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小型断路器使用中,其电磁脱扣器、双金属片、操作机构、触头系统、弹簧、外壳等均承受应力作用,甚至有机械运动。操作机构是各种驱动力必经的中间环节,其疲劳状态是影响其动作性能的主要因素,也间接影响小型断路器整机的分断性能和机械寿命。因此,对小型断路器操作机构的仿真与分析,研究其受力及疲劳状态具有重要意义。首先,以DZ47-63/1-C1小型断路器为研究对象,对其结构和工作原理进行分析,建立小型断路器的3D实体模型和动态仿真模型;施加手柄闭合力、电磁脱扣力及过载脱扣力,对小型断路器进行电-磁-力仿真,获得触头的运动位移和速度曲线;研究分断电流对触头分断过程动力学特性的影响规律。其次,联合使用PRO/E软件、ANSYS软件和ADAMS软件,建立小型断路器操作机构关键部件(U型连杆和触头支架)的刚柔耦模型,施加手柄闭合力时分析U型连杆和触头支架进行应力仿真,发现关键部件应力载荷强度大的部位。最后,小型断路器操作机构的可靠性,采用应力-强度干涉模型进行分析和计算。根据操作机构所受应力进行可靠性分析,计算其静强度可靠性。根据操作机构中U型连杆的运动情况,绘制S-N曲线,并根据该曲线计算U型连杆的疲劳强度可靠性,分析零件的疲劳状况。