随着世界各国航空航天事业的迅猛发展,航空用电磁阀的需求量也日益增长。航空阀用电磁机构作为航空用电磁阀的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到整个电磁阀的工作性能。所以开展对航空阀用电磁机构的设计与研究具有重要的现实意义。本文针对航空阀用电磁机构的技术指标及其对小型化的特殊要求,利用改进的电磁机构设计方案先对电磁机构进行初步设计,为了使设计的电磁机构体积最小,建立了待优化电磁机构的数学模型,然后利用网格搜索法对初步设计的电磁机构进行了体积优化。为了更好地分析电磁机构的静态吸力特性和动态特性,在有限元软件中建立电磁机构的二维仿真模型。利用静态磁场仿真校核了电磁机构的电磁吸力,分析了动铁心长度、隔磁环长度和角度等结构参数对电磁吸力的影响;利用瞬态磁场分析得到了电磁机构吸合以及释放过程中动铁心的位移、速度、吸力和线圈电流的动态变化曲线。利用ANSYS Workbench有限元软件建立了电磁机构的三维仿真模型,对其进行了电磁—热耦合仿真,检验其在150°C和-40°C两种环境温度下的温升是否在极限允许温升范围内。在电磁机构的理论设计与仿真分析的基础上,制作了电磁机构样机。借助力测试仪、温度试验箱、可调直流电压源、万用表等试验仪器搭建试验平台,对电磁机构进行了吸力测试和温升测试。通过对比分析,试验结果与仿真结果基本一致,验证了电磁机构设计的可行性,为航空阀用电磁机构的设计和特性研究提供了参考,具有一定的理论价值和实际意义。