摘要：本文简要介绍小功率永磁减速起动机的结构，各零部件设计要点及注意事项。

    近年来，汽车工业蓬勃发展，人们对起动机提出了体积小、质量轻、转速高、功率大、转矩足等要求。传统的串励式起动机，虽然转速高、转矩足，但是由于励磁绕组和磁极的存在，导致起动机体积大、质量重。永磁起动机采用永磁材料做磁极，代替磁场绕组和磁极铁心，节省了铜和铁，减小了径向尺寸，相同性能体积可减小约30%，同时没有励磁系统的损耗，提高了效率。此外，永磁起动机结构及工艺简单、运行可靠，被越来越多汽车厂家采用。
    永磁起动机起源于20世纪80年代，经过近30年的发展，技术趋于成熟。该类起动机磁极主要采用铁氧体，由于受铁氧体剩磁密度的局限，目前大部分永磁减速起动机为小功率起动机，主要用于轿车和微型车这类阻力矩较小的发动机。
    相对于常见电励磁减速起动机，永磁减速起动机同样由直流电动机、驱动机构和控制装置三大部分组成，不同之处是直流电机属于永磁式，具体结构见图1。

    永磁减速起动机的驱动机构和控制装置与电励磁减速起动机一致，这里仅做简要说明，本文主要介绍永磁电机部分的形式。

    1．驱动盖
    驱动盖是起动机的重要组成部分，主要起连接作用。对外使起动机固定在发动机上，对内固定电磁开关、拔叉、电枢、外壳、单向器、输出轴等，使它们组成有机整体对外输出转矩做功。
    驱动盖通常有悬臂式和半封闭式2种，前者不易积碳且发动机侧需求空间小，但是驱动机构相对复杂、制造成本高，主要用于大功率起动机。因驱动盖结构复杂，一般采用铸造，然后对装配面进行机加工，这样不仅可以提高效率和精度，同时还可以降低成本。材料主要是铸铁和铸铝。球墨铸铁因其切削性能良好、韧性高、脆性转变温度低、强度和小能量冲击力较高而应用较广。铸铝在铸态下具有自然时效能力，可获得较高强度而不需进行热处理，且切削性能良好，价格便宜，广泛应用于制造结构复杂、承载高静载荷和冲击载荷的零部件。

    2 单向器
    单向器是驱动机构的重要零部件，其主要作用是传递正向转矩并防止发动机起动后对起动机的损坏。
    用于起动机的单向器主要有摩擦片式、棘轮式和滚柱式3种，前面2种主要应用于功率在5 kW以上的重型起动机，后者主要用在小功率起动机。滚柱式单向器工作表面有对数螺旋线、阿基米德螺旋线和偏心轮廓的曲线工作面。随着冷挤工艺的发展，最后一种曲面导向筒，因为加工最方便、效率高、曲线精确度高、安装方便、使用可靠，应用最广泛，尤其以外星轮式为主，结构如图2所示。

    2.1单向器主体
    外星轮式滚柱单向器的滚柱室设计在套筒上，其圆弧中心与驱动齿轮旋转中心不同心，形成偏心圆弧，其剖面图如图3所示。

    图3中2a为楔角，过大不能形成可靠的结合，过小滚柱不易退出，影响反向超越。假设驱动齿轮端部半径为R，，圆心在O1，套筒滚柱室半径为R2，圆心在O2，滚柱半径为：，圆心在O3上，且O1O2的偏心距为a，则
            a=2 （R1+r） sina=2 （R2-r） sina
    上式清楚地表示了各半径与楔角的关系，单向器楔角一般选择在4°～6°之间，主要取决于滚柱半径，滚柱大则楔角小，滚柱小则楔角大。

    2.2驱动齿轮
    驱动齿轮是给发动机提供转矩的执行零部件，因其与齿圈有大的作用力外还存在撞击，故其材料应具有优秀的机械性能。国内材料有15Cr、 20Cr、20CrMo、 15CrMnMo、 20CrMnTi等，表面硬度应达到HRC55～61，渗碳深度为0.7～1.2 mm。

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