电子设备结构设计2011

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Imm,（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。,2、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IT9IT10.2、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89。,（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14和表13。表1-3机箱主体宽度W1与外形宽度W之间尺寸关系mm,1.1.4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12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12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,（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,1.1.6多功能通用台式和便携式塑料机箱（1）概述多功能通用台式和便携式塑料机箱是现代电子设备、仪器仪表通用外壳，该机箱精心设计，结构合理，造型美观大方，安装方便，使用灵活，色彩鲜艳，寓于时代感，价格低，品质优，是现代科技生产领域流行的机箱。（2）分类机箱有高度可调型和高度固定型系列，近20个型号，每种又分台式和便携式，同时配套泡沫外装，便于用户选择和使用。通用高度可调机箱具有下列特点：a、机箱高度可调，用户根据需要选择高度可调范围;b、机箱仰角可调，便于用户观察与使用;c、机箱有DA型导轨，组成印制板水平多层放置系统;d、壳体内侧的圆柱突，可配合3mm的自攻螺钉，便于装置结构件。通用高度固定型具有下列特点：a、上下壳体直接对接，体积小，重量轻;b、优化结构，装配效率高，经济性好;c、予制一体化面板及箱体，电路板一次固定;d、机架转角可调;e、箱体尾部下沉盲孔，便于安装较大刚性结构件。,（3）型号及尺寸塑料机箱型号及其尺寸见表1-6。表1-6塑料机箱型号及其尺寸mm,续表,（4）外形塑料机箱外形示意图见图1-14图1-21。图1-14T-100型图1-15T-145型图1-16T-150型图1-17X-200型图1-18X-250型图1-19X-300型图1-20H-520B型图1-21H-520A型,1.2机柜设计1.2.1机柜通用技术要求1分类与标记标记示例：地面用机柜，宽度520mm,高度1600mm,深度600mm,其标记为：DJ5201600600GB/T153952、技术要求1)机柜的设计和制造应满足用户的使用要求。2)机柜的主要结构尺寸应符合GB/T3047的规定。3)机柜骨架对底部基准面的垂直度和骨架立柱间的平行度按GB/T1184的规定，其精底不低于C级。4)在设计和制造机柜时，应保证具有良好的互换性和通用性。相同型号，规格尺寸的产品应能互换。5)最大限度地采用标准和通用件，以实现机柜的标准化，通用化和系列化。6)设计机柜时，应考虑人-机关系和工程美学原理。造型美观，色彩协调，人-机安全。,7.根据使用环境条件、可靠性要求，考虑通风散热，在考虑散热方式时，应尽可能地采用自然冷却方式，只有自然冷却方式不能满足散热要求时，可采用强制风冷、水冷或其他冷却方式。在设置通风散热的风孔、百叶窗、排气孔或排气管时，应考虑沙尘、昆虫、鼠类等危害，采取必要的防护措施。8、在设计机柜时，应消除或减少噪声干扰。9、应考虑走线的方式、安装位置和空间。10、应考虑移动、安装、维修、搬运方便，安全可靠。11、对电磁屏蔽有要求的机柜，应采取屏蔽措施，以消除或减少干扰。12、机柜应符合接地要求，一般情况下，其接地引出线处的直流搭接电阻不大于10m。13、机柜的防护性和装饰性表面涂覆，应符合有关国家标准的规定。