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1、目 录蹿淘躺干目 录蹿淘躺干11.1 课题来源和研究意义蹿淘躺干21.2 课题的国内外研究现状相关领域的研究成果分析蹿淘躺干31.2.1 继电器的概况、分类与原理蹿淘躺干31.2.2 继电器主要产品技术参数 蹿淘躺干41.2.3 继电器触点形式 蹿淘躺干51.2.4 继电器的选用蹿淘躺干51.2.5 关于继电器的研究现状 蹿淘躺干51.3 本课题研究的主要内容蹿淘躺干81.4 本章小结蹿淘躺干8第二章 继电器模型的运动学与动力学分析蹿淘躺干102.1 继电器机械结构模型刚体系统运动学蹿淘躺干102.1.1 约束方程蹿淘躺干112.1.2 速度和加速度方程蹿淘躺干132.2 继电器机械结构模型刚
2、体系统动力学蹿淘躺干132.2.1 自由度的变分运动方程蹿淘躺干132.2.2 约束继电器机械结构的运动方程蹿淘躺干142.2.3 约束反力蹿淘躺干152.3 继电器机械结构模型柔体系统动力学蹿淘躺干162.3.1 柔性体系统方程的建立蹿淘躺干162.3.2 继电器机械结构柔性系统动力学方程蹿淘躺干172.4 本章小结蹿淘躺干18第三章 卫星用继电器的仿真分析蹿淘躺干193.1 ADAMS软件的简介蹿淘躺干193.2 继电器机械结构模型的建立和仿真分析蹿淘躺干223.2.1 建立继电器机械结构模型蹿淘躺干223.2.2 仿真分析蹿淘躺干233.2.3 分析仿真曲线蹿淘躺干263.3 本章小结蹿
3、淘躺干33第四章 二硫化钼涂层的制备蹿淘躺干344.1 二硫化钼简介蹿淘躺干344.2 三种二硫化钼涂层的制备方法蹿淘躺干374.2.2 复合镀法蹿淘躺干384.2.3 刷镀法（喷涂法）蹿淘躺干394.3.1 淬火试验蹿淘躺干404.3.2 胶带撕拉试验蹿淘躺干404.4 三种涂敷二硫化钼固体润滑膜方法的原理蹿淘躺干414.4.1 扩散结合蹿淘躺干414.4.2 机械结合蹿淘躺干454.4.3 物理结合蹿淘躺干464.5 电泳沉积法蹿淘躺干464.6 本章小结蹿淘躺干50第五章 摩擦系数的测定蹿淘躺干525.1 摩擦系数测量仪的设计蹿淘躺干525.1.1 结构图蹿淘躺干525.1.2 仪器的具
4、体参数蹿淘躺干535.1.3 原理蹿淘躺干535.1.4 测量范围蹿淘躺干545.1.5 测量精度蹿淘躺干545.1.6 试验验证测量的准确性：蹿淘躺干555.2 摩擦系数的测量蹿淘躺干555.3 仿真研究蹿淘躺干565.4 本章小结蹿淘躺干59第六章 结论蹿淘躺干616.1 课题总结蹿淘躺干616.2 课题展望蹿淘躺干62参考文献蹿淘躺干63攻读硕士学位期间发表论文情况蹿淘躺干67致 谢蹿淘躺干68第一章 绪论蹿淘躺干1.1 课题来源和研究意义蹿淘躺干继电器是一种自动运动电器。它广泛地应用于生产过程自动化、电力系统保护以及各类自动、远动、遥控、遥测和通信等自动化装置中，起着控制、传递信息和切
5、换电路的作用1。密封继电器是防护型式最佳的一种电磁继电器，由于其能耐受恶劣环境条件和严酷力学条件，因此应用范围最广，需求量最大。其中，航天电磁继电器是专门用于导弹、运载火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机及其配套地面测控设备中的密封继电器，是国防武器装备系统和宇航系统中的主要电子元器件之一，其技术水平代表军用电磁继电器的最高水平2。蹿淘躺干建国后，我国的继电器行业开始起步。六十年代，我国的航天继电器从仿苏、仿美逐步走向自行设计的道路。七十年代，我国的航天电磁继电器基本上满足了航天重点工程配套和现代国防设备的配套需要。八十年代以来，通过一代多人的努力，该类航天继电器的设计、制造、检测及试验技术不断
6、提高，其覆盖面越来越大，少数品种已达到了国际先进水平，并且己经有几条国军标生产线通过认证，取得了很大的成绩。但是，人们从事继电器产品设计往往忽视了继电器相关基础理论的研究，这就极大地制约了航天继电器技术的发展，导致航天继电器的总体水平落后国际先进水平二十年左右。九十年代以来，航天继电器在基础理论方面有很大突破。进入“十五”时期，我国的空间技术发展加快，国防现代化的武器装备要求更高，航天继电器以其优越的技术性能得到了良好的发展机遇;同时，也面临很多挑战，如比功耗(功耗与体积之比)、耐环境能力、密封性等技术性能要求更高3，供货数量大、供货周期缩短，特别是对可靠性指标有很高的定量要求4。蹿淘躺干我国
7、已进入WTO，全球经济一体化加快，我国国防工业为适应这一形式，要实现“军转民”、“民转军”、“寓军于民”的转变，因此，高质量的航天继电器不仅要在可靠性指标和质量一致性方面提高，满足航天重点型号的要求，而且要努力降低航天继电器的制造成本、提高质量、争取市场，发挥我国继电器的比较优势和后发优势，更好地为国民经济建设服务。蹿淘躺干本课题是桂林航天电器公司和北京理工大学先进制造实验室共同承担的课题“2JL0.5- 2微型电磁继电器可靠性设计技术的研究”的子课题，主要研究关于特定型号的卫星用继电器的问题。蹿淘躺干随着电力电子技术和计算机技术的不断发展，系统的多功能化、大型化及复杂化要求组成系统的元件的可
