Функціональне призначення корпусів і їх види
Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
БЕЛОукраінскій ГОСУДРАСТВЕННИЙ університет інформатики і радіоелектроніки
Кафедра інженерної графіки
За функціональним призначенням корпусу ділять на несучі і корпусу-кожухи. Несучі корпусу служать для установки рухомих і нерухомих вузлів і деталей механізму і повинні забезпечувати їх необхідну взаємне розташування. До таких вузлів можна віднести опори ковзання і кочення, двигуни, муфти, ручки і кнопки управління, контактні пристрої, шкали і т.д. Корпуси-кожухи служать не тільки для розміщення і кріплення в них вузлів і деталей механізмів, а й для захисту їх від механічних пошкоджень і попадання пилу і вологи, вони все в якійсь мірі герметизовані. Від конструкції корпусу залежать точність і надійність роботи механізму, його розміри, маса і зовнішній вигляд, зручність і безпеку експлуатації.
Несучі корпусу за конструктивними ознаками класифікуються на цілісні, роз'ємні, збірні, одно- і двухплатние (рис. 1).
Цілісні корпусу (рис. 1, а) мають форму відкритих коробок. Вони мають високу міцність і твердість, добре захищають деталі і вузли від зовнішніх впливів. Їх конструкція завжди передбачає монтажні отвори, які закриваються кришками (рис. 2, а). Недоліками конструкції часто є обмежені можливості попереднього складання деталей механізму в вузли до їх установки в корпус, складність і незручність збирання та розбирання вузлів через обмеження внутрішньокорпусні простору. Цілісні корпусу виготовляють за допомогою різних технологій: литтям, штампуванням, пресуванням (див. Рис. 2, а), зварюванням, механічною обробкою.
Роз'ємні корпусу мають форму закритих коробок і складаються зазвичай з двох основних частин, площину роз'єму яких або збігається з площиною розташування осей валів (рис. 1, г), або розташовується перпендикулярно осях валів (рис. 1, б. В). Ці корпуси мають достатню міцність і твердість, захищають деталі від зовнішніх впливів і допускають поузловую збірку механізму. Центрування основних (двох) частин корпусу здійснюється за допомогою штифтів (див. Рис. 1, в, г) або по циліндричної соосной поверхні (див. Рис. 1, б). Щоб забезпечити точність розташування валів отвори під підшипники обробляються одночасно для зібраних спільно основних частин корпусу.
Збірні корпусу (рис. 1, д) мають коробчатую форму і складаються з пластин, кутників і кришок, з'єднаних гвинтами і штифтами. Їх виготовляють з металопрокату (смуг, листів, куточків) шляхом механічної обробки на верстатах. Вони мають достатню міцність і жорсткість, захищають деталі і вузли механізму від зовнішніх впливів, але обмежують, як і цільні корпусу, можливості вузлової зборки. Їх застосовують в одиничному і дослідному виробництві (рис. 2, б).
Одноплатні корпусу (рис. 1, е) мають форму плоскої пластини або пластини з ребрами жорсткості і необхідними приливами. Можливі дві схеми розташування валів по відношенню до пластини. Найчастіше застосовуються конструкції корпусів, осі валів механізму яких розташовані перпендикулярно до корпусу (рис. 3).
Для забезпечення двухопорного кріплення валів підшипники встановлюють в циліндричних склянках 3, 6, кронштейні 5 з фланцями, а зубчасті колеса 1, електродвигун 7, шкали 8 та інші деталі розташовуються по обидва боки плати 2. Склянки прикріплені до плати гвинтами і після регулювання радіальних зазорів в зубчастих передачах фіксуються штифтами 4. Можливо і одностороннє розташування деталей і вузлів механізму по відношенню до плати.
При розташуванні корпусу паралельно осях валів підшипники кріпляться в стійках або кронштейнах (рис. 4).
Одноплатні корпусу мають достатню міцність і твердість, допускають поузловую збірку і зручне регулювання механізму, використання великої кількості уніфікованих деталей і вузлів. Їх використовують як в одиничному, так і серійному виробництві. Для захисту від зовнішніх впливів одноплатних корпусів застосовують кришки-кожухи.
Двухплатние корпусу (рис. 1, ж) включають дві паралельні пластини (плати), з'єднані розпірні колонками і гвинтами. Типові конструкції колонок і способи з'єднання їх з платами показані на рис. 5. Двухплатние корпусу мають невисокі міцність і жорсткість, від зовнішніх впливів корпус захищається кожухом. Деталі й вузли механізму розташовуються між платами.
