Kursovik_transformator

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Институт электронных информационных систем

Кафедра “Проектирование и технология радиоаппаратуры”

ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Дисциплина для направления 210200 – Проектирование и технология ЭС и специальности 210201 – Проектирование и технология РЭС

Методические указания к курсовому проектированию

2

УДК 621.049.77

Общая электроника: Методические указания к курсовому проектированию для дисциплины “Общая электроника” для направления 210200 – Проектирование и технология ЭС и специальности 210201 – Проектирование и технология РЭС / Сост. В.А. Карачинов; НовГУ – Новгород, 2006.- с.

Одобрено к изданию на заседании кафедры ПТР. Протокол № от 2006г.

Зав. кафедрой М.И. Бичурин

3

1 Общие положения

1.1Настоящие методические указания (МУ) устанавливают цель и содержание курсовых проектов по дисциплине «Общая электроника» и предназначены для студентов специальности 210201 «Проектирование и технология РЭС» и направления 210200 «Проектирование и технология ЭС».

1.2В МУ определены требования к содержанию и оформлению графических и текстовых документов курсового проекта, их комплектности. МУ определяют порядок выдачи, защиты и оценки курсового проекта.

2 Цель курсового проектирования

2.1 Курсовое проектирование по дисциплине «Общая электроника» имеет своей целью:

1)закрепление и углубление теоретических знаний студентов по пройденным учебным дисциплинам;

2)развитие навыков самостоятельного поиска наилучших (оптимальных) конструкторских решений электрорадиоэлементов как типовых, так и частного применения (нестандартных);

3)развитие у студентов расчетно-графических навыков и умения пользоваться научно-технической литературой;

4)Развитие навыков использования ЭВМ при решении расчетных задач, при моделировании и оптимизации конструкций узлов РЭА;

5)Подготовку студентов к освоению дисциплин «Защита РЭС в экстремальных условиях», «Механические воздействия в РЭА» и к дипломному проектированию.

2.2 При выполнении курсового проекта студент должен овладеть навыками по конструированию нестандартных функциональных узлов и элементов радиоэлектронной аппаратуры в объеме, определенном рабочей программой «Общая электроника», и в том числе:

1)по анализу и составлению технического задания на конструирование;

2)по конструкторским расчетам: размерных цепей нестандартных электрорадиоэлементов, допусков и посадок, температурных коэффициентов основных параметров изделия, защиты изделия от механических и климатических воздействий;

3)по разработке наилучших вариантов конструкций функциональных узлов и конструктивных сборочных единиц;

4)по разработке спецификаций и сборочного чертежа узла;

5)по разработке деталей с учетом требований технологичности;

6)по обоснованию принимаемых технических решений;

4

7)по оценке качества разработанного узла;

8)по обоснованию конструкторских решений приспособленности изделия к воздействию факторов внешней среды.

3 Требования к оформлению и комплектованию документов курсового проекта

3.1Все документы курсового проекта должны соответствовать требованиям ГОСТ ЕСКД.

3.2Всем документам курсового проекта присваивается литера К. Конструкторским документам курсового проекта присваивается десятичные обозначения, определяемые по «Классификатору документов» (СЧХ. НО.ООО. 0054) и шифры документов, в соответствии с табл. 3 ГОСТ 2.10268.

3.3Полный комплект конструкторских документов курсового проекта должен состоять из следующих документов:

1)ведомости курсового проекта (КП);

2)пояснительной записки (ПЗ);

3)технического задания (ТЗ);

4)спецификации проектируемого изделия;

5)сборочного чертежа изделия (СБ);

6)спецификаций нестандартных УФЭ и ЭРЭ, сборочных единиц, входящих в изделие;

7)сборочных чертежей нестандартных УФЭ и ЭРЭ;

8)чертежей деталей.

Число сборочных чертежей сборочных единиц и чертежей деталей устанавливает руководитель курсового проектирования.

