突跳式溫控器的關鍵材料有哪些?
突跳式溫控器的關鍵材料有哪些?突跳式溫控器是一種溫度敏感的開關元件,廣泛用在咖啡壺、電飯煲、電飯鍋、電熱水器、吸塵器和豆?jié){機等小家用電器中,用作過溫過熱保護,具有結構簡單,安全可靠,動作可靠干脆,不拉弧,無線電干涉少,使用壽命長,成本低等特點。突跳溫控器的關鍵材料有雙金屬片、銀觸點和鈹銅片。
此三款材料對突跳式溫控器的質量產生直接影響。突跳式溫控器的失效主要可以歸結為三點:觸點粘結失效,簧片(鈹銅彈片)發(fā)生斷裂和溫度漂移失效。后面將分別詳細討論,敬請關注。
突跳式溫控器是實現對溫度進行控制的開關元件,廣泛應用于飲水機、電飯鍋、微波爐、電烤箱等家用電器,其可靠性直接影響到整個電器的工作性能和產品檔次。目前,國內溫控器產品的壽命普遍在十萬次左右,與國外二十萬次相比具有較大差距。為提升我國家電產品的市場競爭力,亟需提高國產突跳式溫控器的可靠性水平。
對于突跳式溫控器這種開關元件,接觸失效是最常見的失效形式之一,約占總失效數的80%。觸頭彈跳是開關元件普遍存在的現象,是引起接觸失效的主要原因,它造成觸頭機械磨損、引燃電弧、加劇觸頭電氣磨損和材料侵蝕,情況嚴重時,會使觸頭粘接在一起,將嚴重降低突跳式溫控器的使用壽命和可靠性水平。
因此,研究突跳式溫控器的觸頭彈跳現象,分析其主要影響因素,可為抑制觸頭彈跳,評判片彈簧優(yōu)化設計的效果提供依據。片彈簧是保證突跳式溫控器正常工作的關鍵元件之一,其機械特性參數對突跳式溫控器的操作性能和觸頭的彈跳性能都有較大影響。目前,在對片彈簧的機械特性進行求解時,國內外學者多采用基于小變形理論的計算方法,忽略片彈簧屬于薄壁元件,在彎曲變形過程中出現幾何非線性問題的特點,因此得到的求解結果并不符合片彈簧的實際情況。本文利用幾何非線性有限單元法對片彈簧的機械特性進行計算,在此基礎上,對片彈簧進行優(yōu)化設計,從而改善觸頭的動態(tài)彈跳性能,這對提高突跳式溫控器的可靠性水平具有實際意義。本文以KSD301型突跳式溫控器為研究對象,首先研究其觸頭彈跳現象,并分析片彈簧的結構尺寸對觸頭彈跳的影響情況,然后對其片彈簧的機械特性進行計算,最后以片彈簧的預壓力在滿足約束范圍時取最大值為目標,研究片彈簧結構尺寸的優(yōu)化設計方法。
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