為提高USB接口數據傳輸的穩(wěn)定性和延長使用壽命,課題組對彈片結構進行了改進。基于彈片壓力變形理論和庫侖摩擦定律,同時考慮彈片接觸大變形的關鍵因素,運用ANSYS Workbench軟件建立了某型號USB數據接口球頭彈片和接頭接觸的力學模型;運用有限元方法,對接頭與數據接口球頭彈片插合過程進行仿真分析,對比分析了插合過程中球頭彈片的力學特性的理論計算和仿真分析結果。研究結果表明:球頭彈片的3種結構參數對其力學特性存在影響,原始結構設計存在缺陷;依據仿真分析的結果對3種結構參數進行調整,獲得了既能滿足其材料屈服強度又具有良好力學性能的結構參數范圍。研究結果為高性能USB數據接口的結構優(yōu)化設計與可靠性設計提供了參考依據。 

【文章來源】：輕工機械. 2020,38(05)

【文章頁數】：6 頁

【圖文】：

USB數據接口的結構及工作過程

在接頭插合過程中，接頭與球頭彈片接觸點處的法向壓力、接觸力，插入力與彈片的彈力以及彈片受到的壓力之間保持平衡，并滿足庫侖摩擦定律。由于接頭與彈片之間存在摩擦，接頭與彈片之間的接觸力方向與水平方向的角度為法向壓力與接觸力之間的摩擦角α加上插入力與法向壓力之間的正向角φ，并且隨著接頭的向前運動，正向角逐漸增大，當接頭運動到彈片的球頭頂點位置時法向壓力與接觸力共線，即正向角φ=90°時，彈片所受到的壓力最大，此時彈片的彈力與彈片所受到的壓力(接觸力)保持平衡。接頭插入過程的受力狀態(tài)如圖4所示。圖3 球頭彈片的等效模型

球頭彈片的等效模型

【參考文獻】：
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本文編號：3451213