散热设计规范机械
散热设计规范标准化版本更新说明：
1、正式阪：标准化资源库中版本为准；
2、过程版本更新：结构工程师在拟制版本中查询，避免在发布周期内重复发生类似问题；
3、更新记录：在拟制版本中更新，变更必须要求做记录，内容如下表格；
4、审核：更改内容，需要通过结构室内的专业评审；
6、更新方式：走CPC“技术标准化更新、签批和发布流程”
5、版本号：在正式发布时，升级版本号；
6、变更批准人：结构室室主任/标准化委员。
1、目的：
为了规范产品的散热设计过程，确保产品的散热设计质量和生产适应性，达到设计标准化，提高结构效率，提高散热设计准确性，避免重复劳动，及出现重复出现设计问题,特制定本规范。
2、适用范围：
本规范适用于AV研发所带明显热源的产品的散热设计标准化。
3.标准化内容范围：
主要元器件封装形式表
4.散热设计流程标准化：
散热设计属系统级的设计，其在产品设计过程中最佳的介入时段在产品设计的初
期结构布局阶段。其设计结合电路、结构及散热需求完成并指导产品的结构布局。详细流程及工作如下所示：
4.2 概要设计阶段
确定系统各项需求后根据以下规范对系统进行概要设计
4.2.1 确定系统散热方式
散热设计工程师根据客户要求或初步结构布局确定散热模式，常用散热模式分自然散热，强迫风冷、液体冷却等。
自然散热：主要靠自然对流将热量带到周围空间，适合发热功率不大，温度要求不高的场所。优点：结构简单，无噪音，价格低廉。
强迫风冷：适用于发热功耗大的器件，强迫风冷效率高，一般为自然散热反方式的数倍，优点：效率高。缺点：易产生噪音
液体冷却：适用于发热功耗大的器件，效率高。优点：效率高，噪音低或无。缺点：成本高。
根据计算热流密度可判断系统所需的散热形式：
计算方式：将元件的功耗除以散热器表面积可得热流密度。
选用原则参照以下规范：
对于通风条件较好的场合：散热器表面热流密度小于0.039W/CM^2 可采用自然风冷对于通风条件较恶劣的场合：散热器表面热流密度小于0.024W/CM^2 可采用自然风冷
对于通风条件较好的场合：散热器表面热流密度大于0.039W/CM^2 而小于0.078 W/CM^2，必须采用强迫风冷
对于通风条件较恶劣的场合：散热器表面热流密度大于0.024W/CM^2 而小于0.078 W/CM^2，必须采用强迫风冷
如对表面温度有明确温升限制的情况，可根据下表内选择散热模式：
4.2.2.选择合理元器件：优先选用散热性能较好的元器件
不同的封装形式元件的散热性能有较大差别，元件的热阻可从元件的规格书中获得，在设计允许的条件下优选热阻较小的封装形式。
4.2.3.对元器件进行降额使用
在平衡成本的前提条件下可降低元器件的功率，以此增大元器件的参数余量，减少发热。一般降额系数取0.5~0.8之间。
4.2.4.科学的安装元器件
A）电阻；
大尺寸水平安装、预留足够的变形空间、贴片下面预留0.13-0.16mm热阻最小
B）变压器
下面留孔，表面发黑
4.2.
5.合理选用散热器
散热器种类繁多，合理的选用散热器可以提高散热效率降低成本。
a.常用的散热器
常用散热器有铝挤型，钣金冲压，热管，陶瓷散热器等。
价格水平一般: 陶瓷散热器<钣金冲压<铝挤型<热管
散热能力：钣金冲压>铝挤型>热管
陶瓷散热器一般用于辐射式散热
b.常用的肋片形状设计
4.2.6.表面染黑对散热的影响
物体的表面黑度对辐射散热有明显的影响，设计时遵循以下原则：
1.对于自然对流散热，在表面温度高于50度的情况下，增加黑度可有效增大辐射散热，提高散热效率。
2.对于强制对流情况，辐射散热作用微弱，可忽略黑度的影响；
3.对于表面温度低于50度的情况，辐射散热作用微弱，可忽略黑度的影响；
4.2.7.减小接触热阻
a.涂薄层导热胶可有效减少接触热阻，增大散热速度
b.增大接触压力（≥200N/CM2）亦能减少接触热阻
4.2.8. PCB板散热的合理设计
合理的元器件排布可减少热量的集聚，较快热量的散出。
PCB的覆铜对元件的散热影响明显，可考虑使用大面积地对功率较大的IC进行散热，IC与铜皮接触面尽量不要覆绿油。
4.2.9. 合理设计散热孔
通风孔面积计算可根据以下公式计算
散热孔的位置应合理，控制风路遵循以下原则:
4.2.10.合理选用风扇及结构
常用风扇有两种：轴流式风扇和鼓风机式风扇，轴流式风扇使用较多。轴流式风扇安装应尽可能利用烟窗效应。
优差
4.2.11.合理设计风道
风道的设计直接影响产品内部的空气流动，合理的风道设计可提高散热效率。
a、风道必需侧密封，风道流经各主要热源；
b、进口形状参考以下设计参数：
c、增加紊流器可提高风道的效率：
在考虑以上设计规范同时结合产品结构要求确定大致的散热布局及结构。
4.3 详细设计阶段
在确定系统的各项模式后，应用FLOTHERM软件进行详细的散热分析及优化
建议仿真设计使用FLOTHERM9.1版本或更高，软件可从CPC上获取。
软件使用流程：
4.3.1．设置仿真环境
根据产品测试要求设置仿真环境参数，软件提供两个设置选项，在相应仿真Project模型树System内“Global System Setting”及“Ambient”。“Global System Setting”设置对应求解域以外的环境参数，“Ambient”设置对应求解域内的环境参数
大气压设置1个标准大气压，“Ambient”新建环境参数，可不设置气压，“Heat tranfer coefficient”空气对流换热系数一般设置为5~6W/(m^2k)
4.3.2．设置求解域：
求解域设置对应自然对流及强制对流两种情况，根据产品的散热模式设置求解域。对于自然散热模式，考虑环境对自然对流影响较大，要求求解域设置标准为：
–除重力反方向外,其余按照装置尺寸在各个方向扩大一倍
–重力反方向放大两倍尺寸
强制对流求解域设置略大于产品即可，根据实际情况略增大出风口面求解域
以防止出现残差。
4.3.3．使用CAD模块将3D文件导入
将结构图档通过CAD模块导入软件，软件支持PROE文档直接导入（PRT文档），除SAT格式外不建议其他格式的导入。因仅以坐标形式放置图形，推荐PROE文档使用缺省装配位置，如PROE图纸为非缺省装配建议总装图内新建及复制零件，将新零件图档另存为SAT格式，直接导入复制的PRT档易出现导入错误（PROE内的几何检查错误导致）。
