好等优点，被现代汽车广泛采用。r起动电动机电磁幵关图1-1起动机的分类起动机的种类繁多，但常见的起动机的电动机部分差别不大。因此，起动机常按传动 机构和控制

3、机构的不同进行分类。按控制机构不同起动机可分为：1 机械操控式起动机用脚踩或手拉方式，直接控制起动机主电路开关，接通和切断起动机电路。在新型汽车上这种形式的起动机已不再采用。2. 电磁操纵式起动机通常已钥匙开关控制电磁开关，再由电磁开关控制起动机主电路。它可以实现远距离控制，操作简便，省力，被现代汽车广泛采用。按传动机构不同，起动机可分为:1惯性啮合式起动机起动时驱动齿轮借惯性力啮入飞轮齿圈，起动后驱动齿轮又靠惯性力自动与飞轮齿圈脱开。由于这种形式的传动机构不能传递大的转距，可靠性差， 因此现已很少采用。2 电枢移动式起动机靠起动机内部磁极的电磁力，使起动机电枢作轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿

4、圈。起动机起动后，电枢回位，带动齿轮脱离啮合。这种形式的起动 机多用于大功率柴油机上。3. 强制啮合式起动机靠人力或电磁力操纵，强制拨动驱动齿轮啮入和脱出飞轮齿圈。由于结构简单，工作可靠，操纵方便，被现代汽车广泛采用。目前大多数汽车起动机的控制机构为电磁操纵式，而传动机构为强制啮合式，故称为 电磁操纵强制啮合式起动机。随着材料和技术的发展，出现了永磁起动机和减速启动机等新型起动机。1.2直流串励式电动机结构，原理及特性起动机的型号根据QC/T7393的规定，起动机的型号由以下五部分组成:产品代号 分类代号 分组代号设计代号变型代号(1) 产品代号QD表示起动机(QD分别为起动机前两字的第一个汉

5、语拼音字母)； QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁起动机。(2) 分类代号起动机以额定电压分类；1表示额定电压为12V: 2表示额定电压为 24V。(3) 分组代号起动机以功率分组，其含义见表 2-1。起动机的功率等级代号(2-1)分组代号123456789功率(KW)1122345345667788直流串励式电动机的结构起动机使用的直流电动机因其励磁绕组与电枢绕组串联，故称为串励式电动机。它主要 由电枢，磁极，电刷及电刷架，壳体及端盖等部件构成。1电枢电枢（图1-2 ）是电动机的转子，用来产生电磁转距，其结构为:图1-2（1） 铁心为减少涡流损失，电枢铁心用多片相互绝缘的硅钢片叠成，借内圆

6、面的 花键槽压装在电枢轴上，铁心的外圆表面有槽，用来安装电枢绕组。（2） 绕组因电枢电流很大，所以其绕组采用截面积较大的矩形裸铜线绕制，绕组 嵌装在铁心槽内。（3） 换向器电枢绕组的首尾均焊装在换向器相应的铜片槽中，换向器压装在电枢 轴上。（4） 电枢轴除了固定铁心和换向器外，还伸出一定长度的花键轴和阶梯轴，用于 套装传动机构。2. 磁极磁极用来产生电动机的磁场，它由磁极铁心和励磁绕组两部分构成。为了增大起动机 的转距，电动机采用多磁极，一般为 4极：功率大与7.35KW的用6极。磁极铁心为低碳 钢。每个磁极铁心上套一个绕组，用螺钉固定在外壳上。励磁绕组的连接方式有两种，即一种是四个绕组依次串

7、联后，再与电枢绕组串联（图 1-3a）;另一种是励磁绕组两两串联后再并联，然后与电枢绕组串联（图 1-3b）。采用后一 种形式，电动机电阻较小，可以获得更大的电枢电流。图 1-3 a图 1-3 b3. 电刷及电刷架电刷用铜粉和石墨粉压制而成，顶部有软铜线，接在搭铁电刷架或励磁绕组的另一端 电刷架多制成框式，固定在后端盖上，绝缘电刷架与端盖间由绝缘垫隔开。电刷架上 装有盘形弹簧，将电刷紧压在换向器表面上。4. 外壳与端盖电动机的外壳用钢板卷制焊接或无缝钢管加工而成的，内部固定磁极。电动机的前端盖（驱动端盖）用铸铁制造，后端盖用钢板冲压而成，前后端盖都压装着青铜石墨或铁基含油滑动轴承工作原理起动机

