1　引言

本课题主要以刚性插针和弹性插孔为主要研究范围,插拔力是接触件机械性能里的一个重要指标，一个设计良好的接触件，其插入力和分离力应很接近。如果接触件结构尺寸设计不合理，会造成插入力急剧增大和连接器对接困难，甚至会损害接触件，影响机械性能里的机械寿命指标。本研究的主要目的就是要通过理论推算，找出影响插入力的主要因素，使设计接触件时能够避免不合理的结构尺寸，为插入力较大的连接器产品的改进提供参考。

2　圆形头刚性插针与开槽弹性插孔

2.1　插入力分析

圆头刚性插针的头部形状为半球形，开槽插孔是指在插头的插合端沿轴向加工一定数量的槽，形成多条弹性的悬臂梁，经收口等工序后形成弹性体，为防止插针与插孔对接时由于插针超差或歪斜造成插孔过量变形，通常在插孔外面的配置护管进行保护和导向。具体结构见图1。

  

图1　带护管直开槽弹性插孔与刚性插针

当刚性插针与直槽弹性插孔对接的时，我们以口部刚接触时的状态进行插入力受力分析，具体见图2。

胡适强调身处“现在”、作为独立个体存在的“小我”不是一个孤立的存在者：在空间上，其与社会或世界的全体互为影响；在时间上，其和社会世界的过去和未来都有因果关系。现在的“小我”是过去无数“小我”的各种“前因”而共同产生的“后果”，其间保留了过去“小我”的种种印记。现在的“小我”又是造就将来“小我”的“前因”，会把现在“小我”的种种印记传递到将来。无数的“小我”构成一脉相承永远接续的“大我”。作为个体的“小我”生命有限，必死无疑，但由无穷过去、现在和将来的“小我”代代相传所形成的“大我”却是连绵不绝，永远不死的。

围绕着生本课堂的创建，教师要创新教学的方式，要能够将创新的理念融入到教学工作实际中。尊重学生，激励学生，给学生更多的支持，让学生享有更多的自由，唤醒学生内在的学习热情。所以，作为一名教师，要灵活运用各种教学手段，将当前非常受教育界认可的情境教学、小组合作教学、角色扮演教学、微课堂教学等形式巧妙结合起来，共同促进学生内在学习动机的激发，提高学生自主学习能力。

  

图2　插入力受力分析图

当B=0.4、L=5.5、d=1.02、D=1.12、W=1、μ=0.2时，通过改变圆弧半径r的参数，并运用公式(2)计算插入力，数据表见表4，折线图见图6。通过图表可知，插孔孔口圆弧半径与插入力成反比。

F=Wta n(Φ+θ)

综上所述，在社会经济发展的推动下，土木工程行业迈入了快速发展的阶段，在整个施工过程中，面临着机械设备的使用和人员管理的复杂性。若管理工作不到位，不仅会出现施工质量问题，还可能会引发重大的安全事故，甚至造成人员伤亡。为了更好地保证工程的施工质量，必须重视土木工程施工管理工作，保证工程的顺利进行，推动土木工程建设行业的长远发展。

说话时他们坐在罗衫的单身公寓里吃面，罗衫闻到此言，猛抬起头，表情惊异。一根面条抻得很长，挂在她的嘴角，不停地荡来荡去。

(1)

其中，F为插入力，W为插孔收口后的各花瓣的径向压力，Φ为摩擦角，θ为斜面的倾斜角。其中Φ=arctan(μ)，μ为摩擦系数。下面分析倾斜角θ的计算方法，具体见图3所示。其中，L为槽深，B为槽宽，d为插针直径，D为插孔孔径，α为收口后的弯曲角度，r为插孔孔口圆弧半径。根据三角函数关系可知：θ=arcos((h+r)/(d/2+r ))，h=D/2-k，k≈sinα*A , A≈L-r，α=arcsin(B/2/L)，将其代入公式(1)，由此可得:

F=Wtan(arctanμ+ arcos((D/2-B/2/L*(L-r)+r)/(d/2+r)))

(2)

  

图3　倾斜角分析图

以下我们以20#插孔为例，其中已知L=5.5、B=0.4、D=1.12、d=1.02、r=0.2，通过改变其中的尺寸参数，重新计算插入力F，分析插孔各结构尺寸变化时对插入力的影响程度。

F=Wtan(arctan(μ)+α/2)

