电子设备结构设计2015

电子设备结构设计王健石第1章机箱、机柜和控制台设计第2章电子设备热设计第3章电子设备镀覆与涂饰第4章人机工程与造型设计第5章电磁屏蔽与接地技术第6章电子设备振动与冲击设计第7章小模数齿轮传动设计第8章电子结构设计信息第1章机箱、机柜和控制台设计1.1机箱设计1.1.1机箱设计准则（1）机箱设计应满足用户的使用要求;（2）最大限度采用标准件，通用件和外购件。相同型号、规格尺寸的零件应能互换;（3）根据使用环境、可靠性要求，应考虑通风散热，优先采用自然散热，当自然散热不能满足要求时，可采用风冷、液冷或其他冷却方式;（4）有电磁屏蔽要求的机箱，应采取屏蔽措施，以消除减少干扰;（5）有密封要求机箱应采取密封结构，并对密封结构进行试验;（6）所有零件均应采取防护措施，并按国标、部标、军标规定进行标注;（7）外表面涂饰应符合有关规定;（8）机箱设计时应考虑安装方便，易于维修;（9）机箱内所有零部件机械连接牢固可靠，在环境试验后不允许有裂纹、松脱、移动和锈蚀;（10）舰船电子机箱应具有抗盐雾能力、机载机箱应考虑高度增加而气压下降对设备的影响，空间电子机箱即考虑密封又考虑外表面涂覆1.1.2机箱分类及其结构特点（1）按使用材料分A、铁皮机箱—用铁皮制作的机箱B、钢板机箱—用钢板或钢型材制作的机箱C、铝机箱—用铝材制作的机箱（铝材：铝板或型材）制作的机箱。D、塑料机箱—用塑料制作的机箱（2）按使用位置分A、台式机箱B、挂壁式机箱C、插箱（3）接密封与非密封分A、密封机箱B、非密封机箱（4）按功能分：A、电源机箱;B、发射机机箱;C、功放机箱等等.（5）按行业分：A、仪表机箱B、机载机箱C、舰载机箱等等1.1.3台式机箱尺寸系列A、电子设备台式机箱基本尺寸系列（1）机箱基本尺寸见图1-1.图1-1台式机箱机箱宽度W、高度H、深度D为机箱主体结构的外形尺寸，不包括提手、支脚、紧固件、装饰件及任何形式的其他配件的尺寸。（2）机箱基本尺寸系列I机箱宽度W1，高度H1、深度D1的尺寸系列见表1-1。表1-1机箱基本尺寸系列ImmH143.6、88.1、132.5、177.0、221.5、265.9、310.3、354.8W1（105.9）、（212.6）、（284）、（319.3）、426D1150、200、250、300、350、400、450、500、550、600注1：当H1大于354.8mm时，可按GB/T19520.I—2007表I选取数值.注2：允许H1、D1与表1-2中W2组合。注3：括号内的尺寸，不推荐使用。（3）机箱基本尺寸系列II机箱宽度W2、高度H2、深D2的尺寸系列见表1-2。表1-2机箱基本尺寸系列IImmB、高度进制为20mm的台式机箱基本尺寸系列（1）台式机箱基本尺寸及公差1、台式机箱结构型式台式机箱结构型式见图图1-2～图1-3.图1-2台式机箱型式（一）图1-3台式机箱型式（二）注：图1-2图1-4中H1、W1、D1均指台式机箱主体尺寸，不包括提手、支架、紧固件等结构附件。W——台式相箱外形宽度。H278、100、122、144、166、188、210、232、254W2100、120、140、160、180、200、220、240、280、320、360、400、440、480、520、560D2120、160、200、240、280、320、360、400、440、480、520、560、6002、台式机箱主体高度H1的尺寸系列60、80、100、120、140、160、180、200、240、280、320、360、400、440、480、520mm3、台式机箱主体宽度W1的尺寸系列120、160、200、240、280、320、360、400、440、480、520mm.4、台式机箱主体深度D1的尺寸系列160、200、240、280、320、360、400、440、480、520、560mm.5、台式机箱的框口尺寸台式机箱的正前方有插件插入时（见图1-3），框口尺寸应符合GB/T3047.3的有关规定。