发动机起动机打齿原因分析与解决方案介绍资料.ppt

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1、ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司神电公司关于起动机铣齿(刮齿)的原因分析与解决方法情况介绍2011.06ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司一、产生铣齿的原因分析由于“铣齿”故障一直是强制啮合式起动机的高故障率的失效模式、在个别机型上最高的达到了总故障率的40％左右，由于它的发生涉及到了起动机设计、飞轮齿圈设计、发动机的匹配设计等诸多方面，要有效解决该问题需多方面协同工作，才能有效解决。ASI

2、MCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司㈠、强制啮合起动机正常工作全过程:电磁开关得电动铁芯向左移动拨叉拨动单向器向右移动单向器齿轮与飞轮齿圈接触开关主触点闭合、起动机开始旋转小齿轮与飞轮齿圈啮合起动机拖动发动机旋转达到点火转速发动机着火运行起动机断电退出工作。开关主触点动铁芯驱动齿轮飞轮齿圈单向器ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司1、强制啮合的过程：为了使驱动齿轮与齿圈能够完成啮合，强制啮合起动机均设计

3、了啮合弹簧(根据结构需要可以安装在拨叉支点、单向器上、动铁芯内等位置)。在啮合遇到顶齿状态时，啮合弹簧被压缩，动铁芯可以继续移动直到主触点闭合，此时起动机得电、开始旋转，当小齿轮旋转到飞轮齿隙位置时(1/2齿距max)，在啮合弹簧弹力作用下、小齿轮会快速进入飞轮齿圈完成与齿圈啮合。啮合弹簧㈡、产生铣齿(刮齿、打齿)故障的原因分析:在起动机的工作流程中有一个环节非常重要，即：单向器齿轮与飞轮齿圈接触开关主触点闭合、起动机开始旋转(1/2齿距max)小齿轮进入飞轮齿圈与齿圈啮合。如果上述流程被打乱，出现单向器小齿轮进入

4、飞轮齿圈受阻、无法正常进入或还没有与飞轮齿圈接触就开始高速旋转，此时就会发生铣齿故障。ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司2、产生铣齿故障的原因：当啮合遇到顶齿状态时，如果单向器小齿轮不能在电机刚开始旋转的初期低速段快速进入飞轮齿圈完成啮合，就会因电机进入高速旋转区后（从主触点闭合到电机转速达到100rpm约为85ms）无法完成啮合。此时在啮合弹簧作用力下，就会因小齿轮顶压在飞轮齿圈端部高速旋转而发生铣齿现象。下面是两张因起动机驱动齿轮顶在飞轮齿圈端面旋转

5、发生“铣齿”的飞轮齿圈失效件照片。典型的铣齿故障模式6L柴油发动机配强制啮合起动机，齿面硬度HRc:51～52ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司3、崩齿或齿面塌陷变形导致的铣齿：还有另外两种因齿圈材料热处理不当，齿面硬度过低或过高、内部金相组织结构不合理，引起的类似“铣齿”故障的失效模式：①.齿形强度不足、齿面硬度过低：经使用一段时间后就会出现如图一所示的齿面塌陷、变形的问题；②.齿形心部硬度过高、缺乏韧性：在受到冲击载荷时，存在缺陷的齿圈极易出现如图二

6、所示的“崩齿”失效模式。下面是两张发生“齿面塌陷”、“崩齿”故障后的飞轮齿圈失效件照片。图二、图一、ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司二、神电公司为解决“铣齿”所采取的措施ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司㈠、强制啮合起动机可能发生“铣齿”的概率分析:强制啮合起动机顺利完成啮合的前提条件就是：啮合时驱动齿轮与飞轮齿圈处于齿形—齿隙状态，此时驱动齿轮就能顺利的进入齿圈的齿形内部完成啮合。发生“铣

7、齿”的前提条件：在啮合时出现了齿形—齿形的状态、即“顶齿”，弄清楚发生“顶齿”的概率，也就弄清楚了发生“铣齿”的概率。试验方法:在7.12L柴油发动机上，使用与之配套的强制啮合式起动机，仅给起动机的开关回路供电(开关闭合后电机不能旋转)，在发动机上安装驱动齿轮位置传感器和记录仪器，分别记录驱动齿轮顺利进入齿圈和顶在齿面的次数。起动机每次通电后都随机旋转一下驱动齿轮的位置，确保试验结果是在随机条件下完成的。试验结果：经过10000次啮合试验后统计结果为：出现顶齿的概率约为20％。右图为试验后的飞轮齿圈图片,有2齿已被

8、撞出明显的凹槽。ASIMCOHUBEISUPERELECTRICMOTORCO.,LTD湖北神电汽车电机有限公司㈡、应对强制啮合起动机“铣齿”故障采取的应对措施:由于“铣齿”故障一直是强制啮合起动机的高故障率的失效模式、在个别机型上最高的达到了总故障模式的40％左右，它涉及到了起动机设计、飞轮齿圈设计、发动机的匹配设计等诸多方面，要有效解决该问题需多方面协同