4.3.4．模型简化
导入图形需做简化方可参与仿真计算，简化原则为：
a. 尽量删除对散热模拟没有影响的特征及加强筋，图形越简单越利于运算。
b. 软件不支持曲面的处理，对应曲面需简化成方块或斜板。
d. 复杂散热孔需简化为开孔板，并设置开孔率。
e. 软件不支持风扇斜放，风扇简化成平躺或设置风扇方向倾角。
f. 除非复杂的散热片，一般在DB内从新绘制，以方便参数化。
散热孔的简化
4.3.5．PCB及元件的建模
PCB尽量使用FLOEDA模块处理，此模块可导入的PCB可自动完成PCB板层处理及各元器件的网格划分，以此减少网格划分的工作量，但会相应增加网格数量。
FLOEDA支持*.emn ，*.emp文件导入，此文件可向Layout工程师索取。IC设置时根据IC的实际封装设计热阻，复杂IC建议使用双热阻模型。热阻参数可有IC规格书内获取。
4.3.6．对导入模型进行网格划分
为方便进行运算，软件需对求解域进行网格划分，将系统划分为细小矩形区域分别进行运算，以此得出系统运算结果，软件自带四种网格划分类型“None, Coarse, Medium, Fine”。第一类
“None”,所描述网格是按照物体几何边界而生成的，完全将不同物体区分开，避免在同一单元格内有多种物体存在，提高了分析精度。而“Coarse, Medium, Fine”是自动划分，主要是针对产品设计初期方案。建议使用“None”模式，可尽量避免网格划分不合理带来的收敛问题。
a.网格比例划分标准
b.局域化网格划分规范
目的在于有效提高求解精度。对于重点关注的物体，需要单独加密网格，达到较高的精度。对物体进行局域化，首先建立物体各个方向上的网格约束（Grid Constraints），根据求解精度目标，确定网格约束的设置参数。在其设置中选项中，Minimum Size用来控制最小网格长度参数，当网格小于此值时就自动消除。在“Number of Cell control”中，可以设置最小单元数或最大单元尺寸长度。在该菜单中，还可以选择膨胀设置“Inflation”，所谓的膨胀就是将网格空间在各方向设置放大，用于矢量变化较快的位置，比如Heatsink,Fan进出口位置等，增加网格密度，详细描述参数变化，减少残差累积。膨胀设置可以针对Low side 和High side单独设定，并规定膨胀尺寸空间和网格的数量。需要强调一点的是，任何网格约束（包括膨胀部分）局域之间可以包容或者相临，但不能部分重叠，否则软件在自检时自动会取消一个网格约束。并避免斜板及风扇与局域化网格相交。
总网格数量尽量控制在100万个左右，网格太大运算会很慢。
4.3.7．模型求解运算及收敛控制
收敛曲线表征求解的正确性，理论上要求残差曲线收敛于1，温度曲线平稳，个别模型残差曲线收敛在10一下，温度曲线平稳时亦可视为收敛。
如运算无法收敛可按以下方式进行检查
?通常情况下,如果收敛慢就需要终止计算进行调整模型
?检查模型错误,比如在密闭系统中装有离心风扇或进入系统的热无法向外传递?在残差大的区域检查网格–网格不足无法捕获详细信息
?检查本身不稳定性- 用监控点来追踪不稳定区域
?用监控点和残差场来分析低位震荡或低位稳定- 通常不需要再做修改
各种残差曲线图
4.3.8．散热优化设计
在获得一个可收敛的模型，通过Visual Editor模块查看产品内的空气粒子流可知产品的空气流动情况，如图所示：
通过图形化显示可知主要气体流动并未流经主要发热元件，在此结果的指导下，通过增加筋位的方式形成风道控制气体流动方向，对散热结构进行优化。
对散热影响不直观的因素可通过使用command center进行散热优化，软件以参数化的形式描述产品的每个特征，我们根据所关注的对象进行参数设置。
设计优化对象一般以散热片，风道，通风口位置开孔率为主，例如：散热片的肋片数量，散热孔的位置，开孔率，各项散热元件的材料等。通过赋予参数范围，软件自动生成各种参数组合进行运算，通过运算结果形成求解的分布面，由求解的分布情况推算出最优参数组合。最优组合以此得出最佳的设计优化参数。
其精度取决于运算组合的数量，一般不少于10个运算组合。
4.3 设计输出
在获得最优运算结果后对此组优化数据进行实物测试，以验证设计结果。
通过实测验证，修改产品的结构及电路布局，完成散热优化设计
4.4．常用材料参数设置标准:
附．FLOTHERM常用名词翻译：
附．主要封装形式
大功率LED灯散热器结构设计
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/dd275720.html, 大功率LED灯散热器结构设计 作者：潘裕向文江 来源：《山东工业技术》2018年第05期 摘要：针对大功率LED灯工作时散热性差、灯具光功率减小、灯芯片易老化等问题，对大功率LED灯的散热器结构进行研究。详细介绍了LED灯散热技术、灯具的热分析及散热片的优化设计，并就LED灯散热问题在ANSYS软件中搭建模型进行散热器结构参数设计与热分析。仿真结果表明，通过热分析实现对LED灯散热结构参数设计，理论上在大功率LED灯中安装优化设计后的散热片可以很好的解决灯具工作时的散热问题。 关键词：大功率LED灯；热分析；ANSYS软件 DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/dd275720.html,ki.37-1222/t.2018.05.005 0 引言 发光二极管（Light Emitting Diode，LED）属于21世纪具有好的发展前景的新型冷光源[1]。LED灯的发光原理理就是靠是靠发光二极管内部的PN结里的电子在能带间跃迁进而产生光能，但芯片会出现发热的现象，尤其是大功率型LED。若将多个LED串并联组装成一个模组，其散发出的热量会大大增加。目前，LED整体工作效能不是很好，只有15%-20%的电能量成功转化为光能，而剩余的80%-85%的电能量则通过其它形式转化为热能，致使芯片功率 密度变得很大。在行业内LED器件的散热性整体而言较差，首先，因为发白光的LED灯其发光的光谱中并不包含红外部分，即其工作时产生的热量不能依靠红外辐射进行释放；其次，LED灯具本身的扩散热阻与解除热阻很大，工作时产生热量较多。