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