PILZ电磁继电器簧片结构应力特性分析
PILZ电磁继电器是电子系统的重要元件,其簧片结构应力特性的研究,对于提高继电器使用可靠性及寿命具有重要意义。通过仿真分析,得到了各簧片的静态结构应力分布情况,找到了簧片结构中的应力集中点。

PILZ电磁继电器簧片结构应力特性分析
PILZ电磁继电器是一种广泛应用于航空、武器装备等领域的电器元件,其触点的滑移可以去除触头表面的氧化膜,分离起弧点与工作点。触点滑移长度的研究有利于提高触点接触可靠性及继电器产品寿命,通过对簧片与触点结构建模,得到了触点切向角及接触角变化量计算方程;通过建立接触系统的柔度、装配尺寸链计算方程确定了触点滑移长度。熔焊现象是继电器zui为严重的故障形式之一。分析了产生动熔焊的3时刻,分别为动、静触点闭合接触瞬间,接触短弹跳分离瞬间和触点弹跳后的闭合接触瞬间。实验表明,第2种是zui为重要的。提出了两种熔焊机理--液桥熔焊和熔池熔焊。由于熔焊依赖于触点冷却阶段而不是加热过程中的侵蚀,故侵蚀多的材料未必一定容易发生熔焊。要提高继电器触点的抗熔焊能力,一要降低触点弹跳;二要选用合适的触点材料。X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显镜(SEM)等表面分析方法 ,研究未启封、使用过未失效和使用过失效的继电器触点表面的形貌、组份和结构.结果表明 ,经过使用后触点表面烧蚀严重并发生磨损,其组份中含Ag、Sn、C和O等原子.C和O的XPS峰显示,触点表面氧化膜和碳化物的形成 ,导致接触电阻增大 ,从而影响继电器的稳定性和使用寿命。以触点结构参数为变量,采用均匀设计方法得到了触点滑移长度的多元线性回归模型,并确定了*的结构参数。应用ANSYS软件对这种继电器的蟹脚型悬臂梁进行静力学和动力学性能分析,得到结构参数对其机械性能影响的关系曲线,初步确定该结构的模型。仿真结果表明,在工况相同的情况下,它的zui大位移量随梁厚、梁宽的增大而减小,随梁胫、梁股的增大而增大,一阶模态频率随这些参数的变化正好相反。此法也适于对其它类型悬臂梁的分析。

PILZ电磁继电器簧片结构应力特性分析
通过对相互配合的、动态变化的吸、反力求解,得到了应力集中点在触点转换过程中的应力变化情况,对应力集中点的应力极限值产生的时间进行了判断。另外,给出了接触力作用点位置、簧片的尺寸、倒角大小对应力集中点的应力值的影响规律,并提出了相应的优化建议。