14、机柜的门装配后，其间隙应均匀一致，开启灵活。15、门锁、快锁、铰链活动导轨等部件装配后，应启动灵活，推拉方便，牢固可靠。16、机柜用螺钉末端伸出螺母的长度，一般不大于螺钉直径并不小于两个螺距。17、机柜上有所有零、部件的机械连接均应牢固可靠，在环境试验后，不允许有裂纹、松脱、移动和锈蚀，可拆卸连接均应装拆方便。18、在规定的运输、冲击、颠震和振动环境下，应能可靠地工作，必要时，机柜应有隔振装置。19、当机柜在适于霉菌生长的场所使用时，机柜应具有抗莓菌的能力。20、当机柜用于海岸或舰船电子设备时，机柜应具有抗盐雾腐蚀的能力。21、当机柜用于特殊环境时，应满足相应技术条件的要求。,3机柜的环境适应性,1.2.2模件式机柜1整机结构及外形尺寸1)整机结构图1-22模件式机柜,图1-23整机的外形尺寸,2)整机的外形尺寸,表1-7机柜宽度尺寸,mm,表1-8机柜高度尺寸mm,表1-9机柜深度尺寸mm,3）标记标记为MGBHD标记示例：宽度B为482.6mm，高度H为1600mm，深度D为600mm的模件式机柜，标记为：MG482.61600600。4）技术要求a模件式机柜应符合GB/T153951994第4章第6章的规定。b当需要安装减振器时，后壁另加附件。c表面涂覆和保护，机柜表面涂覆采用静电喷涂。有电磁屏蔽要求时，在静电喷涂时对需导电的相应位置进行保护，机柜的防护性和装饰性表面涂覆，应符合GB/T139112008和QJ450的规定：颜色按合同要求。d用户的特殊要求另行商定。,（2）顶框的结构及尺寸系列1）顶框的结构图1-24顶框结构,表1-10顶框宽度尺寸mm,表1-11顶框深度尺寸mm,2）底框的结构及尺寸系列,图1-25底框的结构,表1-12底框的宽度尺寸mm,表1-13底框的宽度尺寸mm,3）底座的结构及尺寸系列图1-26底座的结构,表1-14底坐的宽度尺寸系列,表1-15底坐的深度尺寸系列,底座表面涂覆：静电喷涂，颜色按合同要求。,（3）柱的结构及尺寸系列,1）外立柱结构,图1-27外立柱结构,2）内立柱的结构和尺寸系列,图1-28内立柱的结构,表1-16外立柱的尺寸系列mm,表1-17内立柱的尺寸系列mm,（4）梁的结构及尺寸系列1）前横梁的结构和尺寸系列,图1-18前横梁结构尺寸系列mm,图1-29前横梁结构,图1-30后横梁结构,表1-19后横梁尺寸系列mm,2）后横梁的结构和尺寸系列,3）侧横梁的结构和尺寸系列,图1-31侧横梁结构,表1-20侧横梁的尺寸系列mm,5）门的结构和尺寸系列,1）侧门的结构,图1-32侧门的结构,表1-21侧门的高度尺寸系列mm,表1-22侧门的深度尺寸系列mm,3）后门的结构和尺寸系列,图1-33A塑后门的结构,表1-23A型后门的高度尺寸系列mm,表1-24A型后门的宽度尺寸系列mm,图1-34B塑后门的结构,表1-25B型后门的高度尺寸系列mm,表1-26B型后门的宽度尺寸系列mm,3）通风孔（1）百叶窗的结构及外形尺寸系列（2）长条孔的结构外形及尺寸,图1-35百叶窗的结构,图1-36长条孔的结构外形及尺寸,表1-27百叶窗的外形尺寸系列mm,1.2.3数据通信设备机柜,1.机柜环境条件（表128）,表1-28机柜应用环境条件,2.机柜结构尺寸,图1-37机柜公称尺寸示意图,机柜高度公称尺寸系列,表1-29机柜的高度公称尺寸和安装空间高度mm,表1-30机柜宽度公称尺寸系列mm,表1-31机柜深度公称尺寸系列mm,3.机械性能,表1-32机柜机械静态载荷的性能等级,1）机械静载荷（1）机柜承受机械静态载荷的能力,（2）插箱承受机械静态载荷的能力,表1-33插箱的静态载荷性能的等级,）机械动载荷（）机柜承受振动和冲击的能力,表34机柜振动和冲击试验要求的性能等级,（2）机柜承受碰撞的能力,表35机柜碰撞试验的性能等级,（3）插箱承受振动和冲击的能力,表36插箱振动和冲击的性能等级,3）机柜承受地震的能力,机柜应能承受GB/T177422008“中国地震烈度表”烈度的地震。,4.外观要求,1）表面要求机柜、插箱的外观应光洁平整，不得有明显的凹凸不平或机械划伤，不得有裂纹、毛刺、破坏性压痕或严重锈蚀等缺陷。