作为连接现代微电子技术、计算机控制技术和大功率工程控制设备之间的桥梁,电液比例控制技术己在工业领域获得广泛地应用。电液比例阀作为电液比例控制系统的重要组成部分,实现了输出的液压量与输入电信号按照比例控制,具有广阔的发展空间。目前,电液比例阀与伺服阀相比,其性能上的差距正在日益缩小。提高电液比例阀的性能,有助于提高电液比例控制系统的整体特性,在未来拥有广大的市场前景。本课题对直动式比例方向阀进行研究,以其主要部件比例电磁铁与阀心为研究对象,分别建立了比例电磁铁与阀内流场虚拟样机。主要研究内容和结果如下:(1)以GP45型比例电磁铁为研究对象,分别进行了磁场的静、动态仿真与温度场仿真。通过电磁场静态仿真,得到了电磁铁内部磁场的分布情况。利用参数敏感性分析法,筛选出了前导套管宽度、衔铁直径、衔铁长度、隔磁环前角等几个对静态电磁力影响较大的参数,并对它们做了静态仿真分析,得到了它们对静态行程—力特性的影响规律。(2)通过磁场动态仿真,对影响电磁铁动态性能的结构参数进行了分析,得到了衔铁吸合运动规律,提出通过改变线圈匝数提高电磁铁动态特性的方法。通过温度场仿真,得到不同匝数下的线圈发热情况。最终综合电磁铁仿真结果,确定了一组结构参数。(3)根据6通径与10通径滑阀结构,利用流场虚拟样机技术,分别建立流道模型与缝隙流动模型。通过仿真分析,得到了不同开口下阀心所受的稳态液动力与瞬态液动力以及流道内部的流场变化情况,明确了阀心所受总的液动力影响。(4)通过对阀心与阀块间的缝隙流动模型仿真,得到不同缝隙尺寸下的径向不平衡力以及均压槽对径向不平衡力的影响。根据仿真结果,分别对6通径与10通径阀心上的均压槽进行了优化。(5)通过试验对比例电磁铁与阀内流场虚拟样机进行验证,确定仿真的准确性。通过对比例电磁铁以及阀心结构优化,可以有效提高比例方向阀的整体性能。