8、靠性越来越高5。卫星用电磁继电器作为国防武器装备系统和宇航系统中的主要电子元器件之一，其可靠性将直接影响整个国防武器装备系统和宇航系统的可靠性6，而且卫星用继电器不同其它类型的继电器，由于这种继电器的工作条件比较恶劣，需要在惰性气氛环境下工作，在这种条件下，没有任何润滑剂，而且需要工作20年之久，所以这种继电器的可靠性尤其显得更加重要，所以研究卫星用继电器的可靠性及可靠性设计方法，对保证整个系统的可靠性及质量具有重要的理论意义和实用价值7-8蹿淘躺干1.2 课题的国内外研究现状相关领域的研究成果分析蹿淘躺干1.2.1 继电器的概况、分类与原理蹿淘躺干继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又
9、称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。蹿淘躺干继电器主要分为：蹿淘躺干1）电磁继电器。蹿淘躺干2）热敏干簧继电器。蹿淘躺干3）固态继电器（SSR）。蹿淘躺干电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使
10、动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。蹿淘躺干1.2.2 继电器主要产品技术参数 蹿淘躺干1）额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。蹿淘躺干2）直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。蹿淘躺干3）吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于
11、线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。蹿淘躺干4）释放电流蹿淘躺干是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。 蹿淘躺干5）触点切换电压和电流蹿淘躺干是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点. 蹿淘躺干1.2.3 继电器触点形式 蹿淘躺干继电器的触点有三种基本形式：蹿淘躺干1）动合型（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。蹿淘躺干
12、2）动断型（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。蹿淘躺干3）转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示. 蹿淘躺干1.2.4 继电器的选用蹿淘躺干1）先了解必要的条件控制电路的电源电压，能提供的最大电流；被控制电路中的电压和电流；被控电路需要几组、什么形式的触点。蹿淘躺干选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为
13、选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。蹿淘躺干2）查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。蹿淘躺干3）注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品.蹿淘躺干1.2.5 关于继电器的研究现状蹿淘躺干目前，关于继电器的振动理论，包括经典解析法和现代数值解法在内的各种方法都己经得到了广泛的应用9，取得了很好的研究成果，特别是关于继电器簧片的振动理论的解法。经典解
14、析法对于形状及边界条件都比较简单的弹性体都能得到精确解，但是对于复杂的簧片振动系统，要精确地列写其运动微分方程并求解往往十分繁复，甚至是不可能的10。因此，对于复杂的问题，必须采用一些行之有效的常见近似方法来建立其数学模型并分析、计算其振动特性。蹿淘躺干1）传递矩阵法的基本思想是将复杂的线性振动系统分割为若干个“点”、“场”元件，各元件之间的特性用矩阵表示，再把这些矩阵依次相乘，求出表示整个系统特性的矩阵及传递矩阵，最后利用系统的边界条件，得到系统的振动特性11。本法的基本概念首先出自扭转振动的Holzer法及其后Myklestad和Prohl在梁的弯曲振动上的推广12。蹿淘躺干2）集中质量法
15、就是一种简单且常用的简化动力学模型的方法，其基本思想是:将实际连续弹性系统中那些惯性相对较大而弹性极微弱的部分当作集中质量(刚体或质点)，而将惯性相对较小而弹性及显著的部分当作无质量的弹簧(或者将弹簧的质量折算到有关集中质量上) 13。这样得到的集中质量动力学模型，可以用多自由度系统振动理论求解，且质量矩阵为对角阵，即无惯性祸合。蹿淘躺干3）广义坐标法的基本思想是:将连续弹性系统的惯性与弹性转化到一些振型上，振型都是物理坐标的确定函数，找出这些振型的运动规律后，就可用其确定系统物理坐标的运动。里兹法是一种广义坐标近似法。蹿淘躺干4）假设模态法是用假设模态振动的线性和来近似地描述弹性体的振动，故假设模态法是一种近似的广义坐标法。蹿淘躺干5）模态叠加的概念最初是由W.CH urty和GM.L.Gladwell提出的，后来经过不断地改进和发展，使模态综合法成为复杂结构振动分析的一个有力工具。模态叠加法的基本思想是:将一个复杂的整体结构，分解为若千个较简单的子结构，分析和求解各子结构的模态，主要是低阶主模态，然后按照一定的条件将