3.4Сборочные чертежи разрабатываемых функциональных узлов и нестандартных УФЭ и ЭРЭ должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ

2.109-73.

Упрощенные и условные изображения крепежных деталей должны выполняться по ГОСТ 2.315-68, изображение и обозначения неразъемных соединений по ГОСт 2. 312-72 и ГОСТ 2 313-68.

Спецификация сборочной единицы выполняется согласно ГОСТ 2.108.-

68.

3.5Чертежи деталей выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.109-73 и должны содержать:

1) необходимое и достаточное количество проекций, разрезов и сечений детали, дающих исчерпаемте представление о ее форме и размерах;

5

2)размеры и предельные отклонения-в соответствии с ГОСТ 2.307-68, шероховатость поверхности должна быть указана в соответствии с ГОСТ

2.109-73;

3)обозначение материала, которое включает в себя наименование материала, марку, если она установлена для применяемого материала, номер стандарта или технических условий. Например, сталь 45 ГОСТ 1.050-74;

4)указание о защитных и декоративных покрытиях, видах обработки. Правила нанесения на чертежах покрытий и термообработки установлены ГОСТ 2.310-68;

5)технические требования и надписи, выполненные в соответствии с ГОСТ 2.316-68.

Указанные выше требования являются составной частью обработки конструкции на технологичность. Более конкретные технологические требования устанавливаются отраслевыми стандартами для различных видов обработки деталей.

3.5.1В частности, ОСТ 4.091.121-79 устанавливает технологические требования к конструкциям деталей, изготавливаемых методом холодной штамповки. В указанном стандарте приводятся основные показатели технологичности холодноштампованных деталей (трудоемкость, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости поверхности) и даются общие требования в отношении формы деталей, допусков на изготовление, выбора толщины материала, а так же унификация деталей по элементам формы, материалу и возможности малоотходной штамповки. Кроме общих требований стандарт устанавливает требования к конструкциям деталей, изготовляемых вытяжкой. В приложениях стандарта даются примеры отработки конструкций деталей на технологичность, а так же рекомендации по нанесению размеров на холодноштампованных деталях.

3.5.2ОСТ 4.091.071-80 устанавливает требования технологические к конструкциям деталей, обрабатываемых резанием. В общих требованиях по этому стандарту указывается, что показатели технологичности следует выбирать по ГОСТ 14202-73 и что при отработке конструкций на технологичность следует соблюдать следующие основные требования: использовать в качестве технологических и метрологических баз конструктивные базы, проставляемые размеры должны обеспечивать требуемую точность изготовления деталей; конструкция детали должна обеспечивать применение высокопроизводительных технологических процессов обработки.

По конструктивно-технологическим признакам деталь должна принадлежать к определенной классификационной группировке, в соответствии с ОСТ 4.091.084 на представителя которой имеется типовой технологический процесс.

6

Детали, обрабатываемые резанием, должны иметь достаточную жесткость; поверхности, обрабатываемые на проход-доступ ко всем элементам при обработке и измерении.

Величины размеров (диаметры, длины, высоты) должны назначаться в соответствии с ОСТ 4.010.005-78. Размеры необходимо проставлять так, чтобы при обработке детали и ее контроле не требовалось выполнение дополнительных вычислений, должна быть обеспечена простота измерений.

Размеры элементов конструкций, обрабатываемых жестким одномерным инструментом за один проход (сверление, фрезерование) должны назначаться с учетом размеров стандартизованного инструмента (диаметр сверла, ширина фрезы).

Числовые значения параметров шероховатости должны устанавливаться в соответствии с ГОСТ 2.789-73, обозначение шероховатости – в соответствии с ГОСТ 2.309-73. Шероховатость труднодоступных для обработки поверхностей (канавки, пазы и т.д.) не должна быть ниже RZ=40.

Поля допусков, предельные отклонения полей допусков и посадок следует выбирать по ОСТ 4.010.004.

