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第1章 绪论1

1.1 电磁继电器的定义和结构原理1

1.2 电磁继电器结构分类4

1.3 电磁继电器可靠性研究现状6

1.4 电磁继电器产品设计原则7

第2章 电磁系统计算与分析11

2.1 引言11

2.2 电磁系统分类11

2.3 极化磁系统简化磁路统一数学模型13

2.3.1 极化磁系统典型结构与简化等效磁路数学模型14

2.3.2 极化磁系统力与力矩19

2.3.3 极化磁系统判别准则21

2.4 磁路法计算电磁系统静态吸力特性25

2.4.1 传统电磁系统25

2.4.2 Balance Force磁系统29

2.4.3 极化磁系统33

2.5 磁场法计算电磁系统静态吸力特性37

2.5.1 传统电磁系统37

2.5.2 Balance Force磁系统39

2.5.3 桥式极化磁系统47

2.6 电磁系统关键参数对吸力特性的影响51

2.6.1 永磁尺寸参数对极化磁系统力矩特性的影响分析51

2.6.2 极面面积对力矩特性的影响分析53

2.6.3 形状系数对永磁力矩特性的影响分析59

2.7 本章小结62

第3章 触簧系统计算与分析63

3.1 引言63

3.2 触簧系统结构特征分类64

3.3 触簧系统的原理结构及其反力特性66

3.4 簧片柔度计算模型70

3.4.1 子柔度71

3.4.2 数学模型71

3.5 触簧系统的等效网络模型74

3.5.1 双力作用簧片的等效网络74

3.5.2 一组转换触点的等效网络模型75

3.5.3 桥接（先合后断）触点的等效网络模型77

3.5.4 转换触点与桥接触点的统一等效模型79

3.5.5 网络求解81

3.6 触簧系统静态特性的数学模型81

3.6.1 簧片装配位置与结构尺寸计算82

3.6.2 簧片柔度计算84

3.6.3 静态反力特性的归算85

3.6.4 调试参数的归算87

3.6.5 实验验证87

3.7 触簧系统静态特性的约束条件88

3.7.1 触点压力的约束条件88

3.7.2 触点间隙的约束条件89

3.7.3 触点超程的约束条件90

3.7.4 触点与簧片尺寸的约束条件90

3.7.5 反力特性的约束条件91

3.8 触簧系统静态特性的影响因素分析91

3.8.1 尺寸参数对触簧系统静态特性的影响92

3.8.2 弹性模量对静态特性的影响94

3.8.3 安装角对静态反力特性的影响94

3.9 本章小结96

第4章 动态特性计算与分析98

4.1 引言98

4.2 动态特性数学模型及求解方法98

4.2.1 基于静态数据的数值求解法99

4.2.2 多软件联合仿真法100

4.2.3 有限元瞬态求解法102

4.3 动态特性修正系数计算法103

4.3.1 基本思想103

4.3.2 修正系数的求取104

4.3.3 静态特性的快速计算104

4.3.4 动态特性的快速计算107

4.4 调整参数对动态特性的影响110

4.4.1 基于正交试验设计的关键调整参数确定110

4.4.2 调整参数的优化118

4.5 基于虚拟样机的航天电磁继电器动态特性仿真121

4.5.1 机械系统虚拟样机的建立122

4.5.2 动态特性的联合仿真124

4.6 本章小结130

第5章 总体设计132

5.1 引言132

5.2 静态吸反力特性配合132

5.2.1 典型吸反力特性配合曲线133

5.2.2 吸反力特性的改善134

5.2.3 吸反力特性曲线偏移技术135

5.3 推动点位置对静态吸反力特性的影响138

5.3.1 簧片系统与电磁系统之间的基本关系138

5.3.2 平直形动簧片分析举例141

5.4 产品失效模式147

5.4.1 密封电磁继电器的FMECA分析表147

5.4.2 磁保持继电器的中间位置147

5.5 总体构思及步骤155

5.6 触簧系统总体设计156

5.6.1 触点参数的确定156

5.6.2 反力系统设计157

5.7 电磁系统总体设计157

5.8 本章小结158

第6章 参数设计159

6.1 引言159

6.2 参数设计的原理和流程160

6.2.1 参数设计的原理160

6.2.2 参数设计流程161

6.3 电磁系统参数设计162

