一篇文章(zhang)教你認識連(lián)接器的核心(xin)
發布時間:2025-12-07 22:58:21點(diǎn)擊:661

正向(xiang)力(英文:Normal Force)主要(yào)來自于兩連(lian)接器插接時(shí)插座的端子(zi)梁🤩因與插頭(tou)配合産生的(de)位移,由該位(wèi)移産生的彈(dàn)🔅性恢複力就(jiù)是端子正向(xiàng)力。

圖2:端子(zǐ)受壓産生位(wèi)移示意圖
二、正向力影(yǐng)響因素
正(zheng)向力與接觸(chu)電阻有什麽(me)關系了?從圖(tu)3我們可以直(zhi)☁️觀看出随着(zhe)正向力增大(dà),接觸電阻變(biàn)小,在100g力時接(jie)觸電阻🔞趨于(yú)穩定,保持🙇♀️在(zai)5mΩ。

圖3:正(zheng)向力和接觸(chù)電阻
然而增加(jiā)正向力卻可(ke)以抵消這些(xie)不利影響,正(zheng)如圖3所示,接(jie)觸電阻随着(zhe)正向力增加(jia)而減少。增加(jia)的正向力對(dui)接觸電阻🐪大(dà)小🏃🏻♂️的必然影(ying)響是,接觸面(miàn)積增加,則接(jiē)觸電阻減小(xiǎo)🎯。另外,接觸阻(zǔ)力的穩定性(xìng)同樣通過兩(liǎng)種影響随着(zhe)正向力的增(zeng)加而增加。首(shǒu)先,增加磨擦(cā)力提高了接(jiē)觸面的機械(xiè)穩定性,以及(jí)随之産生的(de)對抗端子接(jie)觸面不穩定(ding)的阻力。其次(ci),在端子區域(yù)裏的這種增(zēng)加同樣提高(gao)了接觸面的(de)抗腐蝕能力(lì)。一個連接器(qì)的“最優化”正(zhèng)向力來自于(yú)較高正向力(li)對機械性能(neng)所帶來的不(bu)利影響與端(duan)子☎️磨擦力有(you)利影響間的(de)權衡。最小正(zhèng)向力必須能(néng)夠保證氧化(hua)膜🔞之破壞和(hé)端子接觸面(miàn)在不同應用(yòng)環境下的穩(wěn)定性。
三、材(cái)料性能和正(zhèng)向力
材料(liao)性能是決定(dìng)端子正向力(lì)的基礎,假如(rú)把端子近似(sì)視爲一懸臂(bi)梁(梁的一端(duan)爲固定支座(zuò),另一端爲自(zi)📧由端),如圖4,根(gēn)據🐅懸臂梁理(li)論,可得到端(duan)子的正向力(lì)計算公式。
(公式1)

圖4:懸臂梁模(mo)型
該等式(shì)包括三個要(yao)素﹕梁位移、彈(dàn)性系數和端(duan)子的幾何形(xíng)㊙️狀🌈,其中每個(ge)要素都是獨(du)立的。當材料(liao)選定後,材料(liào)厚😘度T,材料的(de)♈彈性系數E即(ji)固定不變,可(kě)以通🙇🏻過改變(biàn)端子的幾何(he)形狀來調整(zhěng)正向力的大(dà)小,并進而控(kong)制端子接觸(chu)🈲面間的電阻(zǔ),以确保電力(lì)傳遞㊙️及信号(hao)傳遞的穩定(ding)性。
四、正向(xiàng)力的損失
永久(jiu)變形是指端(duan)子梁由于塑(sù)性變形而偏(pian)離原始⭕位置(zhì),查看公式1,永(yǒng)久變形造成(cheng)梁偏移D減少(shǎo),因此正👣向力(li)降低。
(公(gong)式2)
公式表(biǎo)明了任何的(de)應力減少都(dōu)會導緻正向(xiàng)力的減少。就(jiu)連接器而言(yán),我們可以定(ding)義爲在連接(jie)器使用期間(jiān),随着時間的(de)延續,正向力(li)會以一持續(xu)的偏差而削(xue)🧑🏾🤝🧑🏼減。換句話說(shuo),僅僅是由于(yú)端子懸臂梁(liáng)受到了因其(qi)配合偏移而(er)🏃♂️産生的應力(lì),而其所受正(zheng)向力🥵的削減(jiǎn)可看作是時(shí)間和溫度雙(shuāng)重作用的結(jie)果。當連接器(qì)的工作溫度(du)升高,此時應(ying)力松弛就更(gèng)爲明顯了。圖(tú)5論證了其關(guān)系。當懸臂梁(liáng)位于其最大(da)偏差0.005 英寸時(shí),在96小時内,正(zhèng)向力會随着(zhe)溫度的升高(gao)而減⚽小。
應(yīng)力松弛是不(bu)可避免的,隻(zhi)能控制,應力(lì)松弛的速度(du)與設🤟計⭐選擇(ze)的材料和施(shi)加的應力以(yǐ)及應用的環(huán)境溫度相關(guān),應力❌松弛💃依(yī)賴于時間和(hé)溫度。
注意就連接(jiē)器組成的情(qíng)形而言,若測(cè)試方向受塑(su)膠本體屏蔽(bì)阻礙,則須破(pò)壞連接器塑(su)膠本體,但是(shì)不要動端子(zǐ)原始夾持固(gu)定性能爲原(yuán)則。

圖7:剖開(kai)的連接器
圖8:根據設(shè)計位移執行(háng)測試

圖9:繪制位移(yí)-力曲線圖
六.總結
綜(zōng)述連接器正(zhèng)向力是連接(jie)器的重要參(cān)數之一,我🈲們(men)在🌂設🏒計❓選😄型(xíng)的時候要關(guan)注。連接器使(shǐ)用時其接觸(chu)可靠性🌈與正(zheng)向力成正比(bǐ),提高正向力(lì)可以減小接(jie)觸電阻,可以(yǐ)改善連接器(qi)振動時信🚶号(hao)瞬斷問題💃🏻,但(dan)是正向力過(guò)大,将📞使連接(jie)器插拔力變(biàn)☎️大,端子變形(xíng)産生的内應(yīng)力對其疲勞(lao)壽命也将産(chan)生不利影響(xiang)。最優正向力(li)👣取決于受影(yǐng)響因素的平(ping)衡。隻要能保(bao)證接觸電阻(zu)和界面穩定(dìng)的要求,正向(xiàng)力越小越好(hao)。根據業界常(cháng)用設🚶計标準(zhǔn),鍍金接觸區(qū)設計值建議(yì)在50~100gf 。鍍錫表面(miàn)作可分離界(jie)面爲了減少(shao)磨損☎️腐蝕,會(hui)加大正向力(li),設🔞計值一般(ban)要求高于150gf。選(xuan)擇合适的材(cái)料和幾何形(xíng)狀是基礎,設(shè)計時不斷調(diao)整參數,結合(hé)測試驗證,取(qǔ)的最優正向(xiàng)力。
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