在LED灯工作时，若散热性不好将会产生十分严重的后果[2]，如缩减LED灯的光能量输出，减少器件的使用寿命，会造成LED发射光的主波长产生偏移等。 近年来，如何使LED灯工作时产生的热能以最快的方式散发出去这一关键问题被国内外学术界关注，进而相对应地进行各种研究。由于LED灯具多采用经验化设计进行散热，散热装置过于传统且专业性不高，导致当前LED灯具的散热问题仍未得到解决。因而，通过对大功率LED灯具的热分析与热设计后进行散热器的结构设计具有及其重要的现实意义。 论文详细介绍了LED灯的散热技术并建立相应散热器模型，然后选取了一款大功率的LED灯作为论文的研究模型，利用ANSYS有限元分析软件[3]对该款LED灯模型进行热分析，得到灯具各点的温度分布与芯片工作时产生的最高温度，在上述测量数据的基础上对该灯的散热结构进行优化设计，最终得到十分满意的散热效果。 1 LED灯散热技术及模型建立 1.1 LED灯散热技术
机械结构设计的方法和基本要求
机械结构设计的方法和基本要求 摘要：随着现代机械制造业的快速发展，对机械产品质量也提出更高的要求。 从现行大多机械设备设计情况看，更注重以自动化、轻量化、精密型以及高效型 等为设计方向。但也有部分设备运行中在噪声、振动问题上较为严重，不仅影响 设备综合性能的发挥，也容易对操作人员带来一定的伤害。通过实践研究发现， 将动态设计方法引入其中，对提升机械结构设计水平可起到明显作用。 关键词：机械结构设计；方法；要求 引言 机械结构设计是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出 具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或 零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表 面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之 间关系等问题。 1机械零件结构工艺性分析的重要性 日常生产中，在对机器零件进行设计时，要求其结构不仅具体满足使用条件，而且要求结构的工艺性能良好，即具有很强的可行性和经济性。只有满足机械结 构设计的工艺性，才能保障生产地顺利进行，还具有零件装载完整、成本消耗少 等优点，能在市场竞争中处于优势地位。因此机器零件的结构工艺性设计是进行 机械设计的关键，其涉及面广、综合性强，值得深入研究。 此外，重视对机械零件的结构工艺性进行分析，可以促进机械加工工艺过程 合理化，减少工作量，提高工作效率。具体来讲，应该做好以下几方面工作：1）认真分析机械零件的结构对机械零件（尤其是复杂零件）的结构进行分析时，首 先要通过对图纸的详细分析，弄清各零件在产品中的装配关系和作用，再对该零 件指数（包括形状、尺寸等）和性质（如粗糙度等）进行详细分析；2）认真分 析零件加工工艺性在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上，搞清楚 各形状和尺寸的设计基准，分析个表面工艺性，检查各加工面设计基准与定位基 准是否重合，避免基准链换算而增加计算工作量。 2.机械结构设计常见问题分析 2.1机械结构在温度变化较大时，会产生较大的尺寸变化 较长零部件或者机械结构在温度变化较大时，会产生较大的尺寸变化，在设 计时应考虑温度变化产生的自由伸缩空间，如可以采用能够自由移动的支座、自 由胀缩的管道结构等。 2.2滑动轴承采用接触式密封结构 由于滑动轴承比滚动轴承的间隙大，而且滑动轴承发生一些磨损后，轴心产 生相应的移动，因此滑动轴承宜采用接触式密封结构。 2.3同一轴上布置两个键时，根据不同的键类型，选择不同的结构方式 半圆键是靠侧面传力的，由于键槽较深，若在同一个横剖面内采用对称布置 两个半圆键，将严重削弱轴的强度，最好将两个半圆键设计在同一轴向母线上， 平键两侧是工作面，上表面与轮毂键槽底面间有间隙，工作时靠轴槽、键及毂槽 的侧面受挤压来传递转矩，不能实现轴上零件的轴向固定，靠上下面压紧产生承 受载荷，连接处的偏压也承受载荷。 2.4对于带传动、链传动错误的结构设计 带传动结构设计时，由于紧边下垂较小，而松边下垂较大，应使紧边在下，
工厂智能化设计规范
目录 1.1 工程概况 (2) 1.2 规划设计内容及范围 (3) 1.3遵循国家相关规范及标准 (4) 1.4设计原则及子系统设计 (6) 1.4.1 数据通信系统 (8) 1.4.2融合通信系统 (9) 1.4.3综合布线系统 (9) 1.4.4安全防范系统 (12) 1.4.5一卡通系统 (14) 1.4.6公共广播系统 (16) 1.4.7信息发布系统 (18) 1.4.8智能会议系统及远程视频会议系统 (20) 1.4.9建筑设备管理系统 (21) 1.4.10机房工程 (22) 1.4.11信息化建设PDM/CAD/CAM/ERP软件建设 (25)
1.1 工程概况 厂区主要建设功能分布情况: 一：生产区:共约151472平方米； 含第一联合厂房 第二联合厂房 第三联合厂房 第四联合厂房 二：动力辅助区： 含综合站房 油化库 地磅 废屑打包处理站 三：生活辅助区 含倒班宿舍 餐厅 四：厂前区域 含科技大楼 食堂 地下停车库等 通过建立安全完善的企业计算机网络和通信网络，实现产品设计、行政管理与生产过程控制和数据采集提供信息系统集成;建设办公自动化和客户关系管理的信息管理系统;构建以CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM为主的设计/工艺/制造系统，实现产品开发的虚拟样机技术;建立智能监控系统；建立网络系统（含综合布线）和数据库系统作为信息系统的基础支撑。
1.2 规划设计内容及范围 本次项目的设计部分为： ?一：信息设施系统 1.1通信接入系统 1.2语音通信系统 1.3通信网络系统 交换机系统 服务器系统 存储与备份系统 网络安全与认证 无线局域网 网络管理平台 ?二: 无线信号覆盖系统 ?三：综合布线系统 ?四：有线电视系统 ?五：会议系统 ?六：有线广播系统 ?七：信息引导及发布系统 ?八：建筑设备监控与能源管理系统 8.1：建筑设备监控系统 含冷热源与空调控制系统 给排水监控系统 动力监控系统 电梯监测系统 8.2：能源管理系统
