机械工程学报

作者：杨柳, 高天雄, 宋颜和, 孔祥东, 张世林

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;2. 燕山大学起重机械关键技术全国重点实验室 秦皇岛 066004;3. 广州汇通精密液压有限公司 广州 511300

关键词：比例电磁铁,田口法,电磁力,结构优化,静态特性；

基金：国家自然科学基金资助项目(52305073)。

比例电磁铁作为比例阀中最关键的电-机械转换器，其位移-力线性度的优劣直接影响智能液压系统的精度，但是目前现有的比例电磁铁普遍存在位移-力线性度差、比例转换精度低等问题。针对此类问题，以比例电磁铁位移-力线性度为优化目标，结合田口法开展优化设计研究。首先，建立比例电磁铁输出电磁力数学模型，明确位移-力特性与极靴结构参数的映射关系。其次，基于衔铁4个典型位置下(0、d/4、d/2、d，d为衔铁行程长度)不同极靴结构参数的输出电磁力数值解，采用田口法得到所研究比例电磁铁关键结构参数的最优组合。最后，加工比例电磁铁样机，对比优化前后位移-力线性度的方差。结果表明，优化后的比例电磁铁位移-力线性度相比于优化前提升15.56%，验证了仿真模型的正确性和研究方法的可行性。研究成果对智能液压系统用比例电磁铁电磁性能的提升具有重要的指导意义。

来源：2024年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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