芯线绞合有关设计与计算

芯线绞合有关设计与计算

芯线绞合国内称为成缆，是大多数多芯电缆生产的重要工序之一。由若干绝缘线芯或单元组绞合成缆芯的过程称芯线绞合。其原理类似如导体绞合，芯线绞合的一般工艺参数计算及线芯在绞合过程中的变形与绞线相似。芯线绞合根据绞合绝缘线芯直径是否相同分为对称绞合和不对称绞合。因为芯线在绞合过程中有弯曲变形,有些较粗绝缘芯线在绞合过程采用退扭。如UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯线及其它高发泡绝缘芯线。以下分几个方面叙述芯线绞合的工艺参数计算:

1.对绞:

对绞线的等效外径:

D=1.65d或1.71d

(软质用1.65d,硬质用1.71d),sometimes D=1.86d

复对绞线等效外径﹕

D=2.6d

多对数绞线等效外径﹕

对绞节距.

根据对绞组对数,芯线外径选取.

2. 多芯绞合:

绞合外径当芯线根数不多时,按正规绞合计算.见下表.

芯线排列方式及芯线绞合外径计算可根据下表:

芯数 芯线排列 外径比(M=D/d) 中芯空隙面积Xd2 外层空隙面积Xd2

2 2 2 0 1.571

3 3 2.154 0.04 1.248

4 4 2.414 0.215 1.22

5 5 2.7 0.543 1.259

6 6 3 1.025 1.329

7 1+6 3 0 1.329

8 1+7 3.3 0 1.39

9 1+8 3.7 0 1.679

10 2+8 4 0 2.276

11 3+8 4.154 0.04 2.593

12 3+9 4.154 0.04 2.039

13 4+9 4.414 0.215 2.553

14 4+10 4.414 0.215 2.025

15 5+10 4.7 0.543 2.578

16 5+11 4.7 0.543 2.071

17 6+11 5 1.025 2.641

18 6+12 5 1.025 2.137

19 1+6+12 5 0 2.137

20 1+6+13 5.154 0 1.944

21 1+7+13 5.3 0 2.257

22 1+8+13 5.7 0 4.442

23 2+8+13 6 0 3.598

24 2+8+14 6 0 2.975

25 3+8+14 6.154 0.04 3.285

26 3+9+14 6.154 0.04 3.285

27 3+9+15 6.154 0.04 2.801

28 4+9+15 6.414 0.215 3.282

29 4+9+16 6.414 0.215 2.806

30 4+10+16 6.414 0.215 2.806

31 5+10+16 6.7 0.543 3.319

32 5+11+16 6.7 0.543 3.319

33 5+11+17 6.7 0.543 2.864

34 6+11+17 7 1.025 3.398

35 6+12+17 7 1.025 3.398

36 6+12+18 7 1.025 2.927

37 1+6+12+18 7 0 2.927

38 1+7+12+18 7.3 0 3.458

39 2+6+12+18 8 0 4.705

40 2+7+12+19 8 0 4.254

41 2+7+13+19 8 0 4.254

42 2+8+13+19 8 0 4.254

44 2+8+14+20 8 0 3.774

45 3+8+14+20 8.154 0.04 4.042

48 3+9+15+21 8.154 0.04 2.867

当芯线根数较多并线径较小的情况下,可按束绞近似计算(导体绞合外径计算公式)

绞合节距

一般绞合节距取绞合外径的15~20倍.有时为了改善线材性能,可选择合适的节距.如为了改善线材的弯曲性能降低绞合节距.USB电缆为了减小芯线变形,采用大节距.

3. 有关绞合中的基圆直径.节圆直径.绞合外径

基圆直径:对于某一绞线层,绞线前芯线直径称基圆直径.

节圆直径:单线绞合在直径为D0的圆柱体上,以单线轴线至绞线轴线的距离为半径的圆为节圆,其直径为节圆直径.

绞合外径:该层绞线的外接圆直径为绞线外径.

图中对于第三层绞合: 基圆直径为D0(即第二层(1+6)绞合的绞合外径)

节圆直径为D’ D’=D0+d

绞合外径为D D=D’+d

4.绞入系数:

芯线绞合的绞入系数为1+(圆周率X绞合外径/绞合节距)的二次方.

D----绞合外径.

H----绞合节距.

在绞线过程中,对于多芯并芯线分层的情况,虽然为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保守起见,增大安全系数,并且减化计算,所以在上述绞入系数的计算中D采用芯线绞合的绞合外径(理论上,各层的绞合系