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一篇文章(zhang)教你認識連(lian)接器的核心(xin)
一、正向力(lì)定義
正向(xiang)力（英文：Normal Force）主要(yao)來自于兩連(lián)接器插接時(shi)插座的端子(zǐ)📞梁因與插頭(tóu)配合産生的(de)位移，由該位(wèi)移産生🧑🏽🤝🧑🏻的彈(dan)性恢🌈複力就(jiu)是端子正向(xiàng)力。
圖2：端子(zi)受壓産生位(wèi)移示意圖
二、正向力影(ying)響因素
正(zhèng)向力與接觸(chù)電阻有什麽(me)關系了？從圖(tú)3我們可以直(zhí)觀看✨出🚩随着(zhe)正向力增大(da)，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(zhèng)向力和接觸(chù)電阻
正向(xiàng)力對于連接(jie)器的影響是(shi)多個因素的(de)，包括插拔力(lì)，磨損，接觸彈(dan)性部上的壓(ya)力（彈片應力(lì)），連接器殼體(ti)上的壓力（塑(su)膠應力），接觸(chù)電阻。增加正(zheng)向力對以上(shang)前四項産生(shēng)不利影響，而(ér)隻對一項産(chǎn)生緩和因素(su)。增加🌈正向力(li)提高了磨擦(cā)力，也增大了(le)插拔力👨❤️👨及磨(mo)損率。緩和因(yīn)素是增加磨(mó)擦力同樣提(ti)高了端㊙️子接(jiē)觸部的🆚機械(xiè)穩定性，這是(shi)一個有利的(de)因素，因爲它(tā)減少了接觸(chu)面的潛在不(bú)穩定性，降低(dī)了它在端子(zi)接觸面或其(qí)附近出現腐(fu)蝕性物質或(huo)污染影響的(de)敏感程度。增(zēng)加正🌍向力使(shǐ)得在端子彈(dàn)性部上的壓(ya)力變大，這樣(yang)反過來也對(dui)連接器殼✊體(tǐ)産生一個更(geng)高的壓♊力，在(zài)連接器殼體(tǐ)上的高壓力(li)導緻殼體更(geng)易發生變形(xíng)，這樣可能影(ying)響彈性部的(de)固持位置，進(jin)而影響正向(xiang)力。從這一點(diǎn)來看，顯示出(chū)增加正向力(li)總的來講對(duì)連接性能産(chǎn)生不利影響(xiǎng)。
然而增加(jia)正向力卻可(kě)以抵消這些(xiē)不利影響，正(zhèng)如圖3所示🧑🏾🤝🧑🏼，接(jie)觸電阻随着(zhe)正向力增加(jiā)而減少。增加(jia)的正向㊙️力對(duì)接觸電阻大(dà)小的必然影(yǐng)響是，接觸面(mian)積增加，則接(jiē)觸電阻減小(xiao)。另外，接❗觸阻(zu)力的穩定性(xing)同樣通過兩(liang)種影響随着(zhe)正向力的增(zeng)加而增加。首(shou)先🐆，增加磨擦(ca)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(yu)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(yu)較高正向力(li)對機械性能(neng)所帶來🏃♂️的不(bú)利影響與端(duān)子磨擦力有(you)利影響間的(de)權💜衡。最小正(zheng)向力必須能(néng)夠保證氧化(huà)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
（公式1）
圖4：懸臂梁模(mo)型
其中D=梁(liáng)位移量,E=材料(liao)彈性系數,W=端(duān)子寬度,T=端子(zi)厚度,L=端子長(zhǎng)度
該等式(shì)包括三個要(yao)素﹕梁位移、彈(dan)性系數和端(duān)子的幾何形(xíng)狀🆚，其中每個(ge)要素都是獨(dú)立的。當材料(liào)選定後，材料(liao)厚度T,材料的(de)彈性系數E即(ji)固定不變，可(ke)以通過改變(bian)🙇🏻端子的幾何(he)形狀來調整(zhěng)正向力的大(dà)小，并進而控(kòng)制端子接觸(chu)🐅面間的電♈阻(zǔ)，以确保電力(lì)傳遞🧑🏾🤝🧑🏼及信号(hào)傳遞的穩定(dìng)性。
永久(jiǔ)變形是指端(duan)子梁由于塑(su)性變形而偏(piān)離原始位置(zhi)，查看🌈公式1，永(yong)久變形造成(cheng)梁偏移D減少(shao)，因此正向力(lì)🐪降低。
對于(yú)偏移，有一種(zhǒng)是設計偏移(yí)的塑性變形(xíng)産生的，還有(you)一⭕種是插拔(ba)過程中的過(guò)應力，通常是(shì)因爲不正确(que)的插🍉拔引起(qi)的。
公式表(biǎo)明了任何的(de)應力減少都(dou)會導緻正向(xiàng)力的減少。就(jiù)連接⚽器而言(yan)，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(xù)的偏差而削(xue)減。換句🧑🏽🤝🧑🏻話說(shuō)，僅僅是由于(yu)端子懸臂梁(liáng)受到了因其(qí)配☀️合偏移而(ér)産生的應🌐力(lì)，而其所受正(zhèng)向力✔️的削減(jiǎn)可看作是時(shi)間和溫度雙(shuāng)重作用的結(jié)果。當連接器(qi)的工作溫度(du)升高，此時應(yīng)力松弛就更(geng)🧑🏾🤝🧑🏼爲明顯了。圖(tú)5論證了其關(guān)系。當懸臂梁(liáng)位于其最大(dà)偏差♉0.005 英寸時(shi)，在96小時内，正(zheng)向力會随着(zhe)溫度的升高(gāo)而減小。
五、正向力測(ce)試介紹
目的：測試連(lian)接器母端彈(dan)片的位移-力(li)對應值，就是(shì)連接器母端(duān)彈片下壓多(duō)少毫米對應(ying)的力值。
圖(tú)6：連接器插拔(bá)力試驗機
圖7：剖開(kāi)的連接器
六.總結
綜(zong)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(chù)可🚩靠性👄與正(zhèng)🚶♀️向力成正比(bi)，提高正向力(li)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(guo)大，将使連接(jiē)器📱插拔力變(biàn)大，端子變形(xíng)産生的内應(yīng)力對其疲✉️勞(láo)壽命也将🌍産(chǎn)生不利影響(xiang)。最優正向力(lì)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(ding)的要求，正向(xiàng)力越小越好(hǎo)。根據業界常(chang)用設🥰計标準(zhǔn)，鍍金接觸區(qū)設計值建議(yi)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(bān)要求高于150gf。選(xuan)🔴擇合适的🤞材(cai)料和幾何形(xíng)狀是基礎，設(shè)計時不斷調(diào)整參數，結合(hé)測試驗證，取(qu)的最優正向(xiang)力。
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