,2）装饰防护层要求a）各零部件应有相应的防腐蚀或装饰性涂层；b)涂镀层的涂膜应完整、光滑、均匀。,5.屏蔽、接地和防静电要求1）屏蔽效能要求,表37结构屏蔽效能dB,1.2.425mm机柜1.A型机柜,图1-38A型机柜尺寸,2.B型机柜B型机柜与A型机柜的区别是：覆板、门、铰链、把手等凸出部分允许超出高度HCO和深度DCO尺寸的，其中的尺寸限值规定在图1-39中。单位为毫米,图1-39B型机柜尺寸,3.A型和B型机柜尺寸,表38高度尺寸,表39宽度尺寸（轻型机柜）,表40宽度尺寸（加强型机柜）mm,表41深度尺寸mm,符合说明高度：Hc协调尺寸，见GB/T19290.22003；Hco机柜/机架高度尺寸；HC1框口协调尺寸，见GB/T19290.22003Hc2HC1=Hc-1025（mm）；HC2用于插箱和面板等安装的高度框口尺寸HC2HC1025（mm）（最小框口尺寸）。宽度：Wc协调尺寸，见GB/T19290.22003；Wco机柜/机架宽度尺寸；WC1宽度安装框口尺寸：WC1WC225（mm）（方案1机柜）；WC1WC425（mm）（方案2机柜）；如果采用安装架，后部安装架的框口尺寸可按n5（mm）的尺寸增量增加，直至WC1WCOWC2安装架之间的框口尺寸，见IEC60917-2-2：1994；WC3插箱和面板的安装孔间距，见IEC60917-2-2：1994。,深度：Dc协商尺寸，见GB/T19290.22003；Dco机柜/机架深度尺寸；DC1深度框口尺寸：DC1DC225（mm）。,1.3电子设备控制台设计1.3.1一般要求1控制台上或内部安装的插箱面板尺寸应符合GB/T19520.12007及GB/T3047.11995。2设计组拼图控制台时，对操作过程中最重要，最常用的控制操作和信息显示等装置，应布置在同样的位置。3必要时，控制台应具有抽屉和活动板，用以存放文件和记事本。4控制台应具有操作人员必要的腿部和脚的活动空间。1.3.2控制台面要求1与操作人员无直接关系的标记，代号，例如工厂名称、商标等，不应在控制台面上出现。2控制台面上不应设置和摆放可能阻碍操作人员工作的各种装置、仪器、工具及物品。3控制台面上布置的操纵机构与信息显示等装置不应相互干扰。4控制台面上操作机构和信息显示等装置，可按功能和顺序布置。5控制台面的操纵机构和信息显示等装置，应按下列区间布置：重要的和日常用的操纵机构和信息显示等装置，应布置在最优操作区域和最优观测区域内；应急装置布置在人手最易伸及之处，但非最优操作区域；次要的和周期性使用的操纵机构和信息显示等装置，不宜布置在最优区间，此时宜按需要分组，并考虑其相互联系。,6布置操纵机构时，所有操纵机构都应安置于人手伸及区域以内，对于经常使用坐着操作的机其高度在1000mm以内7在同一系统中，控制台面上职能相同的操纵机构，应按同一方式布置。8控制台面应具有光反射扩散或定向分散性能，以避免在视区内出现反射亮点而造成操作人员的误判和误操作。9控制台面位置与其倾斜角度的数值：坐着操作时，控制台面的位置与其倾斜角度见图1-40；坐-立操作时，控制台面的位置与其倾斜角度见图1-41；单位为毫米图1-40坐着操作时,单位为毫米图1-41坐-立操作时,1.3.3控制台的布局、型式和基本尺寸1控制台面操纵机构和信息显示等装置的布局1）坐姿操作控制台的操作和信息显示等装置的布局区域见图1-42。图1-42坐姿操作控制台的操作和信息显示最常用的信息显示等装置应布置在区域1、区域2和区域3内。最常用的操纵机构应布置在区域4和区域5内。,2）坐-立姿操作控制台面操纵机构和信息显示等装置的布局区域见图1-43。图1-43坐立姿操作控制台面操纵机构和信息显示最常用的信息显示等装置应布置在区域1、区域2和区域3内。最常用的操纵机构应布置在区域5和区域6内。,3）坐姿工作时，控制台面上的操纵机构和信息显示等装置在水平面上的布局区域见图1-44【长度单位：毫米（mm），角度单位：度（）】。图1-44在水平面上的布局区域最重要、最常用的操纵机构和信息显示等装置布置在区间1。