带振动的最小线规


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我听说,有效存在的导线最小尺寸振动环境。换句话说,在设计会产生振动的电线(在我的情况下是汽车)时,建议将所有电线都设为24 AWG或更大,而不管其通过的电流量如何。

这有什么智慧吗?如何确定我的电线是否足够大,以免彼此晃动?


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我不知道答案。但我只想澄清任何可能通过搜索引擎找到此问题的人。对于任何电线,组成电线的单股线越细,弯曲和振动的阻力就越大。看起来似乎违反直觉,但这是事实。
mkeith 2015年

..如果使用的变压器,线圈和灯的电线较细怎么办?谁推荐这个?唯一的例外可能是在NiCr加热元件上使用,当然,对于线束也有特殊的做法。
GR Tech

Answers:


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振动环境中的第一步是照顾好导线末端,例如Spehro暗示的那样。

如果焊接或散布内部导体,则它们实际上会变成一根或多根单独的电线,强度和抗振性非常有限。这就是专业人员压接所有端子的原因,如果确实重要,请在电缆周围使用套圈,然后压接。(选择正确的套圈将使电线相对分组,即使随后非常用力地压接)。

之后,您需要担心电线的外护套会沿着粗糙的边缘振动。您需要通过使用许多支撑点来防止这种情况的发生,或者可以使用增强件将电线束固定在其上。

一旦达到这一点,就需要开始考虑电线尺寸和绞线。

对于汽车行业,他们可能将愚蠢的标准设置为“ AWG24或以上”,但这很可能是因为在某些行业中对该问题的了解有限。(比起解释更好的要点,更容易告诉车库工作人员不要购买少于AWG24的电线)。

但是,更明智的规则是在Spehro的答案中看到的规则:对于N或M数量的振动力,不少于X或Y股。当然,在任何类型的系统中,都有针对最小或最大振动力的许多不同种类的定义和规范,因此这可能会很快变得模糊不清,这也是说“ AGW24”的原因。

进一步说一下mkeith的评论:铜棒(线或其他)越粗,弯曲力将在材料中产生的变形越大。累积的变形越多,金属疲劳越快。如果您有无限细的电线,则在锐角处的变形也将无限小。实际上,可能小至几十或几十微米的芯片键合线可以在风中弯曲和振动,而不会长时间折断。

因此,如果您想使用非常柔软且使用寿命长的电线,则需要一种由尽可能多的细线组成的电线。

通常的做法是,使用硅胶或聚四氟乙烯护套的导线堆积0.06毫米,以实现极高的柔韧性和抗振性。以及高温性能。但是,PVC或PP电线,绕线或玻璃纤维增​​强的硅树脂也存在相同的电线结构。使用如此细的电线,您可以在AWG28上获得Spehro提到的19个支架,而且还很幸运,较细的线束将为您提供额外的利润,如上所述。

但是,请小心使用有机硅或其他软塑料,因为这很容易用尖锐的小边缘损坏。许多汽车解决方案只允许在安全区域内使用软塑料,当电线沿着坚硬而又可能会磨擦的尖锐表面走线时,电线会包裹在玻璃纤维增​​强护套中。

TL; DR(结论):

如果您的线束非常细,则可以使用更细的线,因为金属线越细,金属疲劳程度就越小。因此,如果您在AWG24处使用普通的7股线,可能会从19股以上的AWG28线中松脱,请明智地进行振动。

但是,在开始考虑电线的粗细和绞线之前,您需要考虑安全地终止电线的末端,在任何情况下都不要使用焊点来启动电线,也不要考虑沿硬边摩擦和切割对电线造成的损坏。


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美国联邦航空局对飞机的建议可能适用-小于AWG 20的电线应获得额外的支撑(包括端接),并且不应受到“过度振动”的影响,并且不应使用少于19股的电线。

当然,如果电线得到充分支撑(就其长度而言),则没有下限。安全气囊控制中使用的诸如MEMS加速度计之类的陶瓷封装IC内部的键合线将类似于AWG 50,并且它们可以很好地存活(因为它们很短)。同样,如果对端子进行小心处理,则将细线捆扎在一起也可以。

确定抗振性有点复杂-如果振动恰巧在共振时具有大量能量,并且机械系统的阻尼很差,那么您可以获得比稍微不同的频率更大的运动。

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