154端子連接系統(tǒng)及操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

154端子連接系統(tǒng)及操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,汽車線束的日益復(fù)雜,汽車連接器已不僅僅是作為一個(gè)個(gè)單獨(dú)的零件出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中,而是集合為一個(gè)完整的系統(tǒng),承載著汽車各個(gè)系統(tǒng)間電子信號(hào)及電源功率傳遞的重要作用。其可靠性要求也不僅僅是考慮傳統(tǒng)的插拔力、溫升以及振動(dòng)等,作為一個(gè)完整系統(tǒng)所要求的可操作性、密封性以及緊固性等都是需要考慮的重要因素。本課題的目標(biāo)在于設(shè)計(jì)一種多端子的連接系統(tǒng),通過對(duì)系統(tǒng)各方面的性能分析及改進(jìn),使之能夠滿足相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn),且能夠穩(wěn)定可靠的使用。課題從兩方面對(duì)汽車連接系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),一是作為通電載體的接觸端子的設(shè)計(jì),二是負(fù)責(zé)端子配合的操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在接觸端子的設(shè)計(jì)中,首先確定了端子的組成構(gòu)件及材料屬性,然后結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并利用材料力學(xué)公式對(duì)最關(guān)鍵的插簧結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了計(jì)算,初步得到了滿足要求的端子結(jié)構(gòu);在操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,從操作機(jī)構(gòu)的功能需求出發(fā),設(shè)計(jì)出了能夠穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)構(gòu),并在MBDforANSYS軟件中對(duì)其運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了仿真,并對(duì)操作機(jī)構(gòu)的操作臂長(zhǎng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),使操作力能夠滿足要求。在完成設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,課題依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及連接系統(tǒng)的工況,從力學(xué)性能、密封性能、動(dòng)態(tài)性能以及電-熱性能四個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了分析及研究。在力學(xué)性能分析中,首先對(duì)接觸端子以及操作機(jī)構(gòu)各處卡扣的接觸力進(jìn)行了分析,結(jié)果表明連接系統(tǒng)各處的接觸力都是符合要求的,其次對(duì)連接系統(tǒng)最薄弱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度分析,結(jié)果表明在正常使用時(shí)連接系統(tǒng)零件是不會(huì)發(fā)生破壞的,確保了連接系統(tǒng)在使用時(shí)端子的接觸性能以及零件的緊固性;在密封性能分析中,首先計(jì)算得到了硅橡膠的Mooney-Rivlin模型參數(shù),然后根據(jù)裝配條件對(duì)密封件進(jìn)行了分析,得到了密封件的變形量、應(yīng)力以及應(yīng)變,并以此為依據(jù)計(jì)算出了密封件的壓縮率,最后分析了承受10MPa水壓下密封件的變形量,并根據(jù)以上結(jié)果得出在常溫下密封件密封性是符合要求的,確保了連接系統(tǒng)的防塵性能以及防水性能;在動(dòng)態(tài)性能中,首先對(duì)連接系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了固有頻率,然后根據(jù)連接系統(tǒng)的使用環(huán)境計(jì)算得到了路面激勵(lì),并以此為依據(jù)對(duì)其進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,得到了振動(dòng)狀態(tài)下接觸端子的應(yīng)力及接觸力變化曲線,結(jié)果表明其最大應(yīng)力沒有超過屈服極限,而且最小接觸力也沒有導(dǎo)致接觸電阻超過標(biāo)準(zhǔn),確保了振動(dòng)時(shí)連接系統(tǒng)端子接觸的通電性能;在電-熱性能中,首先通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算結(jié)合的方式得到了接觸端子的接觸電阻,然后結(jié)合實(shí)際工況分析得到了連接系統(tǒng)的對(duì)流換熱系數(shù),并以以上結(jié)果為依據(jù)對(duì)連接系統(tǒng)的正常工作以及短路兩種狀態(tài)的溫升進(jìn)行了分析,結(jié)果表明連接系統(tǒng)的溫升是能夠滿足要求的,確保了連接系統(tǒng)在通電狀態(tài)下的溫