吴礼红 马 腾 姚思捷 张 宇 王万松

（公牛集团股份有限公司 慈溪 315314）

引言

按照企业标准，为保障墙壁开关产品在使用过程中的可靠性以及可维修性，要求墙壁开关按钮在拨打使用的过程中不会轻易脱扣，以及按钮在维修时便于拆卸，本公司规定按钮的脱扣力在10 ～45 N 之间。通常，按钮脱扣力的定义是指纵向脱扣力，如图1所示。本文的脱扣力专指按钮的纵向脱扣力。

图1 分析结构的示意图

影响按钮脱扣力的因素很多，其中争议最大的就是按钮卡扣的扣合量△S（指按钮卡扣与过渡件卡扣的过盈量，如图1所示）。众所周知，按钮卡扣的扣合量对按钮脱扣力影响很大，但是不知道具体影响多大，而且不知道最理想的卡扣扣合量是多少。扣合量不是越大越好，扣合量太大，脱扣力太大，卡扣容易断；扣合量也不是越小越好，扣合量太小，尺寸公差对脱扣力影响可能很大，脱扣力波动太大。可是从来都没有精确的数据依据来支持这些结论，不知道卡扣的扣合量设计多少合适。依据多年的历史经验，目前卡扣的扣合量设计为0.4 mm，到底是不是最佳的？本文借助FEA 软件的结果和力学理论予以解答。

1 受力分析

如图2所示。按钮在受到脱扣力P1作用时，在卡扣A 和B 处受到过渡件的接触力PA和PB，向X1,Z1 方向分解，得PAsinθ，PAcosθ，PBsinθ 和PBcosθ，按钮底部受到固定架的支反力P2。脱扣力P 对按钮底部接触线的Y1 方向力矩等于PA，PB对按钮底部接触线的Y1 方向力矩之和。见公式（1）。

图2 按钮受力分析图

式中：

P1—按钮脱扣力；

PA—过渡件对按钮的接触力，与Z 轴夹角α，位于靠近脱扣力一端；……