电子设备的刚度设计 概述
文章来源:正航仪器
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发布时间:2013-08-13
电子设备的刚度设计 概述
电子设备的刚度设计以保证电子设备功能为基本目的。因此,在恶劣的振动、冲击、爆炸和风暴等内外激励条件下,电子设备的刚度、强度设计必须逬循如下准则。
①在振动激励频率范围内,所有层次结构不得出现有害的结构谐振。
②层次结构及其连接刚度,必须符合二倍频规则。
③机电性能紧密相关的模块或组合(如天线、波导、频率源、印制板、接插件等),其结构变形不得造成设备电性能的下降或失灵。
④在设备进行环境试验时,以及在设备全寿命期内,结构的实际应力必须小于其相应的许用应力。在全部环境条件试验结束后,不可换的关键模块、结构的Miner累积疲劳循环比/?必须小于0.3,否则不应交付使用
提高层次结构刚性的技术措施
显控台机箱、机柜的框架设计要求
显控台机箱的框架结构应设计成稳定结构,主承载构件应采用铸件或焊接件。在采用螺栓连接时,应使连接刚度满足中各层次结构形式的一阶固有频率限值要求,否则应加强侧板、面板与框架的连接刚度。螺钉的直径、数量、布局方式等应有利于结构加固,板的顶角处必须有螺钉固定,以防止碰撞噪声。侧(后)板不允许采用下端安装两个弹性插销,上端两个螺钉固定的结构形式。
提高插箱结构刚度的技术措施
①通常插箱与机架间采用导轨、导柱和导套、面板等构件与机架相连,为提高插箱连接刚度,理应使它们同时承载。但在某些采用导轨的场合,为防止导轨受动载荷作用引起变形及导柱存在间隙,故设计装配时,只考虑由导柱、导套和前面板承载而导轨不承载。对于这种结构形式,导柱或导套的调节环节和面板与框架之间必须有定位销锁定,由定位销承受上下和左右方向的振动、冲击载荷。
目前较常见问题是面板与机架采用松不脱螺钉连接,而无定位装置。由于松不脱螺钉的细轴颈与面板螺孔之间有较大的间隙,一fi螺钉紧固力在面板与框架间产生的摩擦力小于振动、冲击动载荷后,将引起非线性自激振荡或附加冲击,使设备造成不必要的损伤,并且机械噪声也因此而增大。此时,可将插箱的把手顶端制成导柱状,在机架相应位置设置导套。
②插箱底板是电子模块、组件安装的基础。在底板上不宜开连续孔和排孔。常采用打肋、加筋、翻边等措施提高底板的刚度。
③插箱内所有模块、组件的组合重心应落在插箱的导柱和导套(或导轨)与面板的支承面内,以防止局部扭振引起耦联振动。
④当插箱采用薄钢板结构时,导轨与侧板,导柱(或导套)与后板间连接应可靠。插箱底板与导柱、导套和面板的串联刚度与其支承质量组成的该层次结构的一阶固有频率应符合要求。