散热片(heat sink)检验规范
散热片（heat sink)检验规范 目的：此规范之目的用于判断Heat Sink产品外观之可接受及不可接受之标准。 适用范围：本规范适用于各种制程技术制作之Heat Sink外观检验。（若客户的特殊要求时，以该合约要求之文件优先。） 规格文件优先权：当遇到不同规格文件冲突时，请依以下优先权 3-1 针对限度样品或允收条件所订定之规格 3-2 采购订单或指定之合约 3-3 Delta工程图面及规格 3-4 此份外观检验规范 抽样标准：依据MIL – STD - 105E 收样表，一般检验水准Ⅱ，AQL 1.0 抽样标准实旋抽样检验。 检验环境条件、设备及表面等级： 5-1 检验环境条件： 5-1-1 温度及湿度：常温20℃±8℃、湿度：常湿45%~85%。 5-1-2 照明：400~500烛光之白色萤光性照明设备，眼睛与受检面成45°左右。 5-1-3 目视距离：表面Class A / B 45cm，Class C 60cm。 5-1-4 检验时间：表面Class A 10秒/面，Class B 5秒/面，Class C 3秒/面。 5-2 检验设备：透明塑胶尺、游标卡尺、高度规、工作平台、表同粗度计、投影仪等。 5-3 表面等级：Class A表面检视时必须翻转检视面以得到最大反射光线，Class B / C 表面检视时则不可翻转检视表面。于检视表面时不可使用辅助之仪器将检视面放大，负责检视人员也必须经过适当这训练。请依以下检视图示 Class A （Viewing Conditions） Class B （Viewing Conditions） Class C （Viewing Conditions） 检验标准： 6-1 成品外观：依台达电子工程图面。 6-2 供应商提供相关品质证明文件： 6-2-1 材质证明文件 6-2-2 出货检验报告（EX：尺寸、拉拔力量测试数据、膜厚测定资料等。）
CPU散热器结构与性能
夏天到来，专注DIY的我们开始对CPU散热器“关怀备至”。其实，这个能让CPU“变废为宝”的小小玩意，始终都是众多DIYer们关心的热门话题，尤其是那些超频发烧友。近期AMD X2处理器不断降价，Intel新双核奔腾、单核酷睿赛扬各显神通，这些低端单/双核超频悍将给主流DIY市场留下了太多的想象空间。跃跃欲试的主流玩家希望购买到最匹配的散热器“压榨”CPU性能。 纵观市场上的CPU散热器，从低端的纯铝鳍片，到中端的纯铜、铝鳍塞铜式、铝鳍压铸铜式、热管式，再到高端的水冷、油冷、半导体制冷、压缩机制冷、干冰制冷、液氮制冷、液氦制冷等等一应俱全。散热方式从被动散热到主动散热，再到主动制冷，品种五花八门，种类极其繁多。 在如此琳琅满目的散热器产品中，如何才能挑选到适合自己的CPU散热器呢？下面我们就从“理论”入手，详细介绍一下各种材质、结构散热器的性能分析。 风冷散热器 作为中低端散热器市场的首要选择，风冷散热器在性价比上获得了很好的平衡。材质普通、结构简单的产品几十元即可买到，应付入门级处理器超频没有问题。而要想获得更高性能，风冷散热器一样可以提供材质高档、结构先进的“前卫”型产品。一套完整的风冷散热器应该是由散热片、风扇和扣具三部分组成，下面我们分别进行介绍。 散热片 1．纯铝散热片 纯铝散热片 这种散热片是目前使用率最高的散热片之一，整体采用纯铝制造。铝是地球上含量最高的金属，成本低和热容低是其主要特点。虽然吸慢，但放热快，散热效果跟其结构和做工成
正比。散热片数越多、底部抛光越好，散热效果越好。其散热原理非常简单：利用散热器上的散热片来增大与空气的接触面积，再利用风扇来加速空气流动从而带走散热片上的热量。采用纯铝材质的散热片价格低廉，搭配低端CPU使用性价比合理。 2．纯铜散热片 纯铜散热片 顾名思义，纯铜散热片的材质为纯铜。因为铜跟铝相比有个先天的优点：热传导效能为412w/mk，比铝的226w/mk提高了将近1倍，但铜也有个先天的缺点：热容太高了。也就是说这种散热片吸热快但放热慢，热量在铜片中大量聚集，需要配合高转速大尺寸风扇才能满足散热需求。 由于铜具有良好的韧性，因此制造上要比铝容易得多。散热片的密度也可以比铝做得更高，散热面积也相应更大，这些都可以弥补其热容高所导致散热慢的不足。但纯铜的成本要比铝高很多，还要搭配更高档次的风扇才能满足散热需求，直接导致纯铜散热器的价格居高不下，目前已经慢慢退出独立散热器的历史舞台。 3．铝鳍塞铜式散热片 铝鳍塞铜式散热片
机械加工车间供配电设计
目录 一、设计任 务 (1) （一）设计要求 (1) （二）设计目的 (1) 二、车间用电计算负荷 (1) （一）电力负荷的概念及车间概况 (1) （二）计算负荷的含义及其确定方法 (1) 三、供电方式及主接线设计 (6) （一）车间供电方式的确定 (6) （二）车间供电主接线设计 (7) 四、短路计算及设备选择 (8) （一）电源供电系统短路电源计算 (8) （二）设备选择 (10) 五、配电柜设计 (10) 六、电气平面布局 (13)
七、致谢 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
