电子电气产品机械结构设计综述

《电子电气产品机械结构设计综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电子电气产品机械结构设计综述0引言　　电子电气产品机械结构的设计是产品设计的重要组成部分，机柜、机箱、仪器仪表外壳等都属机械结构范畴。产品的结构为电气部分提供安装、支撑、联结、传动、连锁、定位、包容、防护、装饰、美化、指示等功能，为零部件、电气连接和元器件之间的兼容提供保证。它不但直接关系到电子电气产品性能的好坏，而且可以提高整机的性能，大大提高产品的附加值。天天电气,(http://www.electric365.cn)　　文章就电子电气产品结构设计中所涉及的问题进行讨论。1尺寸要求　　根据电子电气元件、器件和各种装置所需的空间来确定基本尺寸和尺寸链的设计，尺寸系列按照通用标准和

2、定型尺寸，并考虑模数化、标准化、系列化解决安装的互换性。在进行机柜、机箱、外壳、面板、构架、印刷电路板插件及母板等设计时，要符合IEC297-3-1984，IEC297-1-1986，ANSI/EIARS-310标准中所规定尺寸系列，或标准中推荐使用的尺寸系列。在使用英制标准时，注意和公制标准对照和互换。2安装要求　　考虑到用户对产品的要求，改变安装方式（嵌入安装、板式插拔、箱式插拔等），以及安装所采取的固定和琐紧方式，使安装符合电气要求和标准，并考虑安装的互换性和继承性。总之，方便施工，便于配布线，便于调试和维护。3强度和刚度要求　　根据产品的负荷大小、抗震、抗冲击要求来进行强

3、度、刚度设计验算。在进行强度和刚度设计时要考虑结构件的连接方式，整体是拼装还是焊装等；还要考虑结构件的结构形式，通过增加折弯或压筋来增加结构件的强度和刚度等。4外壳防护要求　　根据设备的使用环境以及设备对防雨、防尘、防异物进入的要求来确定其防护等级。户外设备、在恶劣环境中使用的设备、以及对湿度和灰尘、盐雾敏感的设备的防护等级要求较高。IP等级的设计要根据实际需要而定。5通风散热方面的要求　　根据设备负荷大小和发热量合理进行通风散热设计，如机壳内产生的热量较大，可考虑采用散热风机等冷却装置；如发热量较小，可采用散热板或在机壳上开孔。在机壳上开孔会和外壳防护及电磁兼容形成矛盾，所以要

4、综合考虑。6配线布线的要求　　配布线是实现产品的电气连接的重要方式之一，在部件、插件和各功能模块的空间布置方面，要考虑元气件的电气连接，接线走线的布局，母排、相序的位置，连接安装方式，电缆穿孔等，根据工作电流合理选择导线线径，根据电气要求，对A相、B相、C相、零线、地线、电源的正极、负极以及各控制导线配以相应的颜色，并根据要求进行“上、中、下”、“左、中、右”、或“前、中、后”等空间位置的安排。　　为解决线间相互干扰，在布线前，先将线路进行分类，主要分类方法是按功率电平进行，以每差30dB功率电平为界限进行分组，将高功率的直流、交流和射频线分为一类，低功率的直流、交流和射频线分为一

5、类，数字线和模拟线分开，高频线和低频线分开，分别捆扎，分开敷设。布线时，采用扎带、塑料夹、缠绕带、固定座、波纹管、自粘吸盘或护线齿条等将线束捆扎，捆扎力适宜，导线不受应力，转弯处有圆弧过度；也可以采用行线槽将导线布在线槽内。线束固定牢靠，防止因震动将线皮磨破。总体布线符合电气要求，而且布线均匀、合理、整齐美观。7人机要求　　电气产品的结构除满足电气功能之外，还要运用人机工程学原理、色彩学、造型理论，并考虑到人与设备的关系，设计出符合操作者生理、心理的结构。造型方面引入工业设计思想，要求形体比例协调，符合工艺和审美要求，并遵循体量平衡原则，力求整体和局部相适应，外形美观大方；色彩方面

6、要应用色彩学理论，从色相、明度、饱和度如手，色彩配置有利于设备功能的发挥，适应操作者对色彩的心理要求，并与周围的环境相适应。总之，使操作者感到方便、灵活、安全、舒适，便于操作、观察和监视。8电磁兼容方面的要求　　电磁兼容就是在有限的空间、时间和频谱资源下，各种设备或系统可以共存而不致性能失效或不允许的降级。电磁兼容（EMC）包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）两个方面，EMS主要研究产品自身抗干扰能力，EMI主要研究产品免受电磁干扰所采取的措施。电磁干扰必须具备三个要素：首先是要有电磁骚扰源；其次是有电磁敏感设备；再次要有电磁传播通道。所以，要解决EMI问题就要从以上三个因素

7、入手，抑制干扰源，切断传播途径，提高敏感设备的抗干扰能力。抑制电磁干扰主要有三个方法：接地、屏蔽和滤波。三种方法各有各自的独特性，但相互间又是相互关联的。天天电气社区　　要减小电磁干扰，除从电路设计入手之外，还要重视结构的屏蔽设计。下面主要讨论在进行设备结构设计时涉及接地和屏蔽方面所采取的措施。8.1接地　　接地有信号接地和机壳接大地等情况，设备的信号接地的作用是提供设备部分或全部电路的电平参考平面，理想的接地平面是零电位、零阻抗的物理实体，任何电流通过它