小型加固机机箱结构及防护设计.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(M0demM柚llf如t砸JIgE·19i鹏erillg)2012年第7期小型加固机机箱结构及防护设计袁丽，黄江丰(江苏自动化研究所，连云港222006)摘要：机箱设计作为电子设备结构设计的主要内容，已经成为实现设备技术指标的莺要环节。探讨某种小型加固计算机机箱的结构设计，介绍设计方案和思路。工程应用表明，该小型加固计算机机箱在整机保持较小体积的情况下具备优良的环境适应性、电磁兼容性和散热效果。美键词：加固计算机；小型化；结构设计；电磁兼容；散热中图分类号：1砌73文献标志码：B文章编

2、号：167l—3133(2012)07—0123—04Thes咖cture柚ddefb砸edesignofaponablereinforcementmacllineY啪U，HuangJi肌咖ng(JiangsuAutomationResearehInstitute，“锄yunga“g222006，Jiangsu，China)Abstrjlct：Re帮rdiJlg∞tllemainpaIt0fco船mlc曲nd鹄i班forektronic州pmem，encloged∞咖i8becorniIlg卸iIlIportantlinkt

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4、tyⅫd学D0d}l龃ldissipa60n胡&twitlIsm{山ervol岫e．Key珊rds：陀irIfbr{ce呲nln瑚hiⅡe；nIifIi枷zalion；stn峨uredesi卵；ekcⅡ0ma即eticcofnpa曲jbty；he丑tdi骶jpa6明O引言机箱作为电子设备一项基础结构，已经成为实现电子设备技术指标的重要环节。随着电子技术的日益发展，机箱朝着小型化、人性化、模块化、创新和经济等方向不断改进。同时军用电子设备使用环境更为多样、复杂且恶劣，促使了加固计算机的产生。加固计算机是指为适应计算机在各种恶劣

5、环境中长时间可靠正常地工作，设计时对影响计算机性能的各种因素如系统结构、电气性能以及机械物理结构等，采取相应保证措施的计算机¨J。本文从某种小型加固计算机的机箱设计、热设计、电磁屏蔽设计、抗振动设计及三防设计等方面做了详细的阐述。1机箱结构加固计算机采用国际PlcMG协会于1994提出来的一种紧凑型PcI(CompactPeriphe叫Comp佣entln-terconnect，cPcI)和多总线两种模块结构，故内部结构形式较为复杂。为提高和优化设备的电磁兼容性能。机箱结构设计为分腔体式结构，包括面板腔体、数字腔体和模拟腔体

6、。面板腔体主要是靠近机箱的前面板部分，包括液晶显示器及其驱动模块、操作模块、按键、电源开关和指示灯等；数字腔体主要是安装一系列的计算机数字模块；模拟腔体主要是安装系列信号模块，外部信号输人接口位于加固计算机左面板，采用系列高性能电连接器，外部输入的模拟信号可以就近输入到模拟处理模块中，减少干扰。所有模块均采用冷板加同散热，利用机箱侧板的安装槽进行安装，并采用楔形锁紧装置进行锁紧固定。2热设计热设计的根本任务是把元器件所产生的热量迅速有效地传导到机箱的外部环境中。本机箱所涉及的热设计包括框架结构设计、材料选取和模块冷板设计三部

7、分。2．1框架结构设计机箱框架在结构上采用真空钎焊，这样不但减小零件之间的热阻，形成密封通道，提高了对外传递和导热效果，同时也提高了机箱的密封性、电磁兼容性和整体性141。将电源模块放在机箱的一端，通过导热1232012年第7期现代制造工程(蚴emM觚吐lct面I．gEIlgine舐ng)胶板与机箱贴紧来达到散热的目的。机箱侧壁均加工成板翘式肋片形状，在空间尺寸允许的情况下尽量加大肋片深度，这样既增大散热面积又减轻了重量。肋片的间距6计算如下：㈣．5活式中．6为肋片的间距，m；日为肋片的高度，m；t，为运动黏度，m2／s；芦

8、为流体嘭胀系数，l／℃；△l为肋片温度与环境温度之差，℃；件为普朗特数(无量纲单位)。2．2材料选取在材料上，机箱框架选用3000系列(铝合金技术标准中，3000系列是锰元素含量在1．O—I．5之间，生产工艺较好，防锈功能较好的系列)防锈铝板，其特点是：1)质轻，比重为2．9×103kg／