8、的工作原理可以通过其主要部件直流电动机的工作原理来说明。直流电动机（a）电流方面日一d（b）电流方向相反社cb是将电能转变为机械能的设备，它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用的这一原理为 基础而制成的。其工作原理如图（a） （b）所示。由于一个线圈所产生的转矩太小，且转 速不稳定，因此实际上，电动机的电枢上绕有很多线圈，换向片数也随线圈的增多而相应 增加。从而保证产生足够大的转矩和稳定的转速。起动机的工作特性在直流电动机中，按磁场绕组与电抠绕组的连接方式的不同，可分为串激式、并激式 和复激式三种。汽车用的起动机大多为串激式直流电动机，其特点如下：1. 起动转矩大（如图1 5）。2. 机械特性

9、软（即轻载转速高、重载转速低）（如图1 6）。3. 起动机的特性曲线。（如图1 7）。flM图1 5直流电动机的转矩特性图1 6直流电动机的机构特性图17起动机的特性曲线第2章QDJ2743型起动机2.1QDJ2743型起动机型起动机结构QDJ2743型起动机从其QDJ2743的型号中可以得到基本的信息。它是一款额定电压：2 4V;额定功率：6.5KW的减速式起动机。QDJ2743型起动的基本结构如图（2.1-1） 所示：2外壳7中间支架1电磁开关3电枢8单向器4电刷架 5电刷 6电刷端盖9拨叉 10驱动端盖图2 2图2 31换向器2加强环3铁心 4铜线 5电枢轴2.2电枢工艺设计2.2.1电

10、枢的基本结构123电枢工艺设计1. 准备2. 电枢清理要求：电枢本体无碰伤，总高度：57-1.2，槽内无错片，毛刺杂物。 生产设备：吹气枪，游标卡尺3. 穿槽绝缘纸（图2-4）要求：纸高：6O+1o ;厚：0.250.03,无破损，工作压力：0.4Mpa插入槽内绝缘纸完r_T107图24绝缘纸片好，整齐，两端应伸出1.5m m,生产设备：S形槽绝缘成型机，千分尺，卡尺，气压表。4 压电枢轴（图2-5）图2 - 5压电枢轴要求：毛刺方向朝下放置夹具中，工作压力：45N50N生产设备：液压机，深度尺。5. 下线，弯U形 图2-6，要求：下线长度230mm工作压力：0.6Mpa，生产设备：下线 弯U

11、形专机 卡尺 气压表。6. 手工穿线，将线圈插入本体分总成，并压到位要求：线圈尾端部：最大外径w 55.5 ;最大高度：w 17手工插入 一次成型，嵌线 规律：1 （上层线）7 （下层线）尾部高度15mm（max）电枢槽数：23生产设备：线圈尾部成型专机扁铜线每根穿入玻璃纤维漆管（ 4mmx20mm），位置：下层电枢线尾部，手工完成。 检验方式：目测图2 6下线5s而不击穿） 生产设备:耐】压测试仪7 短1 (旋:转图27换向器焊接电流48焊接周期1循环周期20循环时间1焊接加压20焊头向下5;向上分度时间1.5s焊接片数 焊接电压 工作气压2325V0.5Mpa38焊头对正中心，深浅一致，轮

12、廓清晰，整齐不遗漏,III IIII n II |图2 无虚焊生产设备：点焊机11.切线头12.要求：长度：31+0.50 线圈无松脱IIHIIIIIIIIIIIIIIIH要求：尺寸：10.5 。铁心槽中心对正换向片中心，尾部高度w 17mm 工作压力:120N-150N,生产设备：换向器压装机、深度尺7. 换向器，如图2 7。8. 并头将上下层线手工并入换向器槽的中间，要求：每槽的冲封点在换向器的中间。生产设备：冲子，支座。9. 对上道工序的电枢进行短路，搭铁检测：(650V 50HZ要求：耐压 周不短路）10. 点焊要求：参数设置：图2 9 生产设备：切线头机卡尺13. 头尾绕电工无尾带，

13、上加强环要求：绕制宽度：9mm 层数：35层前端部：与换向器距离3 mm后端部：与电枢铁心距离3 mn较正，牢固13对上道工序的电枢进行短路，搭铁检测：要求：耐压（650V 50HZ 5s而不击穿）生产设备：耐压测试仪短路（旋转一周不短路）生产设备：短路仪14. 浸漆（图2- 10）要求：浸漆时间：30s 节拍时间：30s预热温度：130度固化温度：150度155度烘干温度：130度135度 液面高度：保证电枢铁芯不得有漆浸入外观：外表干硬光亮，无漆瘤，气泡，含漆饱满，轴上不容许有漆。生产设备：特殊套筒扳手15粗车电枢铁心外圆和换向器生产设备：数铁心外圆：外径 60.2 +0.150跳动量：0