机械加工车间供配电设计 摘要： 根据设计内容及要求，分析机械加工车间的负荷性质、负荷大小和负荷的分布情况，设计出主变压器的主接线方式，解决该机械加工车间车间负荷及负荷可靠性的问题。再通过短路电流的计算，从而选择合适的导线电缆，按所得计算结果选择低压设备。实现安全、可靠、优质、经济的供电，增加产量,提高产品质量，提高劳动生产率,降低生产成本为目的。完成对机械加工车间供配电系统的设计。 关键词：负荷计算；供电方式；短路计算；低压配电系统 一、设计任务 （一）设计要求 通过提供的简单数据设计出具体可行的工厂供配电系统，使得设计具有一定的可行性。通过所学习的计算负荷的计算、供电方式及短路计算等。设计出所要求的设计内容。 二、车间用电计算负荷 （一）电力负荷的概念及车间概况 1.电力负荷的概念 在电力系统中，电气设备所需用的电功率称为负荷或电力（W或KW）。由于电功率分为视在功率、有功功率和无功功率，一般用电流表示的负荷，实际上是对应视在功率而言。 电力负荷又称电力负载。它有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位，如说重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等。另一种是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。电力负荷的分级按用户电力负荷的重要性及要求对其供电连续性和可靠性程度的不同，一般将电力负荷分三等级。一级负荷、二级负荷、三级负荷。 三级负荷：所有不属于一级和二级负荷的电能用户均属于三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。
散热器采暖标准化设计
远 散热器采暖标准化设计 设计管理中心
一、基本规定 1、根据《散热器采暖系统标准化设计》的实际工作要求，使得在常用的住宅、公寓等居住建筑中，散热器采暖 系统模块化、标准化，特制定本标准作为技术储备。 2、标准中住宅的集中热水供暖系统应能实现分户热计量及分室控温。 3、由于进流系数较小，标准中不应采用两通恒温阀加跨越管的水平单管跨越式户内系统。 4、为了加大进流系数，标准中推荐根据情况从以下两种做法中选择：在水平双管式系统的每组散热器前加恒温 控制阀的做法；在水平单管跨越式系统的每组散热器前加三通阀的做法。 4、散热器支管连接方式的修正系数较小为好，宜采用同侧上供下回（?柱=1.0，?铜铝复合柱翼=1.0）；异侧上供下回 （?柱=1.0，?铜铝复合柱翼=0.96）。不宜采用无隔板同侧底部供回（?铜铝复合柱翼=1.14）；异侧底部供回（?铜铝复合柱翼=1.08）；异侧下供下回（?柱=1.25，?铜铝复合柱翼=1.10）。 5、散热器安装形式宜为上部敞口，当需隐蔽时：凹槽内上部距墙宜大于100mm，明装上部距离台板宜大于150mm， 装在罩内时上下部开口高度宜大于150mm。
二、设计内容 1、住宅散热器采暖户内管道安装应暗埋敷设在垫层预留沟槽内，用卡子稳妥固定在地面上。 2、户内供暖管道材料选择：交联铝塑复合管（XPAP），聚丁烯管（PB）和无规共聚丙烯管（PP-R）。并应根据使 用条件分级、工作压力确定管道级别S。 3、室内散热器支管上，应设置恒温控制阀，或调节性能良好的手动阀。材质均为铜质。 4、暗装散热器设温控阀时，应采用外置式温度传感器，温度传感器应放置在能正确反映房间温度的位置。 5、片式组对柱形散热器每组片数不宜超过25片，组装长度不宜超过1500mm。当散热器片数过多，可分租串 联时，供回支管宜异侧连接。 6、散热器选用原则：承压能力应满足系统的工作压力。当选用钢制、铝制、铜制散热器时，为降低内腐蚀应对 水质提出要求（含氧量小于0.1mg/L；一般钢制PH=10~12；铝制PH=5~8.5；铜制PH=7.5~10 ）的连续供暖系统不宜采用铝合金散热器。 7、散热器布置原则：有外窗卧室、起居室、书房、餐厅等房间的散热器宜布置在窗下，散热器底部距地200mm； 卫生间采用卫浴型挂式散热器，安装位置在洗衣机侧上方或座便正上方，底部距地1.0米；厨房采用挂式散热器，安装位置在外墙无排烟道一侧,底部距地1.1米；南侧小户型厨房采用常规散热器,位于门一侧,距地 0.2米。厨房、卫生间散热器距墙预留粘接瓷砖的厚度。
机械结构设计的原则和特点
5.1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 5.1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 5.2机械结构件的结构要素和设计方法 5.2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，
一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 5.2.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、
塑料产品结构设计准则
产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高於0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。 此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则 在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。
机械制造工厂设计规范
机械制造工厂设计 一、项目建设程序及工厂设计阶段的内容 项目建设的程序一般分三个阶段： (Ⅰ)前期准备阶段包括：项目建议书、可研报告、初步设计、审批立项 (Ⅱ)实施阶段包括：施工设计、组织实施、竣工验收 (Ⅲ)效益考核阶段 根据项目建设程序，一个项目从申请立项到组织实施，其间需编制、申报和审批各种不同的文件。编制这类文件的过程，我们可以称之工厂设计，它可以分为以下不同阶段和内容。 （1）编制、申报项目建议书。项目主管部门或项目建设单位提出项目建议书，也可委托有一定资质的设计单位协助编制。陈述项目建设的必要性、项目内容、建设地点、建设进度、投资结算及资金筹措、经济效果和社会效益等，即对建设项目作“轮廓”描述，并报请上级主管部门审批立项。 （2）编制可行性研究报告。委托有一定资质的设计单位或咨询单位协助进行，并对工作成果的可靠性、准确性和报告的质量负责。 可行性研究报告一般应包括以下内容：项目承办单位的基本情况和条件；市场调查和预测情况以及项目建设规模和产品方案：资源、原材料、燃料及公用设施落实情况；建厂条件和厂址方案；建设项目的设计方案；对环境保护、消防、劳动安全卫生的措施；企业组织机构、劳动定员和人员培训设想；项目实施计划；投资估算和资金筹措；财务评价和经济分析；结论和建议（叙述项目实施后的经济效果和社会效益以有对上级和有关部门的意见和建议、所需解决的问题）。 根据项目的投资额分别由国家有关主管部门以及省市有关部门组织评估和审批。 （3）进行初步设计。根据上级批准的可行性研究报告进行初步设计并编制初步设计文件。初步设计文件的内容一般为：设计依据；厂址和自然条件；工厂现状（新建厂略）；生产纲领和产品；生产协作；工厂组成、面积和设备；工作制度和年时基数；劳动量和人员；工艺（每个生产车间都必须分别叙述、自成章节）；总图、运输物流与仓储；土建（各独立的建构筑物必须分别说明建筑和结构的要求有特点）；给水排水；采暖通风和空气调节；动力（包括各建构筑物内压缩空气、蒸气管道和敷设和高低压变配电所设计内容和电力外网布置）；节约能源和合理利用能源；环境保护；劳动安全卫生、消防；总概算、经济分析；全厂主要数据和技术经济指标；存在问题和建议。初步设计文件还包括各种必需的图纸，总平面布置图、设备明细表及概算、各车间及站房等建构筑物的平面布置图、各动力管网布置图和汇总图、
