稀土超磁致伸缩致动器(GMA)是利用磁致伸缩效应进行工作的位移动力输出装置。因其伸缩量大、可靠性强等优点被大量应用于换能、驱动等工程领域,但GMA发热问题一直是行业难题。文章通过分析GMA工作时产生的磁滞损耗、涡流效应、线圈的电阻损耗等方面对发热原因进行说明,对现阶段GMA采用的热膨胀补偿、柔性支撑机构补偿、软件控制法、强制冷却温控、利用相变材料或半导体材料进行温度控制等多种温控方法进行介绍,并详细对比各温控措施的优缺点和适用场合。根据各方案的对比得出,现阶段GMA温控的研究主要是通过抑制热量扩散和将热量导出这两个方面进行解决。文章通过对应用较为广泛的强制水冷方案进行分析,提出一种无管冷却方式对GMA内的热源进行温控处理。采用分析模型、提出创新型方案、ANSYS仿真实验和数据的正交实验等方法对无管冷却系统内影响温控效率的各个因素进行研究与分析。研究结果发现GMA内部存在大量无效空间,有很多方案的冷却系统与热源的接触方式属于点与面或者点与点的接触,这直接导致采用强制水冷方法进行冷却的效率大幅度降低,因此本课题针对这一问题设计出一种无管冷却的方式,增大了冷却液的冷却面积,使冷却效率得到提升。在研究的过程中,冷却系统中的冷却液采用不导电的纯水进行冷却,防止漏电等危险发生,建模过程中针对冷却液在系统的均匀分布做了优化设计。对优化的方案模型进行仿真分析。利用ANSYS仿真软件对冷却液的流速和压强,冷却系统中冷却液出入口大小做了详细的研究,得出冷却液流速的改变对GMA内部温度的影响,并选用冷却液流速为1.2m/s的情况下,冷却效率比较合理且对能量的消耗也是最低的;得出冷却液出入口直径的改变对GMA内部温度的影响,冷却液出入口直径为10mm时,GMM棒正处于工作时的最佳温度,此时GMA工作效率最高且输出位移最大;对冷却系统内的压强来说对GMA内的温度影响很小等重要结论。通过冷却液各物理因素对GMA内部温度影响的研究,利用SPSS软件对所得的仿真数据进行正交实验和交互实验,最终得到流速与出入口大小的改变对GMA内部温度影响较大,而冷却液压强对GMA内部温度影响较小,验证了仿真实验中的结论。通过两两交互实验得出在整个致动器的冷却系统,流速为1.2m/s、压强为1000Pa、入口处直径为10mm时冷却效率最佳。最后探讨了在整个冷却系统中的密封性和绝缘性的问题,利用密封垫片对壳体进行密封,软木塞对线圈出口进行密封,确保整个装置的密封性良好。研究形成了一套较为完整的研究GMA温控措施的创新方案,研究为工程实践提供理论数据支撑,实现对致动器温控研究的进一步探索,本课题对稀土超磁致伸缩致动器的温控研究有借鉴意义。