单只接触件的插拔力不算大,通常几牛顿。但芯数上到五十、上百,总插拔力就是几百牛顿——相当于几十公斤的推力。这个量级靠手直接推,要么推不到位,要么用力过猛把针顶弯。中心螺杆连接器就是为了解决这个矛盾。
结构原理
中心螺杆的做法是在连接器中心位置放一根螺杆,螺杆穿过插头,与插座中心的螺纹孔配合。插头先沿导向销推到接触件刚接触的位置,然后拧中心螺杆。螺杆把插头往里拉,接触件逐步啮合到位,最后靠螺纹自锁保持压紧。
它的巧妙之处在于力的转换:把需要几百牛顿的轴向推力,转换成只需要几牛顿米的扭矩。人手拧螺丝能轻松输出这个扭矩,而直接推几百牛顿几乎不可能。
插拔力为什么随芯数线性上升
每只接触件的插拔力来自弹性接触件的正压力乘摩擦系数。芯数增加,总力就是简单的叠加。所以五十芯的连接器,插拔力大约是十芯的五倍。
除了芯数,还有两个因素会推高插拔力:一是接触件规格越大正压力越大;二是镀层——硬金镀层摩擦系数低,插拔顺畅但耐磨性一般,厚金层软、摩擦系数高、插拔更费力。选型时如果插拔力是瓶颈,可以在镀层上做文章。
对插时的导向必须可靠
中心螺杆能解决"推不动",但解决不了"推歪"。插头在进入之前如果偏了,螺杆一拉,偏的那侧接触件会先受力,直接顶弯。
所以这类连接器必须有导向结构——导向销或者壳体的导向段。导向长度要保证接触件开始啮合之前,插头插座已经校正到位。判断标准是:插头用手推到推不动时,接触件应该还没开始接触,剩下的行程全部交给螺杆。
操作要点
第一,别用电动工具拧中心螺杆。电动工具扭矩不可控,拧过头会拉坏螺纹或者压坏绝缘体。用手动螺丝刀,拧到明显阻力增大就停。
第二,拧的时候要观察插头是否平行移动。如果一侧先动,说明导向有问题,退出来重对。
第三,拆卸时同样用螺杆顶出。直接拽线缆拔,会把接触件拉变形。中心螺杆通常设计成双向作用——正转拉入,继续正转或者反转可以顶出。
什么时候需要这种结构
经验值:芯数超过三十、或者插拔力超过一百五十牛顿,就应该考虑中心螺杆或者其他助推机构。低于这个量级,卡口或者普通螺纹够用,加装中心螺杆反而增加成本和体积。
另外,如果要频繁插拔,中心螺杆的效率确实低——拧十几圈才能到位。这种场合更适合用带杠杆助推的连接器,一次扳动完成插合。
Y16H圆形中心螺杆固定连接器用于大芯数、需要可靠插合的固定连接场合;如果是大电流而芯数不多,Y17系列卡扣式大电流连接器更轻便。



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