На рис. 6 показана конструкція циліндричної зубчастої передачі, змонтованої між двома платами. В даному випадку верхня плата складається з двох частин 2, 4, кожна з яких закріплена на несучій платі 3 за допомогою трьох колонок 1.
Двухплатние корпусу застосовують в масовому, серійному і одиничному виробництвах, вони технологічні і зручні в збірці. Плати виготовляють з металопрокату, литтям, пресуванням, штампуванням з наступною механічною обробкою.
Корпуси в залежності від технології виготовлення поділяють на литі, пресовані, штамповані, зварені і механічно оброблені.
Литі корпусу виготовляються з алюмінієвих АЛ4 і АЛ9, магнієвих сплавів МГ4 і Мг6, іноді з чавунів СЧ12 і СЧ15, цинкових і мідних сплавів, пластмас. Корпуси повинні мати просту конфігурацію, обмежену площинами і поверхнями обертання без поднутрений. Необхідно передбачати заокруглення всіх гострих кутів. Для зменшення механічної обробки литих деталей оброблювані поверхні (під кришки, люки, склянки) рекомендується розташовувати в одній площині і робити виступаючими на 1 ... 2 мм над необроблюваних, товщину стінок корпусу необхідно вибирати в межах 2 ... 4 мм, при цьому внутрішні стінки можуть бути тонше на 20% зовнішніх стінок. Для розміщення підшипників, закріплення двигунів передбачають місцеві потовщення-припливи. У роз'ємних корпусах розточування отворів під підшипники, обробка торцевих поверхонь виробляються після складання двох частин корпусу.
Пресовані корпусу виготовляються з пластмас: композиційних, фенопласту К18-2, амінопластів. Вони мають низьку ціну і масу, високі електроізоляційні, демпфирующие та антикорозійні властивості. Бажана проста форма корпусу, що не перешкоджає заповненню прес-форми і легко з неї виймається. Товщина стінок 3 ... 5 мм, обов'язкові плавні переходи від великого перерізу до менших, радіуси заокруглень, ухили вертикальних стінок (див. Рис. 2, а).
Штамповані корпусу виконують за допомогою гнучкі, витяжки та вирубки з смугових тонколистових заготовок. Як матеріали застосовують маловуглецеві пластичні стали 08, 10, 15, деформуються сплави алюмінію Д1 і Д16. Рекомендується товщину стінок приймати 1,0 ... 2,0 мм, жорсткість збільшують штампуванням ребер, рифлень різних форм, отбортовкой. Штамповані деталі корпуса з'єднують гвинтами, зварюванням, пайкою.
Литі, пресовані і штамповані корпусу економічно вигідно використовувати при серійному і масовому виробництві, коли вартість оснащення (штампи, прес-форми, ливарні форми) розподіляється на значну кількість виготовлених виробів. Ці технології дозволяють забезпечити більшу точність, продуктивність, повторюваність, мала витрата матеріалів.
Зварні корпуси виготовляють при дрібносерійному і одиничному виробництвах. Їх виконують з металопрокату (листів, смуг, куточків, профілів). Корпус після зварювання піддають відпалу для зняття локальних (в місцях зварювання) внутрішньої напруги. І тільки після відпалу рекомендують проводити механічну обробку площин і отворів. Товщина стінок визначається типом зварювання і зусиллями, що виникають при обробці корпусу після зварювання. Жорсткість корпусу можна збільшити ребрами, що розташовуються зовні біля місць кріплення підшипників.
Механічно оброблені корпусу. мають форму тіла обертання (див. рис. 1, б), призми, можуть виготовлятися обробкою вихідної заготовки, наприклад, типова конструкція корпусу черв'ячного редуктора (рис. 7, а).
Для забезпечення складання черв'ячного колеса кришка 1 підшипника встановлюється в корпусі по діаметру, розмір якого більше розміру черв'ячного колеса. Зовнішній діаметр черв'яка менше діаметра підшипників, складання вала-черв'яка можлива через отвір для посадки підшипника. Співвісність отворів для посадки підшипників валів черв'яка і черв'ячного колеса забезпечується спільною расточкой корпусу і кришки 1 в зборі за одну установку.
У хвильових і планетарних зубчастих передачах широко використовуються співвісні механічно оброблені корпусу (рис. 7, б).
Корпус складається з основних частин 1 і 2, площина роз'єму яких перпендикулярна осям валів зубчастої передачі. Ці частини з'єднані по виступу невеликої глибини з посадкою H7 / h6. Два штифта 3 фіксують частина 2 щодо частини 1. Співвісність посадочних місць під опори валів в частинах 1 і 2 корпусу забезпечується обробкою корпусу в зібраному вигляді.