比较重要、比较常用操纵机构和信息显示等装置在区间2（在可视区和人手伸及区内）。很少使用的操纵机构和信息显示等装置布置在区间3。辅助操纵机构布置在区间4。,2控制台的型式和基本尺寸,控制台的型式见图1-40、图1-41、图1-45、图1-46、图1-47、图1-48。图1-45、图1-46、图1-47、图1-48的基本参考见尺寸见表1-42。图1-45控制台的型式A,图1-46控制台的型式B,图1-47控制台的型式C,图1-48控制台的型式D,表1-42基本参考尺寸,同一基本尺寸和相同形式的控制台面可以组合拼装使用，例如图1-49。也可以根据需要组合成图1-50的型式。,图1-49组合拼装使用A,图1-50组合拼装使用B,1.4机箱机柜常用附件,1.4.1普通钢丝螺套,1尺寸,1）钢丝螺套自由状态下的型式尺寸按图1-51、表1-43的规定。低强度材料：铝合金、镁合金、铜合金、铸铁、非金属,图1-51型式尺寸,2）钢丝螺套安装柄位置尺寸Edy实际23）钢丝螺套自由状态圈数和装配状态长度均从与安装柄成90的位置起计算。4）钢丝螺套的长度应按自由状态的整圈数选取。5）钢丝螺套旋人内螺纹后的安装长度L是通过两端头并垂直于轴线的两平面间距离。6）以螺纹公称直径（d）的倍数表示的钢丝螺套公称长度自由状态圈数和安装后长度的对照见GB/T24425.1-2009附录A。7）根据用户要求，允许不制出折断槽。2标记示例钢丝螺套规格为M10、自由状态圈数为8圈带折断槽的普通型钢丝螺套的标记：钢丝螺套GB/T24425.1M10-8钢丝螺套规格为M101、自由状态圈数为12圈的无折断槽的普通型钢丝螺套的标记：钢丝螺套GB/T24425.1M101-12WE,表1-43尺寸粗牙螺纹mm,1.4.2机柜用脚轮1型式、类别及安装方式,表1-44圈轮的基本型式及代号,1）万向脚轮车轮安装在具有偏心距的支架上，该支架能自由地（见图1-52）。,图1-52万向脚轮,2）定向脚轮车轮安装在没有偏心距且不能转向的支架上的脚轮（见图1-53）。,图1-53定向脚轮,3）制动脚轮具有制动装置的万向脚轮，制动脚轮分单向制动脚轮和双向制动脚轮，单向制动脚轮具有制止车轮转动的装置；双向制动脚轮具有既能制止车轮转动。又能制止脚轮改变方向的装置。,表1-45脚轮的安装方式及代号,表1-46脚轮的主要尺寸(部分),3技术条件1）外现质量所有金属零件的表面均应采用有效方法防止锈蚀，所有零件不应有影响使用的缺陷。2）装配质量装配质量应符合下列要求：各转动部件（车轮、支架）均应转动灵活，无卡塞及松散现象。轮与轮胎装配牢固，轮轴不随车轮转动。制动脚轮其制动装置性能可靠。3）车轮车轮的技术要求应符合GB/T14687的规定。4）脚轮的主要尺寸主要尺寸应符合表1-45的规定。5）抗静压能力脚轮在抗静压力试验后，应保持如下性能：转动部位转动灵活、无松散卡塞现象；轮轴不发生转动，也无影响车轮转动的变形。,6）转动性能脚轮的转动抵抗系数应符合表1-47的规定。,表1-47脚轮的转动抵抗系数,7）转向性能脚轮的转向抵抗系数应符合表1-48的规定。,表1-48脚轮的转向抵抗系数,1.4.3印制版尼龙导轨1PC尼龙导轨CG系列CG系列板导轨结构型式见图1-54，其尺寸见表1-49。图1-54CG系列板导轨,表1-49PC板导轨CG系列,1.4.4内螺纹六角绝缘柱,1.PA料（尼龙，不透明）、PC料（聚碳酸酯，透明）；2.用途：PC板、电子结构零部件、机械零部件支撑、固定或垫高：3.其他型号、规格均可订购。4.表中1-50可能略有变化，订货时提供准确数据。,图1-55内螺纹六角绝缘柱,表1-50内螺纹六角绝缘柱,1.4.5一端内螺纹，一端外螺纹六角绝缘柱,图1-56一端内螺纹、一端外螺六角绝缘柱,1.PA料（尼龙，不透明）、PC料（聚碳酸酯，透明）；2.用途：PC板、电子结构零部件、机械零部件支撑、固定或垫高：3.其他型号、规格均可订购。4.A、B、L符合表中规定：W、H可能略有变化，订货时提供准确数据。