close
首页 > 知识科普
电连接器接触件插入力、分离力理论浅析
2023-08-15


      电连接器是各电气设备间电力或者信号连接的接口组件,广泛应用与工业电器的各个领域,电连接器的可靠性水平直接影响到相关系统的可靠性运行。

      电连接插入力、分离力的大小和插拔磨损是影响电连接器可靠性的主要因素之一。长期多次的插拔磨损会造成接触电阻的增加,进而导致接触可靠性的退化,直至失效。

      接触件的接触形式繁多,下面选用我司常见的刚性孔,弹性针接触对作为理论分析对象。如图1所示:

image.png

1刚性针弹性孔接触件数模

  电连接器的接触件插合过程如图2所示。当弹性针插入刚性孔时,刚性孔的倒角端部与弹性针的鼓包前端部在A状态时最先接触;作用力达到一个迅速达到一个峰值(a);随着插入量的不断增大,作用力同时也在逐步平稳增加,到B状态时,作用力达到另一个峰值(b),到最后完全插合状态C时作用力趋于平稳状态。

image.png

2 单对接触件插合过程示意

 

根据GJB2446-2011<外壳定位连接器通用规范>中的规定每小时200±100次的插拔寿命试验选用每小时300次的插拔模拟试验。用实际样件模拟单次插入力与分离力的验证得知插入力迅速大到一个峰值(a)-0.39N,随着作用力的增加达到另一个峰值-2.33N左右稳定到插入结束。分离时初始分离力为+1.57N随着分离量的增加分离力逐渐增大到+1.82N左右稳定到图2 A状态时分离力迅速降到0N。如图(a-d)所示:(注:插入力为负值,分离力为正值。由于检测设备的精度问题,具体力值只做为插入力、分离力的分析对象,不作为判定产品是否合格的依据)

image.png

图(a)插入力初始峰图(b)插入力另一峰值



image.png

图(b)插入力另一峰值

image.png

图(c)分离力初始值

image.png


图(d)分离力分离稳定值


根据以上过验证得出插入力和分离力的变化曲线如图 3所示:

image.png

3 单次插拔过程插入力分离力的变化曲线

结束语;如上理论及实际分析可知:

1、 标准孔一定的情况下接触件插入力与分离力不相等,最大插入力大于最大分离力;

2、 同等条件下插入力和分离力的大小接触件的弹性变形量占主要因素

3、 随着插拔次数的增加插入力和分离力会在对应的峰值点周围波动,可知接触电阻在波动变化,接触件表面镀层磨损加剧,接触电阻值在呈现波动上升趋势。