14、.06mm要求：无毛刺，倒片控车床，卡尺，百分表换向器：外径 38.2+0.15，长度31.5+016跳动量:卡尺，百分表16. 换向器铣槽：长度：29max宽度：0.8生产设备：铣槽机，卡尺17. 精车铁心和换向器0.06mm生产设备：数控车床,深度：0.9 0.1要求：铁心：外径： 60 0.06换向器：外径:+0.1638长度：31.5+0.16跳动量：0.06mm （两处）生产设备：数控车床，卡板，卡尺，百分表18.换向器下刻（图2- 11）要求：宽度：0.8mm深度：0.9mm对正云母中心，无偏差生产设备：游标卡尺19.磨轴颈要求：直径：12+0.025+0.010干磨生产设备：外圆

15、磨床M 1332B,千分尺，沙轮 600mm20. 动平衡2mmMax要求：w 2.2gcm 装夹时位置对正，去重时不得伤及电枢线圈深 生产要求：动平衡机，简易去重机，盘铣刀，去重夹具21. 本体上防锈油要求：均匀涂抹，不能溅到换向片上22. 综合测验短路（旋转一周不短路）生产设备：短路仪2.3电磁开关工艺设计电磁开关结构2图 2- 121开关盖 2动触片 3磁轭 4弹簧 5密封套 6动铁心 要求：耐压（650V 50HZ 5s而不击穿）生产设备：耐压测试仪7线圈 8静铁心电磁开关工艺设计1. 线圈绕制（图 2- 13）并联銭s串联或圈 复合青壳妊图 2 - 13要求：沿骨架逆时针绕制，并联线

16、圈与串联线圈间用青壳复合纸隔开，并联线的首端 从串联线圈的末端（各绕160+55圈）生产设备：绕线机 线圈匝数检测仪2. 线头去漆 要求：长度：5mm并/串线圈出线长度20mm 生产设备：刮漆机（图 2-15）3. 装静铁心（图2-14） 4点焊，并联线圈首端焊接在静铁心上生产设备：点焊机3. 线圈分总成装入磁轭内要求：铜管无变形4. 磁轭止口铆口图 2-14图 2-15图 2-16要求：滚铆铆牢，滚铆处须抹防锈漆生产设备：滚铆机开关总成5. 铆连接片和接线片生产设备：压力机6. 装接触螺钉，绝缘垫片，密封圈，平垫，弹垫，M10螺母（图2-16）要求；拧紧螺母，开关无破损生产设备：气动工具7.

17、 装接触螺钉，绝缘垫片，密封圈，平垫，弹垫，M8螺母要求：开关平面到螺钉位置深度 21.5生产设备：气动工具深度尺8. 装动铁心要求：灵活9. 开关盖总成：M5螺钉拧紧加密封圈 4.21.7串联线圈末端与并联线圈末端接入线片铆钉孔，串联线圈，首端接入线片铆孔 生产设备：气动工具10. 附加行程测试要求：行程参数：1.5mn2.5mm生产设备：附加行程测试仪11. 焊锡要求：焊接牢靠，无虚焊，两出焊锡不可与螺钉连接生产设备：电烙铁12. 开关性能综合测试1. 吸始电压: 18V2. 吸始电流： 110A3. 释放电压： 4.5V4. 释放电流： 20A5. 触点压降： 250mA15. 装密封罩

18、，接线片螺钉 M5X10生产设备：气动工具16. 注意标签2.4外壳工艺设计图 2-17外壳结构连接线图 2-18242外壳工艺设计1.绕线圈，顺时针绕6圈半，匝间用复合青壳纸隔开绝缘.(图2-19 )要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)图 2-19生产设备：绕线机匝间短路仪图 2-202.线圈整形，校正出头线（图 2-20）要求：线圈弧度R:39 ,磁极位置：21 生产设备：压力机3.扎电工无维带（图 2-21 ）要求：线圈铜线 牢+0-5 055+050线圈出线长度：23+1-1电工号维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用502胶水粘4. 绕线圈，顺时针