下面就以20插孔为例进行研究，假设插孔槽深L=5.5，槽宽B=0.4，喇叭口长度A=1，喇叭口弯曲角β=15°，插孔径向力W=1。

2.2　槽宽对插入力的影响

当L=5.5、D=1.12、d=1.02、r=0.2、W=1、μ=0.2时，改变B参数并运用公式(2)计算插入力，数据表见表1，折线图见图3。通过图表可知，槽宽与插入力成正比，随着槽宽的增加，插入力会显著增加。

  

图3　槽宽-插入力折线图

 

表1　槽宽-插入力数据表

  

槽宽B0．150．200．250．300．350．400．450．500．550．600．650．700．750．80插入力F0．480．630．750．881．001．121．251．391．551．721．912．122．372．67

2.3　槽深对插入力的影响

当B=0.4、L=5.5、d=1.02、r=0.2、D=1.12、μ=0.2时，改变插孔收口后各花瓣的径向压力W，运用公式(2)计算插入力。数据表见表5，折线图见图7。通过图表可知，插孔径向力与插入力成正比，通常径向压力与插孔的分离力相关联，分离力的大小已经决定了径向力的大小，因此，径向力不能作为减少插入力的措施。

  

图4　槽深-插入力折线图

 

表2　槽深-插入力数据表

  

槽深L2．503．003．504．004．505．005．506．006．507．007．508．008．509．00插入力F1．081．091．101．111．111．121．121．121．131．131．131．131．141．14

2.4　孔径对插入力的影响

当B=0.4、L=5.5、d=1.02、r=0.2、W=1、μ=0.2时改变孔径D的参数，并运用公式(2)计算插入力。数据表见表3，折线图见图5，通过图表可知，槽深与插入力成反比。

  

图5　孔径-插入力折线图

 

表3　孔径-插入力数据表

  

孔径D1．021．041．061．081．101．121．141．161．181．201．221．241．261．28插入力F1．401．341．291．231．171．121．071．020．970．920．870．820．770．72

2.5　孔口圆弧半径对插入力的影响

根据有摩擦的斜面施加水平推力公式可知：

  

图6　孔口圆弧半径-插入力折线图

 

表4　孔口圆弧半径-插入力数据表

  

孔口圆弧半径R0．100．150．200．250．300．350．400．450．500．550．600．650．700．75插入力F1．641．511．401．321．251．191．131．091．041．010．970．940．920．89

2.6　花瓣径向压力对插入力的影响

当B=0.4、D=1.12、d=1.02、r=0.2、W=1、μ=0.2时改变槽深L的参数，并运用公式(2)计算插入力，数据表见表2，折线图见图4。通过图表可知，槽深与插入力成正比，但是随着槽深的增加，插入力增加非常缓慢，由此可见，插孔插深对插入力影响非常小，可以忽略不计。

  

图7　插孔花瓣径向力-插入力折线图

 

表5　插孔径向力-插入力数据表

  

径向力W0．200．400．600．801．001．201．401．601．802．002．202．402．602．80插入力F0．280．560．841．121．401．691．972．252．532．813．093．373．653．93

3　锥形头刚性插针与开槽弹性插孔

将刚性插针头部设计成锥形是接触件设计的一种常见手段，下面就对锥形头插针与开槽弹性插孔对接时的插入力进行受力分析，具体形状见图8。根据有摩擦的斜面推力公式 F=Wtan(Φ+θ)， F为插入力，W为径向力，Φ为摩擦角，θ倾斜角。其中Φ=arctan(μ)，μ为摩擦系数，由图可知，倾斜角θ=α/2，将以上关系代入公式(1)得出公式：

这种萧散空灵，含蓄内敛的小楷特点并不是呆滞的含蓄，而是带有一种拙而有趣的字态，王世贞曾评王宠书法：“虽结法小疏，而天骨烂然姿态横生”[2]。这种拙趣主要受明中期刻贴的影响，整幅作品笔画应势而变，或端或长，笔画之间的短处无不体现这种拙趣。

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(3)

根据公式可知影响插入力的因素主要由插针头部锥度α、径向力W和摩擦系数μ。

F=Wtan(arctan(μ)+β- arcsin(B/2/(L-A)))

  

图8　锥形头插针与直槽弹性插孔受力分析图

  

图9　插针锥度-插入力折线图

 

表6　插针锥度-插入力数据表

  

插针锥度α10152025303540455055插入力F0．290．340．3900．440．490．550．610．670．730．80插针锥度α6065707580859095100105插入力F0．880．961．051．141．251．371．501．651．832．03