Для деталей, подлежащих гальваническому покрытию, допуск на механическую обработку необходимо назначать в три раза большим допуска на толщину покрытия этой поверхности.

Необходимо сократить площадь поверхностей, обрабатываемых с высокой точностью к высоким пределам шероховатости.

Кроме общих требований в стандарте ОСТ 4.091.071-80 даются более конкретные требования к конструкциям деталей – тел вращения и деталей, кроме тел вращения, с примером технологических и нетехнологичных решений.

3.5.3ОСТ 4.091.070-79 устанавливает требования технологические и к конструкциям деталей из сплавов цветных металлов, изготавливаемых методом литья под давлением.

В технологических требованиях по этому стандарту даются рекомендации по выбору сплавов, точности размеров, шероховатости поверхностей, габаритным размерам и массе, по конфигурации отливок, толщин стенок, рёбер жёсткости, сопряжения стенок и закругления кромок. Приводятся минимальные величины литейных уклонов, предельные размеры литых отверстий, резьб, а так же выполнение знаков, надписей. В рекомендуемых и справочных приложениях даётся оценка технологичности, указываются основные дефекты отливок и факторы, влияющие на точность размеров и шероховатость поверхности отливок.

3.5.4ОСТ 4.091.102-78 устанавливает требования технологические к конструкциям деталей, изготавливаемых формообразованием из полимерных материалов.

В качестве основных показателей технологичности рекомендуется трудоёмкость и технологическая себестоимость, порядок определения которых приводится в приложении к стандарту. В стандарте приводится общие технологические требования к конструкциям деталей из пластмасс

8

наименование может изменяться в зависимости от вида конструируемого изделия.

4.1 Анализ требований технического задания

Проектирование начинается с изучения технической литературы. В первую очередь просматривается литература, указанная в соответствующем разделе МУ, затем производится поиск необходимой информации по систематическому каталогу и каталогу журнальных статей.

Исходя из собранного материала студент должен оценить требования технического задания на полноту и точность, выявить трудносовместимые в конструктивном отношении пункты. Если такие пункты имеются, необходимо сделать соответствующие рекомендации по допустимости и возможности компромиссных решений. Необходимые изменения в техническое задание могут быть внесены по согласованию с руководителем проекта.

Исходя из собранного информационного материала студент должен оценить актуальность проекта, степень соответствия проектируемого узла или элемента требованиям современной техники, сопоставить характеристики разрабатываемого узла с данными предшествующих разработок.

4.2 Поиск и обоснование наилучшего варианта замысла конструкции

По результатам анализа требований технического задания необходимо наметить основные варианты разрабатываемого узла, обосновать свои предложения. Проанализировать варианты конструктивных решений проектируемого изделия, выбрать и обосновать вариант, в наибольшей степени соответствующий ТЗ.

В этом разделе должен быть выполнен электрический расчёт вариантов проектируемого изделия, для этого должна быть составлена схема замещения (эквивалентная) изделия, выполнен расчёт выходных характеристик: резонансного сопротивления, добротности, контактного сопротивления и т.д., номинальных значений ЭРЭ, электрической схемы устройства.

Должны быть выбраны все покупные изделия проектируемого устройства. Выбор должен делаться с учётом номинальных значений и допустимых отклонений, определяемых принципиальной схемой, мощности рассеяния и электрической прочности, конструктивной совместимости с другими элементами конструкции, надёжности, габаритов, массы, стоимости. Основываясь на выполненных электрических расчётах, выбранных покупных ЭРЭ, скомпоновать варианты проектируемого узла с учётом конструктивных, технологических, эксплуатационных требований, варианты конструктивных решений должны быть представлены в ПЗ рисунками и эскизами, функциональными кинематическими схемами механизмов. При анализе вариантов необходимо обосновать выбор материалов, полуфабрикатов,

9

комплектующих изделий каждого анализируемого варианта. Материалы, полуфабрикаты и комплектующие изделия должны выбираться согласно требований ТЗ.

