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1、车载电子设备结构设计初探 杜善幸 车载电子设备要在有限的车厢空间内组 装大量电子设备以满足技术条件 、 使用条件 的要求 , 因此在结构设计上必须作相应的考 虑 。 一 、 布局及表面装饰 众所周知 , 布局是设计工作的第一步 , 好 坏事关大局 , 同时也是较综合性的问题 , 要 设法反复比较 , 找出最佳方案 。 从电子设备 的内部来分析 , 要理顺各部分的关系 , 使走 线最短 , 分布合理 , 相互 干扰小 , 散热方向 合适 , 重心尽量低 。 这些因素对于在一 些高 比密度的场合尤其重要 , 有时整套设备就是 因某个电阻或晶体管的散热不良而不能正常 工作 。 从议备的外表来讲 ,
2、人机关系要恰到 好处 , 调试 、 操作维修要方便 , 还有一个安 全问题 。 在使用操作上要逻辑性地安排各部 分的开关 、 旋钮 , 避免误操作 。 但从实际情 况来看 , 不可能面面俱到 , 因为有些要求本 身就是对立的 。 但总的原则是兼顾 各种因 素 , 突出实用性 、 经济性 。 通常 是把体积 大 、 重量重的设备放在底部 , 轻便小巧的则 放在上部 , 以降低重心提高越野性能和抗冲 击能力 。 将经常需要调节 、 拨动的开关放在 容易操作的部位 。 显示器件放在便于观察的 地方 。 此外再 作一些必要的美化外观的装 饰使设备与车厢协调一致 。 在油漆的颜色 上采用大反差 , 目的
3、是为了突出面板及控 制部分 , 使之 更明显更精神 。 我们采用深色 外壳?桔皮形状? , 给人一种 庄重稳 健感 觉 , 而且耐脏 、 耐灰 。 控制面板采用象牙 白 的浅颜色 , 体现一种轻巧 、 整洁 、 明朗而又大 方的感觉 。 同时采用光漆 , 不易积聚灰尘 , 擦洗也很 方便 。 从 美 观及实际使 ! 肴来 , 都 比氧化喷砂着色效果好 , 但油漆特别是浅颜 色 , 色差很大 , 加工时要注意 , 一 批一漆 , 不然就会使颜色不一致而难以配套 。 二 、 通用化 、 系列化 、 标准化 因为汽车的型 一 号众多 , 有国内的也有进 ! # 的 , 大小尺寸不一致给设计者带来不少
4、困 难 , 一次又一次的改动会影响设 计周期 。 对 此采取 的对策是用局部拼装的方法 , 分为主 体和副体 , 主体是必备的 , 固定不变的 , 而 副体是可变的 。 主体我们采用标准化设计 , 严 格参照%8 . ? ? 9:? 由隔振 理论叮知 , 具体方法有 = ?设法 避 开共振区 , ?降低系统固有频率 , 使 ! #甲 , 这样隔振系数总是小于% , &设 法加大阻 尼 。 从实际情况看来? ?两方法是 不 现实的 , 因为外加振源频率太宽 , 如将固 有频率设计到 %几, 则实 在 太软了 , 经不 起冲击 。 如果设计到# % ( ) , 那么已近似于 刚性联接了 , 起 不
5、了减振作用 , 所以对于车 载设备采用大阻 尼系数的减 振 器 是很适合 的 。 我们 +车载设备约 ,. , 采 用 /0%1 只视载重而 定2碗型橡胶减振器 , 型号是 +3 一 1 4 , 大致的固有频率 在% 4 ( ) 左右 。 因 为汽车本身有减振装置 , 所以垂直方向的振 动 、 冲击影响不会很大 , 在路面条件较差 时 , 车辆也不会高速行驰 。 而主要的问题是 来自急刹车 、 急转弯等惯性力的影响 , 造成 冲击位移 。 因为设备重心较高 , 而车辆侧板本 身耐性又差 , 不 宜作支承点 , 所以设计时要 注 5 意到这一点 。 要在受惯性力的方向上增大 刚度 , 若结构条件
6、许可 , 可将固有频率提高 到6 7 4 0 1 4 ( ) , 情况会更好一 些 。 因 为 这类 计算都是近似的 , 质址 也是分散的 , 它不是 一个简单的质量弹簧系统 , 而是多质址多自 由度系统 , 所以只能把计 算 看 作是一个参 考 , 一般在安装完毕之后 , 要作儿次跑车试 验 5 另外对不同的部件在安装上 要区别处 理 , 象精密的电子设备 , 灯丝都是抗振的薄 弱环节 , 要重点防范 。 常用的办 法是提高配 合精度 , 增加各种软垫 , 或者专门设计避振 器件 。 而对一些质量较大 的 部件 , 如 变压 器 、 电瓶等 , 其安装构件的刚度强度都要充 分考虑 , 尤其是
7、疲劳强度 。 各安装件要避免 采用焊接结构 , 因为焊接时 , 人 为 因 素很 大 , 质量不稳定 , 易脱焊 。 对一 些大 面积的 薄板 , 应采取冲孔凸筋 , 以提高抗振能力 。 紧固螺钉应加上防松措施 , 各部件之间尽可 能地垫一些软性介质 , 以减小振动所产生的 噪背 。 经过一系列的措施 , 一般均可使设备 正付地工作 。 另一种设计抗振的方法是类比 法 , 参考各种现有的 、 可行的经验 , 集优点 为一体 , 这种设计法一般也较容易成功 。 89 式 机电一体化讲座之三 机电一体化和传感器 杨俊朱兆宗 在第一讲 :, 曾提到传感器技术是构成机电一体化的基本技术 , 是促使机械智能化的重要 手段 。 本文着重介绍传感器的基本原理和应用 , 以及如何促使机电一体化产品 自动化 和智能 化 。