,表1-51一端内螺纹、一端外螺纹六角绝缘柱（部分）,1.4.6直通绝缘柱图1-57直通绝缘柱,1.4.7护线环,材料：橡胶mm,1)T5由高温成型过程冷却，然后进行人工时效状态。2)北川精密（香港）有限公司产品：平面内具有超导热性能150、300、500、800、1500；而厚度上导热系数15wm3)某企业R、H、M系列.导热系数分别是1.5w/m.k、1.8w/m.k、2.45/m.k.4)杭州斯倍尔电子有限公司产品导热矽胶片、导热软垫、导热石墨片均可背胶，直接粘接在器件上,对流对流是固体表面和流体表面间传热的主要方式；对流有自由对流和强迫对流。自由自然对流：流体的运动是由于流体密度差和温度梯度引起的。减小自由对流热阻的方法对流热阻：R1hA面积大流体流不受限制采用垂直表面比采用水平表面好面对流体的表面向上垂直表面尺寸小强迫对流：如果流体的运动是由外力如风机和泵造成的，这种传热过程叫做强迫对流。,F计算散热器周长AA92212212330G计算散热器长度LSALLSA,计算结果比较,(2)冷壁冷却法冷壁冷却法如图4所示。,图42冷壁冷却法特点：1).比直接气冷法效果好；2.冷壁作为热交换器，翅片0.20.3，轻、热交换效果好；3).导热金属板和接触交界面的传导热阻过大，大大降低冷壁法的冷却效率。楔型锁紧装置楔型导轨SJ20382-2007,(3)通流冷却法,图43气流通过模板是印制电路板气冷的最有效方式,图44气流沿模板的通流管道分布特点：1).可显著的减少在冷壁法中存在的传导热阻过大的问题；2).按比例的气流可使可靠性最优；3).是三种冷却法最有效的一种。,(4)三种冷却法比较1)对某种典型电路模板三种冷却方式容量比较表41对某种典型电路模板三种冷却方式容量比较,比较条件：结点温度：120空气入口温度：30空气出口温度：60结与外壳热阻：50W,图45三种不同的冷却方式比较,2)电子模板冷却方式比较表42电子模板冷却方式比较,图46轴流式风机,离心式风机：气流从一端进入，从径向流出特点：风压高；风量小；尺寸大；较重；电源：交流、直流均可；用途及应用范围：阻力较大的发热元件或机柜通风冷却,图47离心式风机,B抽风与吹风抽风：抽风的主要优点是风机马达的功耗被己冷却的气流吸收，这对设备冷却效果更好；由于抽出的是受热空气，故能减小机箱内空气压力；抽风能得到较好的气流分布抽风的特点：风量大风压小风量比较均匀；各元件所需冷却表面的风阻式较小抽风机的位置：机拒机拒顶部或上侧面机箱在机箱前面的面板上吹风鼓风：风机位于冷空气入口处，把冷空气直接吹进机箱内吹风的特点：提高机箱的空气压力产生一部分涡流，改善换热性能风机马达功耗也带入机箱，影响散热效果非密封箱还有漏风况现象C风机的串联与并联当风机风量或风压不够时，可以用风机的串联与并联来实现。风机的串联：当风机风量满足要求，风压小于风通的阻力时，可采用风机串联，以提高其工作压力。风量：基本上等于每台风机的风量风压：等于两台风机风压之和,优先采用抽风冷却,图48抽风与吹风,在冷却空气风机排气的下行方向至少留出10防止排出气体的阻塞而使冷却效果降低,图49不要阻塞冷却风机的排气除了系统中的流速和压力均衡之外，不要串联或并联两个不同的风机,利用气流分流片和调整叶片使气流直接流向零件,图411利用气流分流片和调整叶片使气流直接流过发热元件,使气流通路与转弯半径最大,图4-16直接气冷冷却类型B-无插件,图4-17图4-16补充曲线,图4-18在海平面采用强迫风冷冷却类型C-有插件的插件安装零件的估算温度,图4-19图4-18补充曲线,图4-20估计被安装在使用强迫风冷壁冷却类型D插件上的零件温度,图4-21图4-20补充曲线,图4-22估计安装在使用强制流通模件的插件上的零件温度冷却类型E,图4-24强迫风冷冷板冷却法冷却类型F冷板上器件温度,图4-25图4-24补充曲线,图5-1直接液冷曲线图冷却类型I,图5-2图5-1补充曲线,图5-3利用液体作为热壑自由对流冷却器件的温度(冷却类型H),图5-4直接液冷,图5-5安装在使用强迫液体冷板(冷却类型G)的器件温度,图5-6图5-5补充曲线,图5-7液体蒸发冷却器件的温度(冷却类型J),图5-8液体蒸发冷却曲线,5).