低频电缆组装件设计原则与要求
四、导线/电缆线与电连接器的匹配性要求
1.导线与接触件的匹配
(1)焊接型电连接器接触件与导线线径的匹配
导线线径与电连接器焊杯内径的匹配设计,是保证电连接器接点焊接、尾罩处理、屏蔽层处理、导线根部应力消除等的可实施性及可靠性的主要设计环节。导线与接线端子焊接时,为保证焊料在接触件中的顺利流动和渗透,防止焊接部位焊接缺陷的产生,导线的截面积应与接触件匹配。
QJ 3117—1999《航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求》规定:与接线端子连接部位的导线截面积一般不应超过接线端子接线孔的截面积,同时每个接线端子上焊接连接的导线不应超过3根,且总线径应与焊杯孔径匹配。
表4列举了导线芯线直径d(或多根导线扭绞后的总直径)与电连接器焊杯内径D的匹配关系。
表4 导线直径与焊杯内径的匹配关系
表5中列举了常用接触件适配的导线规格。不同生产厂家的导线参数会有差异,使用时应参考电连接器生产厂提供的参数进行选型。
表5焊接接触件适配导线表
(2)压接型电连接器端子与导线线径的匹配
对于装备用低频电缆组装件中使用的电连接器,当接触件端接方式为压接时,对导线的匹配性要求比焊接型端接方式中更严格。导线规格与接触件孔径若不匹配会造成导线过压或欠压。导线过压会导致导线线芯易断,而导线欠压则容易导致导线线芯被从接触件压线筒中拉出。这两类压接都是不可靠压接,会使电连接器在使用过程中存在质量隐患。
为了避免出现不可靠压接,在设计选型时,应结合线路要求的导线规格选择适配的电连接器型号,使电连接器接触件压线筒能适配要压接的导线,在具体实施前还应进行试验验证。
导线与电连接器端子压接的匹配要求如下:
① 原则上,压接型电连接器端子的压接导线一般只有1根,禁止一个压线筒内压接两根以上导线。
② 特殊情况下,需要同时压接两根不同截面积的导线时,芯线总面积应与压线筒匹配,同时,较小截面积的导线的线芯截面积不应小于较大截面积的60%。
③ 不应采用折叠导线芯线的方法来增加芯线的截面积进而与压线筒尺寸相匹配。
④ 不应采用剪除导线芯线的股数来减小芯线截面积进而与压线筒尺寸相匹配。
⑤ 导线线径与压线筒的匹配性计算应以裸线芯为基准,不应通过搪锡的方式达到芯线与压接筒的匹配。
⑥ 应保证电连接器端子与导线芯线的压接是气密型压接。
⑦ 应保证压接件在电连接器绝缘体中能插装到位并锁紧。
表6是常用的J598D系列、J599系列圆形电连接器接触件规格及适配导线表。
表6典型的压接型电连接器接触件规格及适配导线表
2.导线束与电连接器尾罩出线口的匹配
导线束与电连接器尾罩出线口的匹配设计,也是影响低频电缆网设计可实施性和产品可靠性的主要工艺性因素。导线束直径与电连接器尾罩出线口尺寸相比“过粗”,会使导线束受出线口“挤压过度”或“夹不住”,进而导致导线与焊杯结合处受力;而导线束直径与电连接器尾罩出线口尺寸相比“过细”,则容易使尾罩“夹不紧”,进而导致导线根部受力或出现屏蔽不严等现象。
在导线规格和导线束设计确定的条件下,应合理选择电连接器尾罩出线口的内径或截面积,使两者匹配;或者在电连接器选定的情况下,在导线规格选用与接点数量设计时考虑线束的总直径,使之与尾罩出线口尺寸匹配。
线束直径与电连接器尾罩出线口尺寸的匹配性要求如下:
(1)综合考虑尾罩处理和屏蔽层处理的可操作性和可靠性
导线束总直径d与电连接器尾罩出线口内径D的匹配关系如表7所示。
表7 导线束总直径与尾罩出线口内径的匹配关系
(2)导线束总直径的计算应考虑屏蔽皮的尺寸
① 在导线束二次绝缘处理后,应确保压线卡将导线束及二次绝缘处理层压紧。
② 应确保导线束所承受的外力不能通过压线卡部位传递到电连接器尾罩内的导线根部。
③ 电缆束(含屏蔽层)与电连接器尾部出线口一般应留有1mm以上的合理间隙量。
五、分支设计
1.分支结构设计
装备用低频电缆组装件一般要求在单个组装件产品上实现多种功能,即实现多种信号和电能的传递。因此,在整机中需要走向不同的位置。这就需要对低频电缆组装件进行分支结构设计。
分支结构设计和设备的内部结构紧密相关。设计时,一般应注意以下要求:
① 电缆组装件的总体分支结构应根据所要连接的设备确定,去往同一方向的线束应尽量进行“合束”处理,以简化电缆网结构。
② 确定分支点或分支点距离电连接器的长度时,应充分考虑分支线束的固定和操作空间,避免线束的不合理弯折,并方便电连接器插拔。
③ 分支设计时,应充分考虑可实施性,方便分支屏蔽层的搭接、分支防护套的搭接和分支点的加强保护等。
图2、图3是低频电缆网的分支结构设计示意图和对应的实物图。
图2 低频电缆网的分支结构设计示意图
图3 低频电缆网实物图
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