桂 丑，王 波，葉 宇，管楊杰，楊 全

(貴州航天電器股份有限公司，貴州貴陽，550009)

1 引言

GJB 177A矩形電連接器主要應用在電子設備中的機箱和安裝架上，為ATR機箱和安裝架的通用化標準接口。GJB441-88《機載電子設備機箱、安裝架的安裝形式和基本尺寸》對GJB 177A矩形電連接器的安裝做了詳細的規(guī)定。但是在機箱和安裝架上是否使用后緊定銷、連接器是否能承力問題上，標準中并未做強制、明確的要求，因此在連接器的安裝使用過程中，曾出現(xiàn)過連接器殼體鍍層和基體嚴重磨損、外殼出現(xiàn)變形甚至裂痕的問題，給用戶的安裝和使用造成了疑惑。文章對插頭和插座的安裝尺寸、后緊定銷的使用問題進行了研究和探討，提出了保證連接器可靠性的方法，并得到了使用單位的認可，對于提高連接器安裝使用可靠性、完善標準提供參考方面都具有積極的意義。

2 GJB 177A矩形電連接器安裝使用問題簡介

2.1 GJB177A-99矩形電連接器規(guī)范簡介

GJB 177A-99[1]是1999年頒布和實施的，該標準是GJB 177-86[2]的升級換版版本。GJB 177-86是完全參照MIL-C-81659B(1976年版頒布實施)進行編制的，它規(guī)定了單絕緣安裝板、雙絕緣安裝板、三絕緣安裝板、四絕緣安裝板外殼的壓接式可拆卸接觸件矩形電連接器的通用要求、質(zhì)量保證規(guī)定和交貨準備等內(nèi)容。

GJB177A-99矩形電連接器特別適用于航空、航天等電子設備的機箱和安裝架使用，用量大、用途廣。由于GJB177A-99對GJB177-86中連接器外殼尺寸進行了細化，在外殼材料、加工方法、安裝尺寸規(guī)定方面未作變化，對本文而言無影響。因此，本文對二者的引用不做區(qū)分。

2.2 GJB177A-99矩形電連接器外殼成型加工方法和結(jié)構

2.2.1 GJB177A-99矩形電連接器外殼成型加工方法

從GJB 177-86的外殼外形圖可以看出，其包含了采用鑄造鋁合金進行加工的隱含要求，GJB 177A-99繼承了這一隱含要求。之所以講是隱含要求，是因為雖然GJB 177A-99的3.3.3條規(guī)定“外殼應由優(yōu)質(zhì)鋁合金制造”，但是其外形尺寸圖4～圖11中的型腔均明確規(guī)定了拔模尺寸、鑄造工藝所需的R過渡角、定位和加強筋。這些特性只有采用鑄造工藝才有必要，才能經(jīng)濟的獲得，而這些特性采用機加工藝的話一來沒有必要，二則經(jīng)濟成本高。

此外，美國arinc公司的產(chǎn)品arinc404的外殼采用鑄造鋁合金加工，其對應的美軍標MIL-C-81659B連接器的外殼實物也采用鑄造鋁合金加工。而我國在編制GJB 177-86時也是完全參照MIL-C-81659B連接器標準和實物開展工作的，最早研制該連接器的三線企業(yè)國營3419廠在仿制MIL-C-81659B連接器時，也是采用鑄造鋁合金生產(chǎn)單絕緣安裝板和雙絕緣安裝板連接器。

而在實際生產(chǎn)過程中，截至文章發(fā)表時，相同規(guī)格的鑄造鋁合金外殼(ZL102鑄造鋁合金)的市場價低至鋁合金車削成型加工外殼(2A12鋁合金板)的20%左右，而且供貨周期快，也能滿足GJB 177A-99的性能和質(zhì)量要求。國外泰科、ITT、安菲諾、radiall公司的arinc404、MIL-C-81659、DPX系列電連接器，以及國內(nèi)部分廠家仍在延續(xù)使用鑄造鋁合金外殼。

2.2.2 GJB177A-99矩形電連接器外殼的結(jié)構

研讀GJB 177A-99中連接器外形尺寸圖4～圖11可知，連接器在自由狀態(tài)下插合時，是依靠插座外殼內(nèi)部的臺階和插頭的插合端面進行定位的(見圖1)。也就是說，在插合到二者貼合時，若繼續(xù)施加插合力，則連接器的插頭外殼和插座外殼開始相互施加頂壓力。