4.3 Поиск наилучшего варианта компановки ЭРЭ

Этот раздел обязателен при проектировании ЭРЭ или функциональных узлов, содержащих большое число однотипных элементов, изменение взаимного расположения которых может привести к изменению электрических и конструктивных характеристик ЭРЭ, например, при проектировании электрических фильтров и линии задержки.

Поиск и выбор наилучшего варианта должен выполняться с учётом обеспечения лучшего теплового режима, механической прочности, электромагнитной совместимости и всех требований ТЗ.

Обоснование выбора должно сопровождаться расчётами теплового режима изделия, механической прочности, надёжности, поясняться рисунками вариантов компоновки.

4.4 Разработка наилучшего варианта конструкции функционального узла или электрорадиоэлемента

Вразделе должно быть проведено обоснование технологичности и соответствующими расчётами. Количество расчётов, их характер должен быть согласован с руководителем.

Вразделе обязательно должен быть приведен расчёт:

1)формы и основных параметров изделия, обеспечивающих их функционирование при заданных условиях эксплуатации;

2)размерных цепей конструируемых изделий;

3)допусков и посадок, чистоты поверхности;

4)передаточных механизмов узлов управления и настройки;

5)температурных коэффициентов основных параметров узла;

6)элементов герметизации и уплотнения;

7)силовых узлов крепления элементов конструкции.

Здесь же приводятся расчёты коэффициентов использования объема и полезной массы изделия, определяется срок службы.

При проектировании изделия должны быть предусмотрены способы его крепления в РЭА, конструктивно-технологические приёмы крепления фиксации деталей и сборочных единиц в изделии.

После конструктивного расчёта узла становятся известными его паразитные параметры, что позволяет проверить соответствие узла требованиям технического задания.

При несоответствии узла требованиям ТЗ необходимо оптимизировать конструкцию (или найти другую, более лучшую) узла изменением используемых материалов, стратегии проектирования, включения или исключения отдельных элементов и т.д. Результатом разработки наилучшего

10

варианта конструкции функционального узла или электрорадиоэлемента является его сборочный чертёж. При отработке конструкции на технологичность необходимо руководствоваться требованиями ГОСТ 14.203,

ГОСТ 14.204, ОСТ 4ГО.091.219.

4.5 Разработка чертежей деталей

Вэтом разделе должен быть представлен расчёт конфигурации деталей, определены в соответствии с результатами расчётов предыдущего раздела, требования к допускам, чистоте поверхности, покрытиям, способам изготовления и контроля деталей.

Вразделе “Описание процесса конструирования” студент должен представить блок-схему алгоритма, описывающую процесс конструирования ЭРЭ или функционального узла.

4.6 Список литературы

Список литературы составляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105.79. Для книг указывается фамилия и инициалы автора, название книги, место издания, год издания, число страниц. Для журнальных статей – фамилия и инициалы автора, название статьи, название журнала, год издания, выпуск, номер страницы. Для стандартов и нормалей – обозначение, номер, год издания, название.

Например:

1 Харинский А.Л. Основы конструирования элементов радиоаппаратуры. - Л.: Энергия, 1971. – 576с.

2 Бычков Б.Н., Кузнецов Н.Н., Тимофеев Б.С. Цифровая коррекция датчиков ТВ сигнала // Техника кино и телевидения, 1981, - №1. - С. 46-52.

5 Техническое задание на конструирование изделия (ЧТЗ)

5.1 Составление и утверждение ЧТЗ

5.1.1ЧТЗ на курсовое проектирование должно составляться студентом самостоятельно на основе задания на курсовое проектирование, задание выдаётся руководителем курсового проектирования.

5.1.2ЧТЗ после составления и согласования с руководителем курсового проектирования, утверждается заведующим кафедрой КПР. Дата утверждения отмечается в календарном графике выполнения курсового проектирования.

5.1.3ЧТЗ должно содержать описание цели разработки изделия и условий его выполнения (граничные условия), изложенных в виде требований.