連(lian)接(jie)器插(cha)拔力(li)

 現行北美人機工程學規定要求在汽車線(xian)束(shu)端子連接器中的插入力少于75牛頓。有(you)消(xiao)息稱(cheng)，下一(yi)次(ci)

的規則將把(ba)它減少到50牛頓。汽車連(lian)接器(qi)制造商們(men)不禁自(zi)問：“我們(men)能夠做(zuo)到多低？” 

 圖(tu)1是在典型的(de)互連系統中接(jie)觸器(qi)的(de)示意圖(tu)。連接(jie)器(qi)的(de)凸出一(yi)半(ban)的(de)葉片或(huo)插(cha)腳將與其凹進一(yi)半(ban)的(de)彈

簧片相接(jie)觸。當插(cha)腳(jiao)插(cha)入(ru)時，它將滑過(guo)并使彈簧傾(qing)斜，從而產生良好電(dian)器接(jie)觸所需(xu)要的正交力(li)。

一(yi)旦彈簧片被全部偏移并(bing)只(zhi)接(jie)觸(chu)(chu)插(cha)腳的(de)扁平接(jie)觸(chu)(chu)面，接(jie)觸(chu)(chu)力將與插(cha)入方向垂直。那(nei)么插(cha)拔力的(de)大(da)

小正好等于正交力(li)乘以滑(hua)動摩擦系數和接觸點數量。不過，在(zai)達到這個穩(wen)定(ding)狀態(tai)以前，插拔力(li)表(biao)

現出非常(chang)復雜的情(qing)形。

對(dui)于這類連接系統，zui大插拔力(li)往往比(bi)穩定(ding)狀態的值要大，并通常比(bi)正交(jiao)力(li)大。

我們假設(she)連(lian)接(jie)器的凸出部(bu)(bu)分和(he)凹(ao)陷部(bu)(bu)分正好完全(quan)水平(ping)，以便插入方向也能(neng)處于水平(ping)）。當(dang)凸出插

腳(jiao)插入時，它將(jiang)會(hui)先在凹陷端的彈簧片(pian)某處產生接(jie)觸。此點的位置將(jiang)由插腳(jiao)的厚度和插腳(jiao)與彈

簧(huang)片的角度來決(jue)定，可把它表示為a。

力。既然此力的(de)作用與接觸點兩面的(de)方(fang)向(xiang)垂直(zhi)，它將具有水平(ping)和(he)垂直(zhi)的(de)成分。在插(cha)入過程中，正

交力的(de)水平(ping)成分(fen)將與插腳的(de)入口相反。相反地，在拔出(chu)(chu)過程中，接觸力的(de)水平(ping)成分(fen)將有助于(yu)拔出(chu)(chu)。

 一(yi)旦摩(mo)擦力(li)(li)與正(zheng)交力(li)(li)垂(chui)(chui)直，它(ta)也(ye)會具有水(shui)平(ping)和垂(chui)(chui)直成分。摩(mo)擦力(li)(li)的水(shui)平(ping)成分也(ye)將(jiang)對插入產生反作

用。因此，插(cha)拔(ba)力具有(you)兩(liang)中成(cheng)分：一種來自摩擦力，另一種來自表(biao)面反(fan)應(ying)力。下(xia)面的圖(tu)1表(biao)明了插(cha)

拔(ba)力(li)的(de)計算等式(shi)。關于(yu)此(ci)等式(shi)的(de)偏差，請參考本文尾的(de)兩份參考資料。

圖(tu) 1 中的等式并非是(shi)它先(xian)看(kan)到的那樣簡單。（摩擦系(xi)數也(ye)會發生(sheng)變化。）接觸(chu)角度(du)在開始接觸(chu)

時zui大，在處于穩定狀態時降到 0 度。它還通常在插腳插入時增(zeng)大。

 在汽車線束或(huo)計(ji)算機架底(di)板中的大多(duo)數連接器將(jiang)有很多(duo)同時插拔的單(dan)個連接點。即(ji)使在施加很小

的(de)(de)正交力時，zui大插(cha)拔力也會很容易超出推(tui)薦的(de)(de)指(zhi)導值。減(jian)少(shao)插(cha)拔力的(de)(de)可(ke)行方法是，要(yao)么減(jian)

少(shao)摩擦系數，要么減少(shao)初始正交(jiao)力(li)。盡可能地使用潤滑油(you)或潤滑性(xing)的表面(mian)涂層，可以減少(shao)摩擦力(li)。

正交力的減少會(hui)增加(jia)接觸阻力，增加(jia)震動和磨(mo)損的機會(hui)，增加(jia)接觸中斷的可能性(xing)，增加(jia)偶爾失效

的(de)可能(neng)性，并通常會使連(lian)接(jie)變得更(geng)加不(bu)可靠。因(yin)此，必須找到每(mei)次接(jie)觸中的(de)減少插拔力(li)的(de)方(fang)法而

又不降低所需(xu)要的正交力。

 問題的(de)復(fu)雜性還(huan)表現在，正(zheng)交力(li)在接觸器的(de)使(shi)用(yong)壽命中(zhong)并不是保持一個(ge)常量。由(you)于不正(zheng)確使(shi)用(yong)而

帶來(lai)的應力(li)松弛或變形，正(zheng)交力(li)會(hui)隨著時間(jian)的流逝而降(jiang)低。因此，在連接器使用的初期(qi)，正(zheng)

交力必須增加，以(yi)保(bao)證在(zai)連接(jie)器壽命結(jie)束時所需(xu)(xu)要(yao)的力。這就需(xu)(xu)要(yao)在(zai)彈簧中正確使用(yong)金屬基材。

象銅鈹合金(jin)之類的金(jin)屬基材具有避免(mian)變形(xing)需要(yao)的屈服(fu)強度(du)，zui大限度(du)減少(shao)溫度(du)上升的傳導(dao)率、

產生正交(jiao)力(li)(li)和(he)抵抗振動的(de)剛(gang)度，以及保持(chi)正交(jiao)力(li)(li)的(de)應(ying)力(li)(li)松(song)弛抗力(li)(li)。這(zhe)就意(yi)味著設計(ji)者可以使(shi)初始

正交力(li)在使用壽命結束時非常近似(si)地保持所(suo)需要的值。

 如果使(shi)用低性(xing)能(neng)的金屬基材(cai)，設計者可以(yi)節約金屬基材(cai)的一些成本(ben)。不(bu)過，必須保(bao)持初始正交力

以維持使(shi)用(yong)壽命(ming)結束時(shi)所(suo)需要的力(li)。相比較于使(shi)用(yong)如鈹銅合金等高(gao)性能的金屬而設計的接觸器，

此增加的(de)正交力(li)將產生更大的(de)插拔力(li)峰值。低成(cheng)本和低性能(neng)的(de)金(jin)屬基材(cai)將會節約潤滑成(cheng)本，但是

增加的插拔力和（或）降低的可靠性將(jiang)會使(shi)其成本變得更大。

 鈹銅(tong)合金(jin)之類的高性能金(jin)屬基材，以(yi)及光滑的電(dian)鍍(du)，將使設(she)計者zui大限度地(di)減少(shao)插拔力(li)，以(yi)滿足

人(ren)體工程學的要求而不(bu)降低設計的性能(neng)和可靠性。

當然從理論上和設計上考慮好了，一臺做插拔力試驗機的設備是必不可少的。目前市場上插拔力試驗機市場魚目混珠，東莞市毫克儀器品牌插拔力試驗機06年申請，大陸早開發。有需要聯系我們