6、台式机箱的公差1、台式机箱的尺寸公差按GB/T1800.1-2009中规定的IT9～IT10.2、台式机箱的形位公差（主要指平行度和垂直度）按GB/T1184中规定的公差等级8～9。（2）台式机箱与架相配尺寸1、台式机箱需上架时，应在其两侧安装直角凸缘，见图1-4。2、宽度方向与高度方向的安装尺寸应按GB/T3047.3的有关规定。3、安装槽口或安装孔的尺寸应按GB/T3047.1的有关规定。4、机箱主体宽度W1，与外形宽度W之间的尺寸关系见图1—4和表1—3。表1-3机箱主体宽度W1与外形宽度W之间尺寸关系mmW1320440W3604801.1.4型材机箱﹙1）台式型材机箱（一）1、用ZXC736-1和ZXC735-1或ZXC735-2型板，可组合成扇平式机箱。2、ZXC736型材做面板之用，ZXC735供做测壁之用，若需拉手，可在侧壁前端加工孔型。3、上、下盖板、后背板为板金件。4、由两个型压件紧固上、下盖板。图1-5台式型材机箱（一）（2）台式型材机箱（二）图1-6台式型材前后围框机箱（3）台式型材机箱（三）1、由ZXC715、ZXC716两种型材组合成机箱的前框。2、由ZXC717、ZXC719两种型材组合成机箱的后框。3、用ZXC718与前、后框联接成机箱框架。4、左右侧板，上下盖板均匀为板金板，可插入框架。5、若装入机框（架）时，用ZXC720型材当安装件。图1-7台式型材机箱（三）（4）台式型材机箱（四）1、用ZXC730、ZXC731两种型材，通过弯角件组成机箱前框。2、箱体以板金件为主。3、用ZXC732为装饰安装件。图1-8台式机型材机机箱（四）（5）台式型材机箱（五）1、用ZXC721、ZXC722、ZXC723三种型材，可组成台式机箱的框架，在宽度方向上使用ZXC722，高度方向上使用ZXC723，深度方向使用ZXC721。2、用ZXC721、ZXC722、ZXC724三种型材，可组合成插箱的框架。3、当机箱、或插箱需要拉手时，使用ZXC725即可。4、当对外观附加装饰时，可卡装塑料型材或装饰条。5、利用此组型材组成机箱的最小高度为2U（U=44.45mm）。图1-9台式型材机箱（6）台式型材机箱（六）1、用ZXC74、ZXC76、ZXC77、ZXC78、ZXC710五种型材，可组成台式机箱框架，在宽度方向上使用ZXC76和ZXC710型材，高度方向上使用ZXC74和ZXC78型材，深度方向上使用ZXC77型材。2、用ZXC74兼做拉手。3、使用ZXC79紧定插入框架的盖板。4、尺寸符合上架要求的框架或箱体。可用ZXC75为安装件。图1-10台式型材机箱（六）（7）YJ-D铝型材机箱系列YJ-D型系列由优质铝型材和铝板加工而成，外观大方时尚。D2型、D3型、D6型则进一步地考虑机箱的便携性。机箱高度有2U、3U、4U、5U、6U等，孔距：5.08mm。机箱深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选。机箱特征1、适用于台式、卧式仪器机箱。2、承载重量25㎏。3、导轨式立式安装线路板，线路板的高度如下:2U机箱55.55mm3U机箱100.00mm4U机箱144.45mm拆装示意图1、前压板2、前横梁3、上盖板4、小滑块5、后横梁6、后压板7.后脚8.侧板9、下盖板10.底脚（8）YJ-C铝型材机箱系列YJ-C型系列机箱由优质的铝型材和铝板加工而成，结构牢固豪华、使用方便，为高档仪器产品提供优美的外观。C2型、C3型、C6型及C型立式则进一步地考虑机箱的便携性。机箱高度有2U、3U、4U、5U、6U等，孔距：5.08mm。机箱深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选。机箱特征1、适用于台式、立式、便携仪器机箱。2、承载重量50kg。3、面板的安装方式：是将面板固定在上下横梁内嵌的滑轮，螺母插条上。4、机箱的加强方式：若设计承载重量较大，可在机箱上各安1～2根中间横梁，中间横梁分单、双钉固定二种，可任选。