散热器安装工艺标准.
1.总则 1.1适用范围 本工艺标准适用于建筑物室内散热器的安装的工程。 1.2编制依据 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002 2.施工准备 2.1技术准备 2.1.1图纸会审已完成，并有记录。 2.1.2施工技术人员给操作工人已做好技术交底。 2.2材料准备 2.2.1铸铁散热器的型号、规格、使用压力必须符合设计要求，并有出厂合格证。无砂眼，对口面平整，没有偏口、裂缝和上下口中心距不一样等现象。 2.2.2钢制散热器造型美观、丝扣端正、松紧适宜，油漆完好，整组散片不翘椤。 2.2.3钢串片的翼片未松动、卷曲、碰损等。 2.2.4组对散热器的零件：对丝、堵头、补心、弯头、长丝、游任、螺栓螺母应符合质量要求，无偏扣、方扣、乱丝、断扣等现象，丝扣端正、松紧适宜，石棉橡胶垫以1mm 为宜，并符合使用压力要求。 2.2.5其它如拉杆、垫片、螺栓螺母、钢管、手动跑风、麻丝、防锈漆的选用应符合质量和规范要求。 2.3主要机具 2.3.1机具：台钻、手电钻、试压泵、砂轮锯、套丝机。
2.3.2工具：铸铁散热器组对架子、对丝钥匙、管钳、钢丝刷、锯条、手锤、各种活扳子、套丝扳、煨弯器。 2.4作业条件 2.4.1散热器组对场地的水源、电源已具备。 2.4.2按设计要求，已准备的各种规格用的管材、阀门、散热器片、管件、管卡已除锈。 2.4.3安装部位或房间的内部装修工作已完成。 2.4.4室内采暖干管、立管安装完毕，接往各散热器的支管预留管的位置正确，标高符合要求。 3.操作工艺 3.1工艺流程 散热器组对→散热器单组试压→托钩托架放线安装→散热器安装→手动跑风安装→防腐。 3.2散热器组对 3.2.1散热器组对前，先制做组对的架子或根据散热器规格用100×100木方平放在地上，楔四个铁柱用铅丝将木方绑牢加固，做成临时组对架。 3.2.2将散热器内部铁渣、砂粒等杂物清理干净，散热器上的铁锈必须用钢丝刷或砂纸全部清除，散热器每片上的各个面应用细砂布或断锯条打磨干净，直至露出金属本色。 3.2.3按设计散热器片数由两人一组，先将第一片平放在工作台上，且正扣朝上，将两个对丝的正扣分别拧入散热器片上下接口内1-2扣，将抹好铅油的垫片套在对丝中央，然后将另一片的反扣分别对准上、下对丝的反扣，插入钥匙，开始用
机械结构设计规范
机械结构设计规范 编制 审核 批准 发布日期
目次 1常用标准件优选清单 2常用外购件优选清单 3钣金件设计规范 4焊接件设计规范 5铸件设计规范 6机加件设计规范 7公差设计规范 8便于装配、维护及可靠性设计规范 9外观设计/表面处理规范 10技术要求规范 11常用材料及图样标注 12结构设计检查表
1常用标准件优选清单 常用标准件优选清单见HIFU-DP-121001(GF)重庆海扶（HIFU）技术有限公司产品常用紧固标准件优选清表。 2常用外购件优选清单 2.1选用原则 满足性能指标，供货稳定，供货周期不超过2个月；性价比优，能够用其他品牌及型号替换。 2.2滚珠丝杆类 台湾TBI、台湾上银 2.3直线导轨类： 台湾上银 2.4减速器： 2.4.1 行星减速器：德国纽卡特（NEUGART） 2.4.2 蜗轮蜗杆减速器：台湾成大 3钣金件设计规范 3.1弯曲棱边应与切割边垂直。如不能保证，应在弯曲棱边和切割边的交汇处设计一个R大于2倍板厚 的圆角。如图1所示。 3.2弯曲棱边与槽孔棱边的距离应大于弯曲半径加2倍壁厚的距离，或者让槽孔横跨整个弯曲棱边。如图 2所示。 3.3复杂结构应组合制造。将复杂结构分拆成几件简单结构，再组焊在一起。如图3所示。
4焊接件设计规范 4.1 几何连续性原则 应避免在几何突变处设置焊缝。如果不能避免，则设定过渡结构。如图4所示。 4.2 避免焊缝重叠 应避免多条焊缝交汇。改进措施：加辅助结构；切除部分；焊缝错开。如图5所示。 · 4.3 焊缝根部优先受压 焊缝根部有裂纹，易产生缺口作用。焊缝根部承受拉载荷能力＜承受压载荷能力。如图6所示。 4.4 最少的焊接 应减少焊缝的数量，减小焊缝的长度。如图7所示。
散热在结构设计中的应用
散热在结构设计中的应用___专栏！ 包括，散热方式的选择，结构的设计，材料选用等 我先根据个人的一点经验，总结出来随便谈谈。 根据热传导的途径来说，散热相应有以下三种主要方式： 一、散热片导热式散热 1、良好接触面：要求发热件与散热片要有良好接触，尽可能降低接触热阻，所以最好有大的接触面，接触面还需要有较高的光洁度，为了弥补因接触面的粗糙而导致的贴合不良，可以在中间涂抹导热脂，可以有效降低接触热阻； 2、良好的导热材料：铜、铝都有较好的导热性能，铜的导热系数虽然优于铝，但铜有密度太高、价格贵的缺点，所以实际应用中铝材是应用最多； 3、散热片固定方式：这个也是比较重要的一环，如果不能把发热件与散热片良好接触，也是无法有效把热量传导到散热器上的，应用中有直接用螺丝钉紧固的，也有用弹簧片压固的，可以根据需要选择设计，需要说明的是，有些功率器件和散热片之间有绝缘要求，中间选用的绝缘材料就一定要选用低热阻的材料，比如：聚脂薄膜、云母片等，实际安装中还要注意固定位置应使用受力均匀分布； 4、散热片的形状：包括页片与基材的形状尺寸，要有尽可能加大散热表面积，这样散热片的热量才能快速与周围空气对流，比如说增加页片数目、在页片上做波浪纹都是好办法；基材要厚一些比较好，长而薄的散热片效率很差，在远端基本上是不起作用的了； 