为了解决传统机械弹簧因塑性变形、断裂等造成溢流阀工作性能劣化的问题,设计一种复合磁-电弹簧结构应用于直动式溢流阀调压弹簧中,以提高直动式溢流阀的响应速度,实现电控弹簧力。理论分析复合磁-电弹簧磁力特性,利用Maxwell软件对复合磁-电弹簧进行磁力特性仿真;采用AMESim软件对机械弹簧直动式溢流阀和复合磁-电弹簧直动式溢流阀进行动态特性仿真。对复合磁-电弹簧磁力特性及溢流阀的动态特性进行实验测试。结果表明复合磁-电弹簧设计合理,复合磁-电弹簧直动式溢流阀动态响应特性优于现有机械弹簧直动式溢流阀。

为明确某直驱式伺服阀用四余度线性力马达的磁力特性,在采用解析法建立线性力马达磁路模型的基础上,基于Maxwell对其在静磁场下的磁路分布、衔铁受力、正常/故障下的衔铁位移-力特性进行分析。正常/故障下衔铁位移-力特性的对比表明正常工作时两种结构具有一致的静态特性,故障模式下径向布局结构各线圈故障对力马达静态特性的影响相同,而轴向布局结构对力马达静态特性的影响则与故障线圈的位置有关。此外还对其在瞬态场下的频率特性和线圈间的感生电动势进行分析,结果表明轴向布局结构比径向布局结构的四余度线性力马达幅频特性更高。对四余度线性力马达的磁力特性进行了详细分析,为其进一步的设计改进提供了参考。

结构优化设计一直是磁流体密封耐压能力研究热点。该文基于有限体积法设计一种磁体内嵌型磁流体密封装置,该结构相比于一般的磁流体密封装置具有便于加工、安装的优点。然后利用电磁学和流体力学原理推导该结构极齿参数与磁力特性和密封压力的关系,最后进行数值计算与分析。研究结果表明:随着密封间隙的增加,间隙中磁流体磁感应强度差值成负指数变化;随着极齿宽度和极齿槽宽度的增加,间隙中磁流体磁感应强度差值成抛物线变化,分别在0.6 mm和6 mm处取得最大值;随着极齿高度的增加,间隙中磁流体磁感应强度差值近似线性减小,但是变化幅度不大。