仿真與謝寧DOE在繼電器振動(dòng)失效分析中的應(yīng)用-論文.pdf

《仿真與謝寧DOE在繼電器振動(dòng)失效分析中的應(yīng)用-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、2014年第2期電子元器件仿真與謝寧DOE在繼電器振動(dòng)失效分析中的應(yīng)用■沈智強(qiáng)小型功率繼電器在航空航天等使用環(huán)境復(fù)雜領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，對(duì)為研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的保持力是否能夠滿足抗振要求，我們對(duì)產(chǎn)品的繼電器本身在不同環(huán)境下的可靠性提出了更高的要求，尤其是在振動(dòng)環(huán)電磁系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析(見圖1)，仿真結(jié)果顯示，產(chǎn)品兩端除鐵心境下的可靠性。本文旨在通過利用仿真和謝寧DOE相結(jié)合的方法，對(duì)某有少量漏磁以外，鐵心內(nèi)部基本飽和(橙黃顏色)，設(shè)計(jì)的電磁吸力和小型1／2立方英寸旋轉(zhuǎn)式繼電器在振動(dòng)環(huán)境下的失效原因進(jìn)行分析和吸力曲線平滑、連續(xù)，故在

2、通過鉚裝減小鐵心端頭漏磁的前提下，其保措施應(yīng)用，從而在一定程度上提升了該產(chǎn)品振動(dòng)性。持力應(yīng)能滿足產(chǎn)品技術(shù)需求，無需對(duì)產(chǎn)品電磁系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。一、概述目前A產(chǎn)品是小型1／2立方英寸旋轉(zhuǎn)式大功率系列繼電器的代表品種，貫GJB1042A一2002，該產(chǎn)品雖然其體積小、重量輕，但其擁有比同體積和同質(zhì)量繼電器更高的負(fù)載能力，和更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用與航空甚至航天領(lǐng)域。由于該產(chǎn)品振動(dòng)指標(biāo)已逼近該類型結(jié)構(gòu)的極限值，使得在該振動(dòng)條件下，產(chǎn)品的可靠性不高，振動(dòng)合格率在5％左右，形成了供貨瓶頸，提高該系列產(chǎn)品的振動(dòng)可靠性刻不容緩。

3、圖1電磁系統(tǒng)仿真二、攻關(guān)內(nèi)容及研究過程我們運(yùn)用謝寧DOE中的成對(duì)比較技術(shù)對(duì)6+6(最小樣本量)只失(一)問題定位效產(chǎn)品和合格產(chǎn)品的機(jī)械參數(shù)進(jìn)行拆罩對(duì)比分析見表1。其中動(dòng)合反力根據(jù)工藝攻關(guān)實(shí)施方案要求，我們針對(duì)77只振動(dòng)失效產(chǎn)品進(jìn)行摸和不加推桿的保持力為摸底參數(shù)，技術(shù)文件未對(duì)其進(jìn)行規(guī)定，動(dòng)合反力底試驗(yàn)。試驗(yàn)情況如下：的測(cè)試方法為：在接觸部分靜壓力合格的前提下，使用O．5N測(cè)力計(jì)打?qū)?7只失效產(chǎn)品進(jìn)行正弦振動(dòng)，通過對(duì)失效樣品的失效模式進(jìn)行在動(dòng)簧片端頭，延常開觸點(diǎn)方向推動(dòng)動(dòng)簧片運(yùn)動(dòng)，待常開觸點(diǎn)閉合、指分析，發(fā)現(xiàn)77只中在非激勵(lì)狀態(tài)

4、下出現(xiàn)失效的有13只，失效頻率主要示燈亮?xí)r，對(duì)測(cè)力計(jì)進(jìn)行讀數(shù)；而不加推桿的磁保持力的測(cè)試方法為：分布在600Hz～900Hz的低頻段；在激勵(lì)狀態(tài)下失效的有58只，失效對(duì)電磁產(chǎn)品線圈加吸合電壓的80％，當(dāng)銜鐵與極靴貼合后，使用3N的頻率主要分布在600Hz一1000Hz的低頻段，樣品主要在激勵(lì)狀態(tài)下出測(cè)力計(jì)對(duì)銜鐵上的推桿施加使銜鐵和極靴分?jǐn)喾较虻牧?，?dāng)銜鐵和極靴現(xiàn)失效。分?jǐn)嗪笞x數(shù)。表1數(shù)據(jù)記錄間隙靜壓力超程動(dòng)合反力復(fù)原力保持力保持力產(chǎn)品編號(hào)(mm)(mN)(mm)(m(mN)(加推桿)(N)(不加推桿)(N)類別合格判據(jù)≥O．

5、3≥2oo≥0．04無≥5O≥1．2無合格lO．31900．04280651．12．5合格2O．318O0．0430o601．32．4合格30．32100．043105O1．42．6合格4O_32oo0．04320651-22．5合格5O-31900．04290651_22．6合格6O．32200．04320651．12．5不合格7O．32200．04340650．82-3不合格8O_32300．0435060O．92．4不合格9O-32500．04350650．72．2不合格100_32200．0434560O．82-3不

6、合格110-32100．04365550．82．2不合格120-32500．04370601．02．2從表1數(shù)據(jù)中可以產(chǎn)出，合格產(chǎn)品和失效產(chǎn)品的間隙、超程和復(fù)原根據(jù)分析數(shù)據(jù)我們可以確定：力沒有明顯差異；靜壓力方面，合格品的靜壓力均值為198．3mN，不合1．合格產(chǎn)品的超程為≥0．04ram，間隙為I>0．3mm。由于合格品和不格品的均值為230mN，大于合格品的靜壓力；動(dòng)合反力方面，合格品合格品的超程和間隙沒有明顯的差異，所以可以排除由于超程或間隙參的動(dòng)合反力均值為303．3mN，不合格品的均值為353．3raN，大于合格品

7、數(shù)不合格導(dǎo)致產(chǎn)品振動(dòng)失效的可能；的動(dòng)合反力；保持力(加推桿)方面，合格品的保持力均值為1．22N，2．合格產(chǎn)品的靜壓力和動(dòng)合反力較不合格品要小。由于靜壓力和動(dòng)不合格品的均值為0．83N，小于合格品的保持力；保持力(不加推桿)合反力為一對(duì)相對(duì)矛盾的力，在觸點(diǎn)間隙一定，即簧片的形變量一定的方面，合格品的保持力均值為2．52N，不合格品的均值為2．27N，小于情況下靜壓力越大，其動(dòng)合反力越大；增大靜壓力可以提高產(chǎn)品在非合格品的保持力。激勵(lì)狀態(tài)下的抗振性能，但在激勵(lì)狀態(tài)下，由于過大的靜壓力使得動(dòng)合·6·2014年第2期電子元器件反力

8、也相應(yīng)增大，隨之便需要更大的電磁吸力來保持動(dòng)簧片在激勵(lì)狀態(tài)證，采取控制措施的產(chǎn)品和其他產(chǎn)品在數(shù)量相當(dāng)?shù)那闆r下，采取控制措下處于閉合狀態(tài)，而電磁吸力由線圈安匝、鍍層、裝配工藝決定，其自施產(chǎn)品的振動(dòng)性能有了明顯的改善，合格率由原來的5％提升至70％以由度較小，在裝配過程中只能通過裝配工藝減少漏