二、对流散热 1、自然对流：发热器件或者散热片的热量可以是依靠自然对流散热，这样的话，发热件或者散热片最好以长边取为垂直方向为佳，而且要尽量使散热片的横断面与水平面方向平行，因为热空气是上升的，这样才比较有利于空气流通，象单面页片式的散热器就比较适合安装在机体背板以自然对流方式散热； 2、强制对流：采用风扇强制吸、排的方式拉动一个风场来加强空气对流，是比较有效的散热方式，可以根据需要选择合适的风扇规格与数目，在设计上要注意的有这么几点： A、各风扇风场方向要一致，不要互相打架，否则效率肯定大打折扣，对机箱内部来说最好有相应的进风口与出风口，可以参考一下下面的附图，是一块显卡的散热设计； B、采用强制风冷时，对于页片式散热片来说，要使页片方向与风道气流方向一致 c、机箱上要根据风场的需要留出相应的散热孔，散热孔并非越多、越大就越好，首先散热孔的大小根据不同的安规等级有相应限制，还要考虑EMI的要求（可以参考一下附图）；另外，重为重要的是：散热孔的分布要与风道气流的流向吻合， 三、辐射散热 这种散热方式给设计者留出的空间相对较少，对于发热器件与散热片来说，表面光洁度越高，辐射效率越差，所以比较廉价而且较有效的一个手段是把铝型材散热器表面做氧化处理，这层氧化层可以大大改善辐射效率（比如，一个表面研磨光洁的散热片，表面辐射率可能在0.1左右，做过氧化处理后，辐射率的值可以升高到1）
散热片设计准则(参考)
散热片设计一般准则 一、自然对流散热片设计 —-散热片得设计可就包络体积做初步得设计,然后再就散热片得细部如鳍片及底部尺寸做 详细设计 1、包络体积 2、散热片底部厚度 良好得底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够得热向周围较薄得部份迅速传递. 底部之厚度关系底部厚度与输入功率得关系 3、鳍片形状 空气层得厚度约２mｍ,鳍片间格需在４mｍ以上才能确保自然对流顺利。但就是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。 A、鳍片间格变狭窄—自然对流发生减低，降低散热效率。?鳍片间格变大—鳍片变少，表 面积减少。 B、鳍片角度鳍片角度约三度. 鳍片形状 鳍片形状参考值 C、鳍片厚度 当鳍片得形状固定，厚度及高度得平衡变得很重要，特别就是鳍片厚度薄高得情况,会
造成前端传热得困难，使得散热片即使体积增加也无法增加效率 鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱?鳍片变厚—鳍片数目减少（表面积减少） 鳍片增高—鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱）?鳍片变短-表面积减少 4、散热片表面处理 散热片表面做耐酸铝（Alｕｍite）或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片得散热效能,一般而言，与颜色就是白色或黑色关系不大.表面突起得处理可增加散热面积,但就是在自然对流得场合,反而可能造成空气层得阻碍，降低效率。 二、强制对流散热片设计 ——增加热传导系数 (1)增加空气流速这个就是很直接得方法，可以配合风速高得风扇来达成目得， (2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短得部分,这样虽然会减少散热片面,但就 是却增加了热传导系数，同时也会增加压。当风向为不定方向时,此种设计较为适 当.（如摩托车上得散热片） 散热片横切 (3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小得优点,同时也有较高得体积 效率，更重要得就是具有等方向性，因此适合强制对流散热片,如图九所示。鳍片得外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形，矩形散热片就是由铝挤型横切而成，圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形得散热片热传系数较高，但成型比较不易。?（4)冲击流冷却利用气流由鳍片顶端向底部冲击,这种冷却得方式可以增加热传导性，但就是须注意风得流向配合整体设计。 针状鳍片散热片辐射状鳍片散热片 (3)对于常见得风扇置于散热片上方得下吹设计,由于须配合风扇特性，因此需做更精 确得设计。轴流风扇由于有旋转效应,同时轴得位置风不易吹到，因此许多散热片 设计成辐射状，如图十所示。也有些散热片得顶端设计成长短不一或就是弯曲得形 状用以导风。另外种方式就是采用侧吹得方式,一般而言,侧吹方式得散热片由于气 流可吹过鳍片,而且流阻较少，因此对于高且密得鳍片而言，配合顶端加盖设计以
散热器设计
散热器设计 型材散热器的几何结构由肋片和基座构成，主要几何参数包括肋片长、肋片厚，肋片数、基座厚、基座宽等，研究了型材散热器几何因素对其热性能的影响，通过改变散热器的几何参数，可以有效的降低散热器的热阻，获得好的散热效果。本文的研究为型材散热器的的选择及优化设计提供了依据。 关键词：功率器件；热设计；散热器；热阻 功率器件是多数电子设备中的关键器件，其工作状态的好坏直接影响整机可靠性。功率器件尤其是大功率器件发热量大，仅靠封装外壳散热无法满足散热要求，需要配置合理散热器有效散热，而散热器的选择是否合理又直接影响功率器件的可靠性，因此分析影响散热器散热性能的因素，有利于合理选取散热器，提高功率器件的可靠性。 1 散热器的选择 在电子设备热设计中，型材散热器由于结构简单，加工方便、散热效果好而得到了广泛的应用，其物理模型示意图如图1所示。 它由肋片和基座构成，主要的几何参数包括肋片长、肋片厚，肋片数、基座厚、基座宽等。在选择散热器时一般需要依据散热器热阻来合理选择，同时还需要考虑以下几点：安装散热器允许的空间、气流流量和散热器的成本等。散热器散热的效果与散热器热阻的大小密切相关，而散热器的热阻除了与散热器材料有关之外，还与散热器的形状、尺寸大小以及安装方式和环境通风条件等有关，目前没有精确的数学表达式能够用来计算散热器的热阻，通常是通过实际测量得到。