圖1 自由狀態(tài)下插頭和插座插合定位

2.3 GJB177A-99矩形電連接器安裝和使用過程中的問題簡介

在連接器安裝使用過程中，連接器能不能按照圖1狀態(tài)安裝使用、到底要不要使用后緊定附件是很多用戶面臨的疑惑。GJB441-88[3]中4.5.3條規(guī)定“設備的后緊定用矩形電連接器完成。如需另加后緊定銷時，采用如圖19所示的裝置?！保珿JB441-88中圖19的要求如本文圖2所示。

圖2 后緊定銷安裝示意圖

圖3 GJB177-86中關于插頭插座安裝尺寸要求

但是，在工程實際中，有的用戶未安裝后緊定銷、或者雖然安裝了后緊定銷，但是由于鈑金結(jié)構的安裝架公差較大而導致定位尺寸不能滿足4.3min的規(guī)定，其結(jié)果是：插頭和插座外殼在圖1所示的貼合位置受力，導致連接器外殼變形、裂紋、殼體鍍層磨損嚴重等質(zhì)量問題，對設備的可靠工作產(chǎn)生了影響。因此，連接器安裝時插頭外殼和插座外殼的定位臺階能不能接觸，那種情況下增加后緊定銷以避免上述問題成了用戶最關心的問題。

3 GJB 177A矩形電連接器安裝使用建議

3.1 連接器插頭和插座安裝尺寸問題的使用建議

根據(jù)GJB177-86圖2及其對應的連接器插頭、插座外形尺寸規(guī)定，經(jīng)計算可知，在標準給定的公差范圍內(nèi)，連接器插頭端面是可以和插座內(nèi)部的定位臺階接觸的。同時從GJB441-88中“4.5.3.1 設備的后緊定用矩形電連接器完成。”這句話可知，為了對設備進行安裝固定，連接器插頭外殼端面和插座內(nèi)部臺階是應該進行接觸的以便實現(xiàn)對機箱的固定。

通讀GJB441-88可知，該規(guī)范是機載電子設備機箱、安裝架的安裝形式和基本尺寸，是基于標準ATR機箱而編制的，其4.2.4 設備重量范圍中表4對ATR機箱的最大許用重量也做了明確規(guī)定，對前緊定、減震也做了明確的規(guī)定?？偨Y(jié)起來，應該這么理解，在設備許用重量范圍內(nèi)、進行良好的前緊定、后緊定和減震措施的情況下插頭外殼端面和插座外殼內(nèi)部的定位臺階是可以接觸受力用來固定機箱的。

在實際安裝使用過程中，發(fā)生連接器外殼變形、開裂等現(xiàn)象的原因絕大多數(shù)的主因是前鎖緊不良，機箱在連接器插合方向有明顯的移動行程，在此方向的加速度作用下，機箱以多頻次沖量的形式作用于連接器外殼，導致外殼疲勞變形。根據(jù)沖量公式I=Ft,沖量與作用力F、力F的作用時間t成正比，而F與機箱的重量有關，機箱的重量越大，加速度越大，F(xiàn)增大，對連接器的外殼損傷越嚴重。因此，建議在使用時在前鎖緊防松上加嚴控制。

3.2 關于后緊定銷的使用建議

毋庸置疑，后緊定銷的使用是完全有必要的。凡是結(jié)構、重量允許的情況下，建議用戶都使用后緊定銷。在按照本文圖2的規(guī)定增加后緊定銷時，建議在后緊定銷定位的情況下，連接器的插頭外殼和插座外殼內(nèi)部定位凸臺不進行接觸定位。這樣做的好處為：一方面避免過定位，導致前鎖緊不良，另一方面避免連接器外殼定位導致的殼體鍍層磨損、變形等不必要的損傷。

3.3 關于后緊定銷的改進建議

GJB441-88中圖19所示的后緊定銷與緊定孔為剛性配合結(jié)構。在實際生產(chǎn)過程中，往往存在較大的工藝公差，導致緊定尺寸不能滿足圖19中4.3min的尺寸要求，機箱和安裝架在鎖緊后，在連接器插合方向仍然有一定的晃動間隙，容易造成連接器損傷。因此，建議對圖19所示的緊定銷進行改進，在緊定銷軸向上增加壓縮彈簧，在機箱和安裝架鎖緊后，壓縮彈簧提供一定的彈力，防止機箱松動，減少緊定銷和緊定孔配合部位的磨損、降低故障率。

4 結(jié)語

GJB177A矩形電連接器在機載電子設備領域仍然有著重要的作用，該連接器工藝成熟、質(zhì)量可靠、成本低廉，在軍民融合背景下，還有這廣闊的發(fā)展前景。對其安裝和使用問題的研究，對于改善使用工況以降低故障率、促進標準的修訂和完善都有著重要意義。