示例5晶体管水冷冷板作用下表面温度的计算,己知：一块水冷冷板安装16个晶体管，如图5-9所示，每一个晶体耗散功率为37.5W，总耗散功率600W。冷却水的进口温度为35，单位时间的流入重量W62.8gS，管径是0.792，元件安装表面最高允许温度是71，L、a、S、h、h1、h2、l1、l2均为已知求：晶体管表面温度,图5-9有16个晶体管的水冷冷板,冷却系统主要包括：A.液冷冷板；B.换热器；C.液体泵；D.风机E.液体箱。保护部分：A.快速联接自封活门；B.过滤器；C.温度控制装置D.压力控制装置；E.流量限制阀液冷冷板、热交换器：材料：板、板条用双金属板翅片：纯铝箔0.2-0.3加工方法：盐浴炉钎焊：零件加工清洗组装预热钎焊清洗,图5-12紧凑式热交换器,图5-13冷板,图5-14翅片结构,液体泵A.泵的种类；a.齿轮泵：运动机件少，压力适中，流量大，噪声小，成本低。某机载电子设备中用的齿轮泵，齿轮直径18，400HZ电源，功率150W，冷却液入口从电机一端进入，另一端是齿轮泵，油经过电机转子，起消声、转子降温；b.往复泵：压力高、流量小；c.轴流泵；流量大，压力小；d.离心泵：流量比轴流泵小、压力高e.叶片泵：压力低、流量大B.选用原则a.了解泵的特性：如流量、进出口压力、管道损失等；b.冷却剂的物理、化学特性，好密度、粘度、温度、热稳定性及对泵结构材料的腐蚀和溶解作用；c.泵的电气和机械特性：电压、频率、噪声和环境条件和灰尘、潮湿、烟雾等；d.专用特性：如机载电子设备冷却系统中要求质量轻、体积小、转速高、效率高的液体泵。风机：地面设备：可选轴流式风机或离心式风机：机载电子设备：只能选轴流式风机，且高速风机，400周电源,图61自然散热时，通风孔面积与散热量的关系,图6-2示出了密封机箱自然散热时散热量与机箱表面积的关系：,图6-2密封机箱自然散热时散热量与机箱表面积的关系,ta。man最高环境温度，ti。man机壳内部最高允许温度，,3)JEDEC组织唯一认证的IC热封装模型库FloTHERM.PACK模块，在90年代中期，由欧盟资助，由ST、Nokia、Philips、Infineon等IC硬件厂家提供硬件支持，由MentorGraphics公司MechanicalAnalysisDivision开发了芯片的热封装检索数据库FloTHERM.PACK，用户仅需提供芯片的封装代号和外观尺寸，FloTHERM.PACK模块就可以提供包括引线、基板、管脚等所有结构细节和材料参数的芯片热模型，利用FloTHERM.PACK的热模型，工程师可以直接仿真出芯片的结温和壳温；,图1设备外观,SC系列导热硅胶布相关产品数据,3)导热矽胶软垫,5)导热绝缘套管,C云母片,天然云母片是厚片云母经过剥分、定厚、切制、钻制或冲制而成，具有一定厚度、一定形状的云母零件，该产品适用于电视机、电力电容器、热继电器、监视显示器、航天、航空、通讯、雷达、耐热骨架片等作为原辅材料。分：电热器芯片、电热器护片、垫片、电子管片、灯泡片,因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、耐电压性能好的特点，,D导热陶瓷片,1氧化铝导热陶瓷片是一种比较硬的材料,安装比较方便,导热效果好,装在发热元器件与散热片中间,使管子能很好的与散热片接触,将管子热量短时间内传到散热片上,温差小；导热系数20-30,耐高温,耐高压,绝缘；安装时,散热片的表面要平整,可加点散热油,起缓冲,导热作用.力矩以打螺丝的力为准,螺牙打滑啦,陶瓷片就碎啦,请注意.TO-66TO-3封装用电子陶瓷基片2氮化铝导热.陶瓷专为大功率三极管,高压高频场效应晶体管及超快恢复二极管,全金属封装,扁平金属封装的军工电子元器件制做的高导热电子陶瓷绝缘坠片.导热系数170W/m.K,绝缘性能好,耐高压,耐高温，传热快，温差小，适用于TO-220,TO-247,TO-254,TO-257,TO-258,TO-264,TO-3P,等标准元件.特殊规格尺寸均可以订做。