而散热器的有效面积与散热器几何参数密切相关。 2 影响散热器散热性能的几何因素分析 通过实验发现，散热器的几何因素对散热器的散热性能有很大的影响，现以一典型型材散热器为例，分析散热器各几何参数对散热器散热性能的影响。 选定某一功率器件（LM317）为热源，其工作电路原理图如图2所示。工作在自然冷却条件下，环境温度为30℃，功耗为3．2 W，选取的散热器为型材散热器SYX－YDE（物理模型如图3所示），散热器各个几何参数如表1所示。 热源与散热器表面为金属与金属的干接触,无绝缘片也未涂硅脂或导热胶,查有关手册取热 源与散热器之间的接触热阻为0.9℃／W。通过散热器设计分析软件进行初步分析,散热器优化设计分析软件采用的是美国Flunt公司的Qfin软件,它采用计算流体动力学求解器,有限体积法,非结构化网格可以逼近复杂的几何形状,同时能实现散热器肋片高度、长度等几何参数的优化。中国可靠性网https://www.360docs.net/doc/dd275720.html, 通过散热器优化设计分析软件得到的散热器和热源相关热参数见表2。
铝材散热器设计规范11
铝材散热器设计规范 热器挤压模设计 1 前言 由于铝合金型材，的导热性能较好，因此，在铝合金的挤压型材中，各种类型的散热器型材巳被广泛地应用在电器、机械等行业中。 散热器型材其结构均是由多个齿形组成，为了提高散热效率，增大散热面积，在每个齿上大都布有多个尖牙，这种结构虽然有效地提高了散热效率，改善了散热效果，增加了散热面积，但是却给型材挤压带来了很大的阻力。 对于如图1所示的每个齿形的悬臂较小、其舌比小于3的散热器型材，采用普通平模的设计结构即可实现正常的型材挤压。而对于如图2所示的带有大悬臂的散热能型材，山于其舌比大于3，采用普通的平模设计结构，在型材挤爪时极易造成模只从齿根部断裂，致使模具报废。因此，对于大悬臂的散热器型材，必须改变常用的设计方案，以避免上述断裂现象的发生。 2 截面分析 图2为某带有大悬臂的散热器型材的截面设计图。从图中可知，此散热器型材其截面外形长度为170mm，高度为45mm，设计有14个35mm高的齿形，两齿间距为1Omm,，在每个齿形的两侧布有0.5mm高，1mm间距的尖牙。从其标注的尺寸上可计算出此散热器型材悬臂处舌比为：(45-10)/(10-3):4.69＞3，在各齿间存在着危险断面。特别是该截面的底部壁厚较厚(达1Omm)，而齿部最薄处的壁厚仅有1.5mm，截面壁厚相差悬殊，更增大了危险断面的断裂系数。
另外，从图中的技术要求巾得知，挤压此型材的挤压筒内径仅为∮170mm，而此型材截面的外接圆直径却达∮175.8mm，大于挤压筒内径尺寸，要实现此型材的正常挤压难度极大。 纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单，成本低，目前仍然占据着相当一部分市场。最常用的加工手段是铝挤压技术。评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin，Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。 纯铜散热器 纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单，成本低，目前仍然占据着相当一部分市场。最常用的加工手段是铝挤压技术。评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比，Pin是指散热片的鳍片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin，Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。目前纯铝散热器的这个比值的最高的值是20。一般这个比值能达到15~17，散热器本体的品质就很不错了。Pin-Fin比高于18，则表明散热器是一款高档产品。目前处理器发热使得纯铝散热器已经很难再适应，但这只是一种观念。纯铝散热器真的不行了吗？我们将通过测试来评价这一结论。 散热片的制造工艺有很多，效果也各有千秋。其中最常见的就是铝挤压工艺（Extruded）。 铝挤压的技术相对简单，适合大批量制作散热器。
机械设计基本准则及常见要点
机械设计基本准则及常见要点 一机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 二机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 三机械结构件的结构要素和设计方法 3.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 3.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条
玩具机械结构设计要点
玩具机械结构设计 5.1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 5.1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 5.2机械结构件的结构要素和设计方法 5.2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计， 可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 5.2.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外， 还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为 运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂 联接见图5.1。 5.2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。