拆装示意图1.上盖板2、横梁3、滑母4.侧板5.下盖板6.围框7.底脚（9）YJ-AD、BD铝型材机箱系列YJ-AD、BD型铝合金标准机箱由优质的铝型材和铝板加工而成，在A型B型机箱的基础上结合D型机箱的优势，适用中高档仪表仪器及机架上的插箱。机箱高度有2U、3U、3.5U、4U、5U、6U、7U、8U等，孔距：5.08mm.机箱宽度深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选。机箱特征1、适用于台式、立式及装架式仪器机箱。2、承载重量25kg。3、导轨式立式安装线路板，线路板的高度如下：2U机箱55.55mm3U机箱100.00mm4U机箱144.45mm4、面板的安装方式：是将面板固定在上下横梁内嵌的滑轮，螺母插条上。5、机箱的加强方式：若设计承载重量较大，可在机箱上下各安1～2根中间横梁。中间横梁分单、双钉固定二种，可任选。拆装示意图1.把手2、前横梁3、上盖板4、小滑块5.后脚6、后横梁7、后压板8.侧板9、下盖板10.底脚（10）YJ-A、B铝型材机箱系列YJ-A、B型铝合金标准机箱由优质的铝型材和铝板加工而成，外型美观、大方，适用于台式或立式的中高档仪表仪器外观及机架上的插箱。机箱高度有2U、3U、3.5U、4U、5U、6U、7U、8U等，孔距：5.08mm。机箱宽度深度可根据客户要求调整。表面经喷塑处理，提供多种颜色，可任选。机箱特征：1、适用于台式、立式及装架式仪器机箱。2、承载重量25kg。3、导轨式立式安装线路板，线路板的高度如下：2U机箱55.55mm3U机箱100.00mm4U机箱144.45mm拆装示意图1、把手2、前横梁3、上盖板4、后横梁5、后脚6、小滑块7、侧插板8、后压板9、侧板10、下盖板11、底脚1.1.5ATR机箱（机载电子设备机箱）ATR机箱特点：1、ATR机箱一般要密封，机箱采用整体焊接，用橡胶密封圈密封，在面板上﹙或机箱前框上﹚加工密封沟槽，将密封圈嵌入或粘接在沟槽内，面板与机壳用螺钉固牢后密封。面板上的零件本身要密封，元器件安装在面板上也要密封。密封要通过试验是否达到设计要求。2、设计ATR机箱要考虑强度和刚度，ATR机箱还要考虑散热问题，机壳内外表面加肋片，内、外肋片相互垂直，以提高机壳的刚度。内外表面涂无光黑漆，以提高机壳的辐射效果;3、ATR机箱要能承受各种气候环境试验和各种机械试验;4、ATR机箱快速可靠的拆装联接;5、军工ATR机箱还要满足相关标准要求。（1）机箱形式和尺寸图1-11机箱形式（1）机箱的顶部、侧面、后面上的外突出物，均不允许超出1.6mm。机箱底面不许突出物。（2）采用表1-4中的标准规格空间的机箱如外形不是长方体时，其机箱外廓尺寸超出选定机箱规格的空间。（3）允许若干较小机箱按某一机箱规格空间组装。表1-4机箱外形尺寸（部分）mm机箱规格宽度B长度L高度H基本尺寸极限偏差1/4ATR-S-D57.2+0.50315861/4ATR-S-H1941/4ATR-L-H4933/8ATR-S-D90.4315863/8ATR-S-H1943/8ATR-L-H4931/2ATR-S-D124315861/2ATR-S-H1941/2ATR-L-H4935/8ATR-S-H157.23155/8ATR-L-H4933/4ATR-S-H190.53153/4ATR-L-H493（3）安装架（减振架）安装架如图1-12所示，机箱与安装架的侧隙不小于2.5mm，图中B2和L8的尺寸应符合GJB441的规定。图1-12安装架（4）A型锁紧装置A型构，必要时可含有防松装置。典型装置如图1-13所示。图1-13A型紧定装置表1-5A型前紧定装置的安装尺寸mm机箱规格宽度EXLA类B类A类B类1/4ATR-S51.2单个正中安装单个正中安装318.6—1/4ATR-L496.63/8ATR-S50.471.3766.0318.6—3/8ATR-L496.61/2ATR