Деталі збірних корпусів виготовляють зазвичай з металопрокату різного профілю, що потребує значної механічної обробки.
Корпуси-кожухи за ступенем захисту від впливу навколишнього середовища класифікують як звичайні захисні, пилонепроникні, бризгонепроніцаемие і вибухобезпечні. Важливий вибір ступеня герметизації - повна герметичність корпусів ускладнює і здорожує конструкцію. Основні елементи герметичних корпусів, які необхідно ущільнювати, - кришки, оглядові скла, електричні вводи і рухливі з'єднання. Для всіх виходять назовні рухомих деталей встановлюють в кришках ущільнення. Кришки герметичних корпусів ущільнюють (рис. 8) гумовими шнурами круглого, квадратного або прямокутного перерізу, гумовими прокладками. Оглядові скла ущільнюють за допомогою гумових прокладок (рис. 9, а, б) або герметиками (рис. 9, в). Герметизацію електричних вводів 1 в корпусу здійснюють за допомогою сальників 4, втулок 3, гайок 2 (рис. 10, а); скляними ізоляторами 2 (рис. 10. б) і спеціальними герметизованими роз'ємами 2 (рис. 10, в).
Вибір типу і форми корпусу залежить від призначення, місця установки, умов експлуатації, серійності, кінематичної і компонувальною схем механізму, технологічних можливостей виробництва, естетики, зручності складання і ремонту, способів кріплення, вимог по габаритам, масі і кріпленню механізму.
Несучі конструкції
Несучі конструкції призначені для розміщення електронної частини апаратури радіо, зв'язку, телебачення і забезпечення її функціонування в реальних умовах експлуатації.
Використання несучих конструкцій дозволяє поліпшити компоновку, тепловідвід, екранування і заземлення, а також підвищити надійність і технологічність складових частин і вироби в цілому.
Електронна частина сучасного пристрою може містити значну кількість дискретних елементів: інтегральних мікросхем різного рівня інтеграції, напівпровідникових приладів, резисторів, конденсаторів, трансформаторів і т.д. Тому компоновочним рішенням конструкції може бути моноблочний варіант і варіант, що складається з поєднання окремих конструктивно закінчених складальних одиниць-модулів. Основою кожного конструктивного модуля є несучий елемент, що представляє собою каркасну або рамкову конструкцію.
При компонуванні блоків різної апаратури в якості несучого елемента застосовують шасі або каркас блоку.
Шасі являє собою плоску або об'ємно-панельну конструкцію (рис. 11), яка використовується для розміщення дискретних електронних елементів і вузлів блоку. Основні параметри плоского шасі 1 телевізора представлена на рис. 11, а. Шасі відкидається щодо корпусу 3 поворотом в шарнірах А і В. Кожух 2 закриває монтажні дроти, розташовані на задній стінці шасі. Тут шасі-плата - з гетинаксу або склотекстоліти, обрамлена для підвищення жорсткості металевою рамкою. Шасі може виготовлятися литтям або штампуванням з магнієвих сплавів.
На рис. 11, б представлена схема шасі у вигляді плоскої панелі 1 з відбортовкою, захищеної кожухом 2.
Приєднуючи до горизонтальної частини шасі 1 за допомогою косинки 2 або стінки 4 панель 3, отримують компоновочную схему (рис. 11, в). Конструкція забезпечує хорошу жорсткість при розміщенні на шасі важких дискретних вузлів.
Основні параметри каркаса блоку (рис. 11, г) утворена двома горизонтальними панелями 1, передній 2 і задньої 4 стінками, з'єднаними фасонними профілями 3. На рис. 11, д показана компоновочная схема каркаса блоку, в якій з'єднання панелей 1 і 2 забезпечується стрижнями 3, розташованими по кутах панелей.
Основні параметри каркаса блоку, утвореного панеллю 1 з закріпленими на ній п-образними скобами 2 з платами 3, дана на рис. 11, е.
При проектуванні несучих конструкцій блоків слід враховувати вимоги щодо теплоотводу і охолодженню, герметизації, влагозащіте, амортизації елементів; зручність при управлінні і ремонті.
Типові несучі конструкції пристроїв апаратури можна розбити за рівнями. Перший рівень - як конструкції використовують безкаркасні і каркасні конструкції осередків для кріплення інтегральних схем, спеціальних електро та радіо елементів; другий рівень - шасі і панелі блоків; третій рівень - корпусу і каркаси блоків, а четвертий рівень - каркаси стійок, шаф і пультів.