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晶体罩继电器作为军用电磁继电器的典型产品,性能稳定可靠性,标准化,系列化程度较高,因其与IC的兼容性被市场大量选用且占主导地位,是继电器产品的重点发展方向。市场快速发展对继电器提出了更高的需求,现有的设计方法和生产手段已经不能与用户形成良好配套,缺少小体积大过载能力的继电器,成为发展的主要瓶颈。本文以1/2晶体罩四组转换继电器为研究对象,通过采用虚拟样机技术,对其结构进行了优化,通过对影响过载因素的相关参数的研究,形成一套可行的设计优化方法,从而达到提高产品负载能力的目的。首先针对晶体罩密封电磁继电器的产品进行了摸底试验,分别进行了电气参数测试,机械参数测试和负载能力测试试验,通过对试验结果的分析,确定了产品的主要失效模式;对产品的燃弧时间,触点分断速度,触点回跳情况和负载后的触点烧蚀情况进行了分析和研究,为后续产品的优化指明了方向,为过载能力的提升奠定了基础。其次,采用有限元仿真技术对继电器电磁系统的静、动态电磁吸力特性进行准确计算,采用多体动力学分析软件ADAMS对继电器机械系统的静、动态机械反力特性进行准确计算,采用ADAMS软件与Matlab/Simulink软件联合仿真的方式求解继电器动态输出特性;通过理论及仿真联合分析确定继电器存在的设计缺陷和薄弱环节,同时为后续优化提供了分析平台。然后,针对与负载相关的执行机构触簧系统进行了改进,提出了一种基于分断动能的思想,提升分断速度。同时与典型的基于反力提升速度的方案进行了对比分析。同时对电磁系统的极限能力进行了评估,分别从线圈安匝、轭铁衔铁结构尺寸等方面进行了分析。通过分析确定了改进的方案,并通过了虚拟样机技术仿真,验证了改进方案的可行性和合理性。最后,对产品改进方案进行了物理样机的装配,针对装配过程中出现的电磁吸力一致性差的情况,对装配过程中影响吸力特性的因素进行了研究,得出需要重点控制衔铁的装配位置和特殊工序热处理的关键参数,才能有效的保证吸力特性的稳定。通过对改进产品进行试验,验证了改进的有效性。