,E、石墨导热片,导热石墨片是一种超强导热性能，平面内导热系数1501500Wm，能迅速消除热点，可代替硅脂、相变材料、小风扇和小型散热器；是目前界面导热材料传热性能最好的一种，广泛用于电子高端产品、军工产品以及对热设计要求散热性能高的产品。,导热系数对比,续表,续表,2钢铁材料镀覆层的选择表3-4碳钢、合金结构钢、铸铁、铸钢镀覆层,续表表3-5高强度钢、超高强度钢镀覆层的选择,3铝及铝合金镀覆层的选择表3-6铝及铝合金镀覆层的选择,4铜及铜合金镀覆层的选择表3-7铜及铜合金镀覆层的选择,5钛及钛合金镀覆层的选择表3-8钛及钛合金镀覆层的选择,3.5金属镀层和化学处理标识方法典型镀覆层的标识示例1金属基体上镍+铬和铜+镍+铬电镀层标识金属基体上镍+铬、铜+镍+铬电镀层的标识见GB/T9797-2005标识的规定。镀层特征标识见表3-9，典型标识示例如下，非典型标识参见GB/T9797-2005：示例1：电镀层GB/T9797-Fe/Cu20aNi30bCrmc该镀覆标识表示，在钢铁基体上镀覆20m延展并整平铜+30m光亮镍+0.3裂纹铬的电镀层标识。示例2：电镀层GB/T9797-Zn/Cu20aNi20bCrmc该镀覆标识表示，在锌合金基体上镀覆20m延展并整平铜+20m光亮镍+0.3m微裂纹铬的电镀层标识。示例3：电镀层GB/T9797-Cu/Ni25bCrmp该镀覆标识表示，在铜合金基体上镀覆25m半亮镍+0.3m微孔铬的电镀层标识。示例4：电镀层GB/T9797-Al/Ni20sCrr该镀覆标识表示，在铝合金基体上镀覆20m缎面镍+0.3m常规铬的电镀层标识。,表3-9铜、镍、铬镀层特征符号,2金属基体上装饰性镍、铜+镍电镀层标识金属基体上镍、铜+镍电镀层的标识见GB/T9798-2005标识的规定，镀层特征标识见表3-9，标识示例及说明如下：示例1：电镀层GB/T9798-Fe/Cu30aNi25s。该镀覆标识表示，钢铁基体上镀覆30m延展并整平铜+25m缎面镍的电镀层标识。示例2：电镀层GB/T9798-Fe/Ni30p该镀覆标识表示，钢铁基体上镀覆30m半光亮镍的电镀层标识。示例3：电镀层GB/T9798-Zn/Cu30aNi25b该镀覆标识表示，锌合金基体上镀覆30m延展并整平铜+25m全光亮镍的电镀层标识。示例4：电镀层GB/T9798-Cu/Ni10b该镀覆标识表示，铜合金基体上镀覆10m全光亮镍的电镀层标识。示例5：电镀层GB/T9798-AL/Ni25b该镀覆标识表示，铅合金基体上镀覆25m全光亮镍的电镀层标识。,3钢铁上锌电镀层，镉电镀层的标识示例1：电镀层GB/T9799-Fe/Zn25c1A该标识表示，在钢铁基体上电镀锌层至少为25m，电镀后镀层光亮铬酸盐处理。示例2：电镀层GB/T13346-Fe/Cd8c2C该标识表示，在钢铁基体上电镀镉层至少为8m，电镀后镀层彩虹铬酸盐处理。表3-10电镀锌和电镀镉后铬酸盐处理的表示符号,4工程用铬电镀层标识用铬电镀层的标识见GB/T11379-2008的规定。标识中工程用铬镀层特征符号见表3-11。为确保镀层与基体金属之间的结合力良好，工程用铬在工程镀前和镀后有时需要热处理。镀层热处理特征符号见表2-12，热处理特征标识见GB/T11379-2008，标识示例及说明如下：示例1：电镀层GB/T11379-Fe/Cr50hr该标识表示，在低碳钢基体上直接电镀厚度为50m的常规硬铬（Cr50hr）电镀层的标识。示例2：电镀层GB/T11379-Al/Cr250hp该标识表示，在铝合金基体上直接电镀厚度为250m的多孔铬电镀层的标识。示例3：电镀层GB/T11379-Fe/Ni10sf/Cr25hr该标识表示，在钢基体上电镀底镀层为10m厚的无硫镍+25m的常规硬铬电镀层的标识。,表3-11工程用铬电镀层特征符号,表3-12热处理特征符号,5工程用镍电镀层的标识工程用镍电镀层的标识见GB/T12332-2008的规定。标识中工程镍镀层类型、含硫量及延展性标识见表3-13。为确保镀层与基体金属之间的结合力良好，工程用镍在镀前和镀后有时需要热处理。