КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени А.Н. ТУПОЛЕВА

Кафедра конструирования и производства микроэлектронной аппаратуры

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КОРПУСА УСТРОЙСТВА

Методические указания к практическим занятиям

По дисциплине «Проектирование устройств»

направление: 080500 «Менеджмент»                                                        

специальность: 080502 «Экономика и управление на предприятии»         

(указывается их номер и наименование)

форма обучения: очная                                                                                  

(очная, очно-заочная, заочная)

Казань 2007 год

Содержание

1. Исходные предпосылки 2

2. Расчет размеров корпуса моносхемного прибора 3

3. Определение внутренних размеров корпуса при размещении нескольких функциональных узлов 6

1. Исходные предпосылки

Самой распространенной конструкцией электронной аппаратуры следует считать моноблок - прибор, который состоит из одного корпуса, внутри которого размещаются элементы электрической схемы. Элементы и части прибора образуют материально-пространственную структуру, в которой, в свою очередь, выделяют внешнюю и внутреннюю структуры.

Внутренняя структура образуется функциональными узлами, жгутами, другими частями и элементами, которые расположены внутри корпуса.

Внешняя структура образуется

• частями корпуса ( лицевая и задняя панели, боковые стенки, верхняя и нижняя крышки);

• элементной базой лицевой и задней панелей;

• ручками для переноски и установки;

• амортизаторами,

• присоединительными кабелями, включая шнур питания и антенны.

Для выбранной структуре решаются задачи: поиск формы, количества рабочих и свободных поверхностей, размещение элементов структуры, определение размеров конструкции и ее составных частей, выбор материалов.

Задачи размещения следует разбить на две основные группы задач.

Прямая задача – по размерам функциональных узлов (XP, YP, ZP) и их количеству (NP) определить внутренние размеры корпуса (XK, YK, ZK),

Обратная задача - можно ли NP функциональных узлов с размерами (XP, YP, ZP) разместить в корпусе с размерами (XK, YK, ZK),

Или ее разновидности:

• какие размеры (XP, YP, ZP) должны иметь NP функциональных узлов, чтобы их можно было разместить в корпусе с размерами (XK, YK, ZK),

• сколько функциональных узлов с размерами (XP, YP, ZP) можно разместить в корпусе с размерами (XK, YK, ZK).

Задачи размещения относятся к классу итерационных и решаются методом последовательных приближений по заданным критериям и ограничениям размещения. Проектировщик задается размещением элементов конструкции, руководствуясь определенными соображениями. В ортогональных плоскостях размещение элементов (функциональных узлов) описывается размерными цепями вида:

Согласно размерным цепям рис.1 размеры корпуса XY, YK, ZK найдутся следующим образом:

(1)

где ,, - линейные размеры частей прибора, образующих размерную цепь;

, , - зазоры между i-й и (i+1)-й частями прибора.

Любой зазор находится как максимум при сравнении

_max = max{(t), (m), (EH)}, (2)

где (T) – величина зазора между частями прибора из условия отвода тепла,

(М) -– величина зазора между частями прибора из условия возможности механической сборки,

(ЕН) -– величина зазора между частями прибора из условия электромагнитной совместимости или отсутствия взаимных электромагнитных помех.

Ограничимся условием =_max = (M).

При механической сборке зазор можно представить в виде совокупности слагаемых:

X_i = GZ + X_i +X_i+1 +X_ip +X_(i+1)p (3)

где GZ - гарантированный зазор между i-й и (i+1)-й частями, обеспечивающий электрическую прочность монтажа:

GZ= 1,50,5 мм; (4)

- допуски на размеры , ;

- допустимый прогиб i-й и (i+1)-й частей.

Допуски целесообразно назначить по квалитетам IT(15), IT(16) на несопрягаемые размеры, т.е.

X_i = 0.01X_i (5)

Допуск на прогиб выбирается из условия минимально допустимой жесткости:

X_ip = 0,01max(Y_i, Z_i) (6)