在航空领域,为提高飞行器的灵活性,对所用的元器件的功率/质量比提出了严格的要求,并且,飞行器因气流不稳定、发动机的高速旋转和飞行线路的急剧变化,会产生振动和噪声,这不仅要求其所使用的元器件具有极高的功率/质量比,而且还具有极好的抗振性能和工作可靠性。因此,对于战斗机中广泛应用的液压系统而言,要求其所使用的液压元件必须具有耐高压、低质量、抗振性和快速响应性,对设计提出了极高的要求。与其他开关阀相比,2D电液开关阀具有结构简单、抗污染能力强,控制精度高、导控级与功率级一体、泄漏量小以及良好的静动态特性等优点。本论文设计的二维(2D)开关阀采用变传动比传动机构,利用旋转式电磁铁作为电-机械转换器,通过拨叉拨杆传动机构进行力矩传递,从而控制阀芯的运动。具有很好的耐高压、低质量、抗振性和快速响应性。本论文主要的研究内容及成果如下:(1)提出微小型2D电液高速开关阀的设计目标,对微小型2D电液高速开关阀的各组成部分进行结构了分析以及结构紧凑化设计。(2)通过对阀体部分的静动态特性研究,建立了其静态和动态的数学模型,通过仿真理论分析了影响其性能的主要因素,将仿真结果与结构计算相结合,对阀体设计进行了优化。(3)介绍了实验平台,对电-机械转换器和微小型2D电液高速开关阀进行实验研究。实验表明:旋转式电磁铁在输入信号为28v直流电压时的输出扭矩为0.02Nm,满足阀芯驱动需求;微小型2D电液高速开关阀阶跃响应时间为10ms,压降为28MPa时,流量为35L/min。结果表明,微小型2D电液高速开关阀对比同流量等级国内外生产的开关阀,其外形和惯性相对得到减小,动静态性能更加优越。