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連接器插拔力設(shè)計(jì)資料

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連接器插拔力

現(xiàn)行北美人機(jī)工程學(xué)規(guī)定要求在汽車線束端子連接器中的插入力少于75牛頓,。有消息稱,,下一次

的規(guī)則將把它減少到50牛頓。汽車連接器制造商們不禁自問:“我們能夠做到多低,?”

 圖1是在典型的互連系統(tǒng)中接觸器的示意圖,。連接器的凸出一半的葉片或插腳將與其凹進(jìn)一半的彈

huang片相接觸。當(dāng)插腳插入時(shí),,它將滑過并使彈簧傾斜,,從而產(chǎn)生良好電器接觸所需要的正交力。

一旦彈huang片被全部偏移并只接觸插腳的扁平接觸面,,接觸力將與插入方向垂直,。那么插拔力的大

小正好等于正交力乘以滑動(dòng)摩擦系數(shù)和接觸點(diǎn)數(shù)量。不過,,在達(dá)到這個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)以前,,插拔力表

現(xiàn)出非常復(fù)雜的情形。

對(duì)于這類連接系統(tǒng),,zui大插拔力往往比穩(wěn)定狀態(tài)的值要大,并通常比正交力大,。

我們假設(shè)連接器的凸出部分和凹陷部分正好*水平,,以便插入方向也能處于水平)。當(dāng)凸出插

腳插入時(shí),,它將會(huì)首先在凹陷端的彈huang片某處產(chǎn)生接觸,。此點(diǎn)的位置將由插腳的厚度和插腳與彈

huang片的角度來決定,,可把它表示為a。

力,。既然此力的作用與接觸點(diǎn)兩面的方向垂直,,它將具有水平和垂直的成分。在插入過程中,,正

交力的水平成分將與插腳的入口相反,。相反地,在拔出過程中,,接觸力的水平成分將有助于拔出,。

 一旦摩擦力與正交力垂直,它也會(huì)具有水平和垂直成分,。摩擦力的水平成分也將對(duì)插入產(chǎn)生反作

用,。因此,插拔力具有兩中成分:一種來自摩擦力,,另一種來自表面反應(yīng)力,。下面的圖1表明了插

拔力的計(jì)算等式。關(guān)于此等式的偏差,,請(qǐng)參考本文尾的兩份參考資料,。

圖 1 中的等式并非是它首先看到的那樣簡(jiǎn)單。(摩擦系數(shù)也會(huì)發(fā)生變化,。)接觸角度在開始接觸

時(shí)zui大,,在處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)降到 0 度。它還通常在插腳插入時(shí)增大,。

 在汽車線束或計(jì)算機(jī)架底板中的大多數(shù)連接器將有很多同時(shí)插拔的單個(gè)連接點(diǎn),。即使在施加很小

的正交力時(shí),zui大插拔力也會(huì)很容易超出推薦的指導(dǎo)值,。減少插拔力的可行方法是,,要么減

少摩擦系數(shù),要么減少初始正交力,。盡可能地使用潤滑油或潤滑性的表面涂層,,可以減少摩擦力。

正交力的減少會(huì)增加接觸阻力,,增加震動(dòng)和磨損的機(jī)會(huì),,增加接觸中斷的可能性,增加偶爾失效

的可能性,,并通常會(huì)使連接變得更加不可靠,。因此,必須找到每次接觸中的減少插拔力的方法而

又不降低所需要的正交力,。

 問題的復(fù)雜性還表現(xiàn)在,,正交力在接觸器的使用壽命中并不是保持一個(gè)常量,。由于不正確使用而

帶來的應(yīng)力松弛或變形,正交力會(huì)隨著時(shí)間的流逝而降低,。因此,,在連接器使用的初期,正

交力必須增加,,以保證在連接器壽命結(jié)束時(shí)所需要的力,。這就需要在彈簧中正確使用金屬基材。

象銅鈹合金之類的金屬基材具有避免變形需要的屈服強(qiáng)度,,zui大限度減少溫度上升的傳導(dǎo)率,、

產(chǎn)生正交力和抵抗振動(dòng)的剛度,以及保持正交力的應(yīng)力松弛抗力,。這就意味著設(shè)計(jì)者可以使初始

正交力在使用壽命結(jié)束時(shí)非常近似地保持所需要的值,。

 如果使用低性能的金屬基材,設(shè)計(jì)者可以節(jié)約金屬基材的一些成本,。不過,,必須保持初始正交力

以維持使用壽命結(jié)束時(shí)所需要的力。相比較于使用如鈹銅合金等高性能的金屬而設(shè)計(jì)的接觸器,,

此增加的正交力將產(chǎn)生更大的插拔力峰值,。低成本和低性能的金屬基材將會(huì)節(jié)約潤滑成本,但是

增加的插拔力和(或)降低的可靠性將會(huì)使其成本變得更大,。

 鈹銅合金之類的高性能金屬基材,,以及光滑的電鍍,將使設(shè)計(jì)者zui大限度地減少插拔力,,以滿足

人體工程學(xué)的要求而不降低設(shè)計(jì)的性能和可靠性,。

當(dāng)然從理論上和設(shè)計(jì)上考慮好了,一臺(tái)做插拔力試驗(yàn)機(jī)的設(shè)備是*的,。目前市場(chǎng)上插拔力試驗(yàn)機(jī)市場(chǎng)魚目混珠,,菲唐品牌插拔力試驗(yàn)機(jī)06年申請(qǐng)國家,大陸早開發(fā),。有需要聯(lián)系我們

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