6.3.1 目标函数的确定163

6.3.2 关键参数的确定163

6.3.3 试验设计及仿真计算166

6.3.4 数据分析169

6.3.5 结果验证及结论175

6.4 触簧系统参数设计177

6.4.1 试验因素及水平177

6.4.2 正交试验的目标函数178

6.4.3 各目标函数权重的确定178

6.4.4 试验结果分析180

6.5 以调整参数为变量的动态特性优化182

6.5.1 优化方法183

6.5.2 调整参数取值范围的确定185

6.5.3 多变量多目标优化186

6.5.4 优化结果187

6.6 以电磁系统几何尺寸为变量的动态特性优化191

6.6.1 动态特性的快速计算191

6.6.2 吸合过程优化192

6.6.3 优化前后对比192

6.7 基于虚拟样机的动态特性优化194

6.7.1 优化思路194

6.7.2 目标函数的建立198

6.7.3 优化结果及分析199

6.8 基于均匀试验设计的触点滑移长度优化方法201

6.8.1 触点滑移长度计算模型202

6.8.2 触点滑移长度的优化模型204

6.8.3 基于均匀试验设计的触点结构参数优化方法205

6.9 本章小结207

第7章 容差设计209

7.1 引言209

7.2 可靠性判别准则209

7.2.1 基于静态特性的可靠性判别准则209

7.2.2 基于动态特性的可靠性判别准则210

7.3 电磁继电器可靠度分析211

7.3.1 应力-强度干涉模型212

7.3.2 可靠度的计算213

7.4 基于静态特性的容差设计214

7.4.1 基本原理214

7.4.2 吸反力特性容差带215

7.4.3 可靠度计算217

7.4.4 磁间隙对可靠度的影响220

7.4.5 容差分配221

7.5 基于动态特性的容差设计229

7.5.1 基本原理及方法229

7.5.2 容差设计流程230

7.5.3 电磁系统容差设计230

7.5.4 触簧系统容差设计236

7.5.5 容差的优化分配242

7.6 航天电磁继电器产品一致性工艺控制技术247

7.6.1 继电器产品批生产关键工艺的确定及优化247

7.6.2 继电器产品统计过程控制（SPC）技术249

7.6.3 免调率设计255

7.7 本章小结267

第8章 电磁继电器参数测试与可靠性试验技术268

8.1 引言268

8.2 电磁继电器静态吸反力测试分析系统268

8.2.1 电磁继电器静态吸反力测试分析系统工作原理268

8.2.2 继电器静态吸反力测试分析系统的功能特点和主要技术指标269

8.2.3 电磁继电器静态吸反力测试实例270

8.3 电磁继电器动态特性测试分析系统271

8.3.1 电磁继电器动态特性测试分析系统工作原理271

8.3.2 电磁继电器动态特性测试分析系统的主要技术指标273

8.3.3 电磁继电器动态特性测试实例273

8.4 电磁继电器综合时间参数测试分析系统274

8.4.1 继电器时间参数定义274

8.4.2 继电器综合时间参数测试分析系统工作原理276

8.4.3 电磁继电器综合时间参数测试分析系统软件框图279

8.4.4 电磁继电器综合时间参数测试分析系统主要功能和技术指标279

8.4.5 电磁继电器综合时间参数测试分析系统应用实例280

8.5 电磁继电器电弧试验分析系统283

8.5.1 电弧试验分析系统工作原理284

8.5.2 电弧试验分析系统功能特点及技术指标286

8.5.3 电弧试验结果及分析287

8.6 永磁继电器永磁体测试分析系统290

8.6.1 电磁继电器永磁体测试分析系统290

8.6.2 永磁体测试分析系统的控制流程和功能实现291

8.6.3 永磁体测试分析系统的主要技术指标294

8.6.4 永磁体测试结果与分析294

8.7 电磁继电器可靠性评价及寿命试验系统299

8.7.1 系统总体方案299

8.7.2 系统硬件电路300

8.7.3 系统下位机软件302

8.7.4 系统上位机软件303

8.7.5 系统技术指标及功能306

8.7.6 航天继电器可靠性评价及寿命试验系统实物图307

8.7.7 航天继电器可靠性评价及寿命试验系统分析实例308

8.8 本章小结312

参考文献314

名词索引319