YCV-01永磁彈簧式溢流閥的研究.pdf

1、目前國內(nèi)外眾多學者針對機械彈簧在液壓元件使用過程中的疲勞斷裂、氫脆斷裂、腐蝕斷裂、松弛、塑性變形、永久變形等失效模式，從熱處理方法、材質(zhì)選擇等不同的角度進行了大量的研究，因機械彈簧的不同部位所承受的載荷不一樣，應力集中無法完全消除，工作時受到周期性的循環(huán)應力，緩慢地擴展，當應力大于彈簧的應力極限時，機械彈簧將會斷裂、變形失效，造成液壓系統(tǒng)失控，特別對航天伺服液壓系統(tǒng)，溢流閥主要作用是調(diào)節(jié)并穩(wěn)定系統(tǒng)所需的壓力，當系統(tǒng)壓力達到溢流閥的調(diào)定壓

2、力值時閥口就將開啟，并在設(shè)定的壓力下溢流穩(wěn)壓。若因彈簧失效造成失壓，液壓伺服系統(tǒng)則不能正常工作，姿態(tài)控制失靈，無法將載人飛船、衛(wèi)星等航天器送入預定軌道。
　　 很多科研人員對溢流閥的靜態(tài)設(shè)計與動態(tài)分析等已經(jīng)做過很多研究工作，并取得了一些重要成果，而對其永磁彈簧在溢流閥上的應用、靜動態(tài)性能的優(yōu)化研究相對較少，相應的理論分析也不多。如何對永磁彈簧進行功能性選擇、應用，實施對直動式溢流閥的優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)簡單的溢流閥的性能最優(yōu)，成為現(xiàn)今溢

3、流閥設(shè)計研究中的重要課題之一。
　　 本課題在調(diào)研了國內(nèi)、外永磁機械應用及研究的現(xiàn)狀和發(fā)展的基礎(chǔ)上，充分利用磁學中“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的原理，提出了非接觸式永磁壓縮彈簧（本文后續(xù)簡稱“永磁彈簧”）的設(shè)計理念，降低了機械彈簧斷裂，變形的風險;本課題選擇釹鐵硼稀土材料作為永磁彈簧的材料，開展永磁彈簧及永磁式溢流閥的特性研究與試驗，本文的主要工作及成果如下:
　　 1、本課題重點介紹了永磁彈簧間永磁力估算的基

4、本理論及數(shù)值計算。通過典型案例計算，闡述了數(shù)值計算的準確性，總結(jié)了永磁彈簧永磁力與位移呈線性、非線性、基本恒定或小斜率關(guān)系的充磁規(guī)律。
　　 2、本課題提出了永磁彈簧最大推重比的概念，便于工程人員理解、測試，既是最大磁能積的外特性參數(shù)，也是磁力機械設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。
　　 3、本課題通過四種不同充磁角度的實例研究發(fā)現(xiàn)，最大永磁力是最小永磁力的3.3倍，得出了不同充磁方向、不同永磁力之間的變化規(guī)律，闡述了聚磁的基本原理。