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博世起动机电磁开关的分析和优化研究
| 论文题名： | 博世起动机电磁开关的分析和优化研究 |
| 关键词： | 汽车起动机;电磁开关;结构振动;灵敏度分析 |
| 摘要： | 电磁开关是汽车起动机的关键部件之一，它除了控制起动机小齿轮与发动机飞轮的啮合外，还负责控制起动机电机主回路的接通与断开功能。实现后者功能的结构主要为电磁开关的电接触部分，研究表明电磁开关的电接触结构存在有熔焊失效的风险，是限制起动机寿命的重要因素之一。 本文在研究现有理论的基础上，对博世商用车起动机电磁开关两个方面进行研究：电接触接触材料的分析和优化、电接触结构的振动分析和结构优化,取得了以下研究成果： 1）对于电接触接触材料的分析和优化，本文研究了纯铜电极和多种铜合金电极的抗熔焊性能，并通过对实验数据的对比和分析，得出的主要结论为：在当前的使用工况条件下，抗熔焊性能由高到低的顺序为，CuTe、CuW30(Cu/CuW30)、Cu、CuAl2O3、Cu/Ni/TiN、CuCr1Zr、Cu/TiN、CuNi1Si；抗熔焊性最好的接触对材料为 CuTe（阳极）-CuTe（阴极）。目前该研究成果已经在博世商用车起动机上大量应用，有效提高了电磁开关的质量。 2）对于结构振动分析和结构优化，本文利用Simscape平台对电磁开关电接触结构进行参数灵敏度分析，结论表明，影响电接触结构振动的主要参数为叠簧的刚度。从优化叠簧刚度的角度入手，提出了采用波形弹簧的电磁开关结构，通过在 LS-Dyna软件上进行有限元分析，波形弹簧结构能够有效缓冲电接触部位的振动，并能有效减少电接触部位电弧的发生，从而提高抗熔焊性，对样机的实验测试也同样支持上述结论。目前该结构已经申请了相应的发明专利，并已获得授权。 |
| 作者： | 郭佳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓元望;陈国军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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