1. 研究目的与意义（文献综述）

电磁铁是一种通电以后对铁磁物质产生吸力,把电磁能转换为机械能的电器。电磁铁的型式很多,但它们的基本组成部分和工作原理却是相同的,一般是由线圈、静铁心和动铁心三个主要部分组成。当线圈通过一定数值的电流之后,在静铁心、动铁心和气隙中就产生一定数量的磁通,在磁通的作用下,产生一定大小的电磁吸力,将动铁心吸向静铁心,从而使气隙减少到最小。当线圈中的电流停止后,电磁吸力就消失。

1820年，丹麦的物理学家奥斯特发现：当电流通过绕在铁块上的导线时，绕线中的铁块能被磁化。这是对电磁铁原理的首次探索。

随着电磁技术的发展，国内外很多高校和研究机构开始研究和生产牵引电磁铁、起重电磁铁、制动电磁铁等各种不同类型、不同使用场合的电磁铁。电磁铁是将输入电流转换成位移和力的电磁元器件，由于它和其它电-机械转换器相比所表现出来的体积小、操作简单、推力大、无油气污染等优点，使得它很快被应用到液压控制系统当中。在液压系统中，电磁铁通电时，铁芯与衔铁快速吸合；断电时，铁芯在复位弹簧的作用下复位，以此改变滑阀阀芯所处的位置，使油路发生改变，从而实现对不同执行机构的控制。随着电液控制技术的发展，发展了一种电流和力成比例、同一电流下工作行程中电磁力大小不随衔铁位移的变化而变化的比例电磁铁。随着电磁铁使用范围的进一步拓展，对它的性能也提出了更高、更苛刻的要求。因此，后来发展出了旋转式比例电磁铁、普通型和耐高压型比例电磁铁，以及能在高温条件下使用的高温电磁铁和在矿井下使用的防爆电磁铁等特殊场合使用的电磁铁。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计以螺管式恒磁吸铁器的磁头为研究对象，运用经验公式对其进行初步设计计算，确定螺管式电磁铁磁头的基本结构尺寸参数。然后根据初始设计参数，在电磁场仿真软件ansoft maxwell 中建立螺管式电磁铁的仿真模型，分析电磁铁中无法用经验公式确定的、对电磁铁特性影响较大的结构和参数对电磁铁动静态特性的影响。利用这种将电磁铁经验设计公式与电磁场有限元仿真相结合的设计方法，对螺管式电磁铁磁头进行仿真设计，可改善电磁铁的特性，并为其它电磁铁的设计研究提供理论依据和参考。具体内容如下：

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需资料。确定方案，完成开题报告。
第4-7周：模型的建立。
第8-11周：有限元分析。
第12-14周：数据整理并完成毕业论文。
第15周：准备论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]付文智,李明哲,陈建军.准恒力电磁铁的数值模拟[j].中国机械工程,2002,

[2]徐承韬,焦禹,蔡胜年, 等.基于ansoft的交流电磁铁吸力特性研究[j].机床与液压,2013,

[3]王扬彬,徐兵,刘英杰.基于ansoft及amesim的电磁铁动态特性仿真分析[j].机床与液压,2008,