4　圆头刚性插针与喇叭口插孔

4.1　插入力分析

喇叭口插孔是将开槽插孔在收口过程中将插孔口部翻开，形成喇叭口形状，从而改善接触件对接状况，图10为喇叭口插孔的受力分析图。其对接方式类似锥形插针与开槽弹性插孔的对接，其插入力计算同样采用F=Wtan(Φ+θ)公式，其中Φ=arctan(μ)，μ为摩擦系数。

  

图10　喇叭口插孔受力分析图

下面分析斜面倾斜角的计算，具体见图11，其中A为喇叭口长度，B为槽宽，β为喇叭口弯曲角度， L为槽深，θ为斜面倾斜角，θ=β-α，α=arcsin(B/2/(L-A))，W为插孔花瓣的径向力,将以上关系代入公式(1)可得

下面就影响插入力的主要因素插针头部锥度α角进行研究，以径向力W=1，摩擦系数μ=0.2时，将其代入公式(3)进行分析，具体见表6和折线图见图9。由图表可知，插针头部锥度大小与插入力成正比，锥度越小插入力也就越小。

(4)

  

图11　喇叭口插孔倾斜角分析图

天色渐晚，叶总提议三人一起去附近的餐馆大吃一顿，也好让孟导舒舒心。孟导本来心情不爽想走考虑到老贾忙活了半天，也不想坏了叶总兴致，于是也就答应了下来。叶总不一会儿就收拾停当，关了店铺，带着二人来到餐馆。点好菜选好酒，三人又闲聊起来。

在监管上，余额宝借助天弘基金实现基金销售的做法，是在打擦边球，缺乏正式的文件保护用户的利益，余额宝并没有提醒用户投资风险，一旦用户因收益发生争执，法律纠纷很难避免。由此产生的影响也难于估计。

4.2　喇叭口插孔槽宽对插入力的影响

当L=5.5、A=1和β=15°时，通过公式(4)改变槽宽B的参数，分析其对插入力的影响。通过数据表(表7)和折线图(见图12)可知，插孔槽宽与插入力成反比，随着槽宽的增加，插入力缓慢的下降，因此槽宽对插入力的影响较小，可以忽略。

  

图12　喇叭口槽宽-插入力折线图

 

表7　喇叭口插孔槽宽-插入力数据表

  

槽宽B0．150．200．250．300．350．400．450．500．550．600．650．700．750．80插入力F0．470．470．460．450．450．440．430．430．420．410．410．400．390．39

4.3　喇叭口插孔槽深对插入力的影响

当B=0.4、A=1和β=15°时，通过改变槽深L参数，分析其对插入力F的影响。通过数据表(表8)和折线图(见图13)可知，插孔槽深与插入力成正比，随着槽深的增加，插入力缓慢的上升，因此槽深对插入力的影响较小，可以忽略。

  

图13　喇叭口槽深-插入力折线图

 

表8　喇叭口插孔槽深-插入力数据表

  

槽深L2．503．003．504．004．505．005．506．006．507．007．508．008．509．00插入力F0．340．380．400．410．430．430．440．450．450．450．460．460．460．46

4.4　喇叭口翻口角度对插入力的影响

当B=0.4、A=1和L=5.5时，通过公式(4)改变翻口角度β参数，分析其对插入力的影响。通过数据表(表9)和折线图(见图14)可知，喇叭口翻口角度与插入力成正比，翻口角度的增加，插入力也快速上升，因此喇叭口翻口角度对插入力的影响较大，为喇叭口插孔的重要参数。

  

图14　喇叭口翻口角度-插入力折线图

 

表9　喇叭口翻口角度-插入力数据表

  

翻口角度β510152025303540455055606570插入力F0．240．340．440．550．670．800．961．141．361．652．032．573．435．03

5　结束语

通过以上各种形状和尺寸的接触件的插入力分析，可以得出以下结论：

1)对于圆形头刚性插针与开槽弹性插孔接触件设计，可以通过减少切槽宽度、增大插孔孔径和增大孔口圆弧半径的方法有效降低插入力；

2)对于锥形头刚性插针与开槽弹性插孔接触件设计，可以通过减少插针头部锥形角度的方法，有效降低接触件的插入力；

3)对于圆头刚性插针与喇叭口开槽弹性插孔接触件设计，可以通过减小喇叭口翻口角度的方法使接触件的插拔力降低。

参考文献：

[1]　机械设计手册. 机械工业出版社,2004.8.