镀层热处理特征符号见表3-12，标识示例及说明如下：示例1：电镀层GB/T12332-Fe/Ni50sf该标识表示，在碳钢基体上电镀最小局部厚度为50m、无硫的工程用镍电镀层的标识。示例2：电镀层GB/T12332-Al/Ni75pd该标识表示，在铝合金基体上电镀的最小局部厚度为75m、无硫的镍层含有共沉积的碳化硅颗粒的工程用镍电镀层的标识。表3-13不同类型的镍电镀层的符号、硫含量及延展性,6工程用银和银合金电镀层标识工程用银和银合金电镀层的标识见ISO4521标识的规定，贵金属镀层常用厚度见表3-14。典型标识示例如下，非典型标识参见ISO4521：示例1：电镀层ISO4521-Fe/Ag10该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为10m的银电镀层的标识。示例2：电镀层ISO4521-Fe/Cu10Ni10Ag5该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为10m铜电镀层+10m镍电镀层+5m的银电镀层的标识。示例3：电镀层ISO4521-Al/Ni20Ag0.5该标识表示，在铝或铝合金基体上电镀厚为20m镍电镀层+5m的银电镀层的标识。,表3-14银和银合金镀层、金和金合金镀层常用厚度m,7工程用金和金合金电镀层标识工程用金和金合金电镀层的标识见ISO4523标识的规定，如果需要表示金的金属纯度时，可在该金属的元素符号后用括号（）列出质量百分数，精确至小数点后一位。贵金属镀层常用厚度见表3-14标识示例及说明如下：示例1：电镀层ISO4523-Fe/Au(99.9)2.5该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为2.5m纯度为99.9%的金电镀层的标识。示例2：电镀层ISO4523-Fe/Cu10Ni5Aul该标识表示，在钢铁金属基体上电镀厚度为10m铜镀层，再电镀厚度为5m镍镀层后，电镀1m的金电镀层的标识。示例3：电镀层ISO4523-Al/Ni20Auo.5该标识表示，在铝或铝合金基体上电镀厚度为20m镍镀层后，电镀0.5m金电镀层的标识。注1：关于金合金的定义及标识见ISO4523。注2：必要时，银和银合金的厚度也可采用2m的倍数。,8电子工业常用镀覆标准简介1.GB/T13911-2008金属镀覆和化学处理标识方法主要介绍了金属镀覆和化学处理标识方法和标注示例。2.SJ20818-2002电子设备的金属镀覆与化学处理主要介绍了：金属镀层和化学覆盖层的性质;金属接触偶的选择;电子设备II型表面（室内）金属镀层和化学处理的选择和标记;电子设备I型表面（室外）金属镀层和化学处理的选择和标记;金属镀层和化学处理的表示方法;电子设备常用电接触镀层的选择和标记;常用新旧涂覆标记对照表。3.GJB/Z594A-2000金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列主要内容有4章和5章。4章和5章标题为一般要求和祥细要求，4章讲了镀覆层选择原则、接触偶的选择原则、防腐蚀设计、镀覆层标志。5章讲了各种镀层，如锌镀层、镍镀层、银镀层、镉镀层、离子镀、钝化、氧化、磷化等39种。,3.6电子设备涂饰3.6.1涂料涂覆标记1基本组成涂料涂覆标记由基本油漆涂层代号和终饰油漆涂层代号组成。基本油漆涂层代号表示方法和终饰油漆涂层代号由终饰涂层颜色名称（或编号）和涂料型号（或名称）与涂层外观等级组成。每部分之间以圆点“”相连接，涂层颜色名称（或编号）注写在圆括号“（）”内排列顺序如下：终饰涂层外观等级终饰涂层颜色名称(或编号)终饰油漆层代号和涂料型号（或名称）基本油漆涂层代号,表3-15基本油漆涂层（P）,表3-16终端油漆涂层(涂覆过程的第四步),3.6.2表示方法1）基本油漆涂层代号用字母P和一组阿拉伯数字表示（见表3-15）2）终饰油漆涂层代号（1）涂层颜色名称（或编号）应符合同文件或有关标准规定。（2）涂料型号（或名称）应符合GB/T2705-2003或SJ20817-2002规定。同一型号的涂料包括数种子产品类型时，应