车用电线束插接器插拔力分析.pdf

车用电线東插接器插拔力分析
王荣喜,王武军,王文玲
(河南天海电器有限公司,河南壁458030)
摘要:车用电线束插接器插拔力是影响插接器装配性能的重要参数,又是插接器电性能和环境性能的重要影响因素。分析影
响插接器插拔力的主要因素、插接器插拔力和电性能以及环境性能的关系。
关键词:插接器;接触电阻;插拔力
Discuss of Mating and Un-mating Force of Auto Harness Connectors
WANG Rongxi, WANG Wujun, WANG Wenling
(Henan THB Electric Co, Ltd, Hebi Henan 458030, China)
Abstract: Mating and un-mating force of vehicle wiring harness connector is the important parameters influencing connector assembly per-
ormance
It is also an important influence factors for connector electrical performance and environmental performance. The main factors im
pacting mating and un-mating force of connector were analyzed, and the relations between mating and un-mating force of connector and the
properties of electrical and environmental were analyzed
Keywords: Connector; Contact resistance; Mating and un-mating force
0前言
由表1可知:不同规格的插接器,单线插拔力也不一样,
车用电线束插接器插拔力是指在规定的插拔速度下,插接规格越大,插拔力越大。而对于多极插接器,其插拔力数值是
器的公端和母端啮合和分离所需要的力。插接器的插拔力是影单线插接件插拔力数值与极数的积。例如:2.8规格无自锁装
响插接器装配性能的重要参数,又是插接器电性能和环境性能置6极插接器,第1次插入力最大为162N。对于表中没有列
的重要影响因素。随着我国汽车工业的快速发展和汽车电气系出的规格,可按插入法换算。在实际使用中,插接器的极数经
统的日益强盛,对车用电线束插接器的装配性和可靠性要求越常达到20极以上,对于2.8规格的20极插接器,第1次插入
来越高。对插接器插拔力的研究越来越引起人们的重视。
力最大为540N。这在OEM的装配过程中几乎是不可实现的,
因此,此标准中规定的插拔力在实际使用中往往不被接受,国
插接器插拔力标准
内的OEM或主要的插接器供应商往往制定相应的企业标准来
国内的汽车行业标准QC/T4172001规定的单线片式插接进行控制,国内主要OEM的企业标准一般规定插接器第1次
件及插拔力的性能要求"见表1。
插入力最大为75N。
表1单线片式插接件及插拔力的性能要求
插头尺寸2.8插头尺寸4.8插头尺寸6.3插头尺寸9.5
P)F2
P
F
P
F
F
第1次插入力(最大)
第1次拔出力(最大
275330674580
100
第10次拔出力(最小)
30
注:1)P指无自锁装置插座;2)F指带自锁装置插座
2插接器插拔力的影响因素
触表面并垂直于该接触表面的力。插接器的插拔力大小主要由
插接器插拔力的影响因素主要有:端子正向力、端子镀公端子和母端子间的插拔力所决定,而公端子和母端子间的插
层、尺寸超差、极数。下面分别论述。
拔力主要由摩擦力的大小决定,因此,这里讨论正向力对公端
子和母端子插拔时所克服的摩擦力的影响。根据胡克定律,摩
2.1插接器端子正向力的影响
擦力的计算公式如下:
插接器端子正向力是指产生在插接器的公端子和母端子接
f=以?F
收稿日期:2013-01-04
作者简介:王荣喜(1962-),男,工程师,主要从事汽车连接器、电器盒的开发管理。E-mal:wangwujunthbo@126.com
研究与开发
Automobile Parts 2013.2
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式中:f表示摩擦力;
插接器的极数是指一对配合的公端和母端包含公端子和母
以表示摩擦因数
端子的配对数量。插接器的插拔力主要是由插接器插拔过程中
F表示正向力。
公端子和母端子间的摩擦阻力决定的,其数值近似等于所有配
根据 Rabinowitz t提出的接触面摩擦理论,摩擦力可看作对的公端子和母端子的摩擦阻力以及由于尺寸超差造成的附加
是分离两表面间连接的必需力量。摩擦力可以按下面公式,由力的几何迭加。对于极数较多的插接器,满足装配要求的插拔
接触界面强度进行简单的估计:
力条件将会很困难,一般是采用杠杆助力结构或螺栓助力结构
f=r,×XH
(2)使多极插接器变得易于装配。
H
3插接器插拔力与电性能的关系
式中:f表示摩擦力;
插接器插拔力对电性能的影响主要表现为公端子和母端子
r.表示计算系数;
间的插拔力对接触电阻的影响。由尺寸超差和极数变化形成的
H表示端子材料的硬度;
插拔力变化对电性能没有影响。端子插拔力与接触电阻的关系
k表示计算系数,与接触面的粗糙度、润滑状态、接触如图1所示。
面形状、表面镀层等有关;
F表示端子的正向力;
A.表示端子接触面的点接触面积。
由公式(2)和公式(3)可得到端子插拔时的摩擦力
公式
面接触
(4)
线接触
插接器插拔时主要是克服端子接触面的摩擦阻力,因此
点接触
插接器插拔力的大小主要由端子接触面的摩擦阻力决定。根据
公式(4),端子接触面的摩擦阻力大小与端子的正向力成正
插拔力
比,因此,插接器的插拔力与端子的正向力成正比。
图1端子插拔力与接触电阻关系图
2.2插接器端子镀层的影响
由上节可知:公端子和母端子间的插拔力是影响插接器插
4插接器插拔力与环境性能的关系
拔力的主要因素,端子的表面镀层通过影响端子接触表面的摩
插接器插拔力对环境性能的影响主要表现为公端子和母端
擦因数而影响公端子和母端子间的插拔力?,因此,端子的表
子间的插拔力对插接器耐温性能以及耐震动和冲击性能的影
面镀层对插接器的插拔力具有重要影响。根据公式(4),端子
响。插拔力对耐温性能的影响主要是由于端子间的插拔力影响
接触面的摩擦阻力大小与系数k成正比,而端子的表面镀层对
了端子间的接触电阻进而影响其耐温性。由于接触电阻越小耐
系数k的数值具有重要影响。
温性能越好,所以,端子的插拔力越大其耐温性也越好。插拔
表面镀层对端子接触面的摩擦阻力影响一般主要体现在镀
力对耐震动和冲击性能的影响主要是由于端子插拔力大小和公
层材料、镀层厚度、镀层质量3个方面。贵金属镀层材料如
母端子间的机械配合强度成正比关系,端子间的插拔力越