19、绕7圈，匝间用复合青壳纸隔开绝缘 要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)生产设备：绕线机匝间短路仪5. 线圈整形，校正出头线要求：线圈弧度R:39 ,磁极位置：21+0.5055+0.50线圈出线长度：23 +1-1生产设备：压力机6. 扎电工无维带502胶水粘牢要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用磁极线圈分总成7. 剪连接线长度：58 1mm要求：连接线成型弧度R：34 生产设备：6.3T开式压力机8. 磁极线圈焊接 焊接参数设置：压力:0.2 焊接：40电流:8 维持:42休止：20焊点图 2-22生产设备：点焊机磁极线圈9

20、. 绕线圈，顺时针绕6圈半，匝间用复合青壳纸隔开绝缘 要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)生产设备：绕线机匝间短路仪10. 线圈整形，校正出头线要求：线圈弧度R:39 ,磁极位置：21+0.5。55+0.50线圈出线长度：23 +1-1 生产设备：压力机11. 扎电工无维带502胶水粘要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用 牢12. 绕线圈，顺时针绕7圈，匝间用复合青壳纸隔开绝缘 要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)生产设备：绕线机匝间短路仪13. 线圈整形，校正出头线要求：线圈弧度R:3

21、9 ,磁极位置：21+0.5055+0.50线圈出线长度：23+1-1 生产设备：压力机14. 扎电工无维带502胶水粘要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用 牢。磁极线圈分总成15. 剪连接线要求：连接线成型弧度 R：34 长度：58 1mm 生产设备：6.3T开式压力机16. 磁极线圈焊接焊接参数设置：压力:0.2 焊接：40电流:8维持:42休止：20生产设备：点焊机17.线圈浸漆开槽方銅nil绝绿祢盛TH器图 2-23线圈纤维带包扎层须浸透绝缘漆参数设置：预烘温度：90110预烘时间：5060mi n浸渍时间：1520min烘干时间：90120min烘干温度：

22、120135生产设备：烘干箱漆架18. 出线头去漆(1) 处去漆 要求；线头须清理干净 生产设备：去漆机19. 焊电刷及外套绝缘热缩管焊接参数设置：压力:0.2焊接：40电流:8维持:42休止：20生产设备：点焊机20. 剪切连接线（图2-24）要求：连接线两端无散脱图 2-24长度：110土 3mm21. 连接线两端铆接要求：铆紧后两端须焊锡焊牢，两端剪切平行长度：100 2mm生产设备：6.3T开式压力机裁剪刀22. 套玻璃纤维管电、成无松动23. 外壳铆接线要求：铆生产设备24. 线圈配磁极（图2-26）十磁极配线圈（图2-27）25. 外壳装线圈及磁极要求：线圈电刷焊接处垫青壳复合纸绝

23、缘，紧固沉头螺钉 校正内径：60.8+0.34026. 焊接线圈与出线柱连接处及连接线与出线柱铆接处 要求：焊牢，无虚焊，拔动力w 150N生产设备：电烙铁27. 连接线分总成套玻璃纤维管要求：两端套装28. 耐压试验测试环境：660V 50HZ要求：无短路击穿生产设备：耐压仪2.5起动机总装工艺设计总装结构图 2-281拨叉总成2垫片3驱动端盖4单向器总成5电磁开关总成6外壳总成7电枢总成8电刷架9电刷端盖10后轴承11前轴承12密封垫13中间支架起动机总装工艺设计1.配拨叉，装输出轴总成（图2-29）图2-29.a拨叉图2-29.b 输出轴总成小毛刷要求：输出轴齿轮上涂油，量少均匀，拧紧螺

24、钉 生产设备：总装流水线随行夹具气动起子图 2-302.压轴承 （图2-31）将后轴承压入中间支架轴承室将前轴承放入夹具内，放入电枢后，将上项和件连同前轴承一次压入图 2-31要求：位置：前：10.5+0.18后：2.3 0.105轴承无损伤，运转灵活生产设备：油压机3. 装密圭寸垫要求：方向和位置：凸台向上4. 装电枢，中间支架和件并预紧螺钉要求：0.1 w间隙w 0.5生产设备：气动起子5. 装密封圈，安外壳总成要求：运转灵活无卡涩，电枢尾部不碰线，铁心外圆不磨极6. 装电刷架分总成要求：电刷活动自如，无卡涩，弹簧支点位置对正 生产设备：电刷钩子7. 装电刷端盖要求：方向对正止口落位紧长螺杆（8.511Nm）刷架螺钉（23Nm）生产设备：气动扳手气动起子8. 装电磁开关要求：紧螺钉扭矩：4.56Nm紧连接线扭矩：1012Nm生产设备：气动起子