CN104135836A - 折叠式mcu航空电子设备通用机箱结构设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法涉及机载电子设备领域，具体涉及折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，包括以下步骤：总体设计，模块布局，接口设计，面板布局与标示设计，散热设计，抗振设计及电磁兼容设计。本发明可将按要求设计的完成独立调试的功能模块、组件通过简单快捷的机械、电气互联组装成一个标准LRU机箱式电子设备，同时生产的产品满足各种电气性能、机械连接性能、使用维护性能和环境适应性能。

Description

折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法

技术领域

本发明涉及机载电子设备领域，具体涉及折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法。

技术背景

机载电子设备机箱是把设备内部各种电子元器件、组件、模块和机械零部件合理组装成为有机整体，使其免受各种复杂环境影响和干扰，确保电性能的基础结构。作为高技术产品的现代航空电子设备的机箱设计，早已不再是单纯机械安装、支撑和结构外壳设计的概念，而是以满足设备功能和环境要求为基本设计内容，体现电子设备总体设计思想的综合技术。为推动机载电子设备机箱设计技术的快速发展，促进机箱结构设计的标准化、通用化、系列化、组合化，提高产品质量、降低制造成本，方便使用和维修，有必要专门开发满足相关标准及使用要求的航空电子设备通用机箱。

本发明提供一种可将按要求设计的完成独立调试的功能模块、组件通过简单快捷的机械、电气互联组装成一个标准LRU机箱式电子设备，同时生产的产品满足各种电气性能、机械连接性能、使用维护性能和环境适应性能的折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法。

本发明折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，包括以下步骤：

第一步，总体设计，折叠式MCU航空电子设备通用机箱设计满足HB7390标准，同时贯彻执行通用化、系列化、模块化设计准则，折叠式MCU通用机箱采用铣制铝合金零部件螺装组合而成，机箱由面板、后框、顶板、底板、左侧门、右侧门等主要结构件以及其他功能零部件组成，左右侧门可绕机箱后框上的转轴折叠展开；

第二步，模块布局，折叠式MCU航空电子设备通用机箱机箱可安装4个功能模块和1个接口模块；折叠式MCU航空电子设备通用机箱内4个功能模块布局左右依次排列，模块l安装于左侧门上，中部安装模块2、模块3分别安装于机箱中隔板上，模块4安装于右侧门上，接口模块位于机箱尾部，包含满足AIuNC600标准的高低频组合式接插件、相关电路板及其功能组件；

第三步，接口设计，在机箱设计方案中，各个功能模块按机箱规定的机械接口要求螺装于对应的机箱结构件上，从而实现机箱与功能模块的独立设计、加工，模块间互联电气接El需根据整机及模块详细设计及机箱结构特点确定，主要通过接口模块实现；

第四步，面板布局及标识设计，机箱面板上布置显控器件、安装及使用维护组件，在适当位置标识功能代号、功能名称或使用说明字符，在前面板上方中央距上边5mm处粘贴可识别研制生产单位的企业标识，在前面板下方中央距下边6mm；处铆接设备铭牌；

折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法还包括散热设计，MCU通用机箱一般采用外部环控风冷的强迫通风冷却方案，环控冷却风通过机箱底部进风口进入设备内部，通过内部风道直接冷却各主要发热模块或组件，出风口设置于机箱顶部，机箱底部进风口设计除需满足标准规定的进风口区域要求外，还要根据内部模块布局、热源集中区域分布等特点进行布局优化设计，确保冷却介质对热源集中区域进行高效散热，机箱顶部出风口设计要同时考虑流道风阻、EMC、外观防护等要素，内部风道优化设计主要考虑模块特点及布局要求，尽量提高换热效率，降低流道风阻，必要时增加内部导流设计将冷却介质直接从进风口导入热源集中区域以实现环控供风条件下的最佳整机散热方案。

优选地，折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，还包括抗振设计，本通用机箱主体为铣加工的金属结构件多向螺装拼接而成，可折叠展开的左右侧门在设备调试完成后与机箱主体再次螺装加固，可充分满足典型航空电子设备恶劣机械环境使用要求。

优选地，折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，还包括电磁兼容设计，加装了屏蔽网，对机箱左右侧门采用嵌入式设计，在安装接缝处加装了导电橡胶电磁兼容屏蔽密封条，同时改进接插件、指控元器件以及机箱底部安装面的设计，确保接插件外壳、机箱外壳良好接地。

本发明可将按要求设计的完成独立调试的功能模块、组件通过简单快捷的机械、电气互联组装成一个标准LRU机箱式电子设备，同时生产的产品满足各种电气性能、机械连接性能、使用维护性能和环境适应性能。

具体实施方式

本发明折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，包括以下步骤：

第一步，总体设计，折叠式MCU航空电子设备通用机箱设计满足HB7390标准，同时贯彻执行通用化、系列化、模块化设计准则，折叠式MCU通用机箱采用铣制铝合金零部件螺装组合而成，机箱由面板、后框、顶板、底板、左侧门、右侧门等主要结构件以及其他功能零部件组成，左右侧门可绕机箱后框上的转轴折叠展开；

第二步，模块布局，折叠式MCU航空电子设备通用机箱机箱可安装4个功能模块和1个接口模块；折叠式MCU航空电子设备通用机箱内4个功能模块布局左右依次排列，模块l安装于左侧门上，中部安装模块2、模块3分别安装于机箱中隔板上，模块4安装于右侧门上，接口模块位于机箱尾部，包含满足AIuNC600标准的高低频组合式接插件、相关电路板及其功能组件；

第三步，接口设计，在机箱设计方案中，各个功能模块按机箱规定的机械接口要求螺装于对应的机箱结构件上，从而实现机箱与功能模块的独立设计、加工，模块间互联电气接El需根据整机及模块详细设计及机箱结构特点确定，主要通过接口模块实现；

第四步，面板布局及标识设计，机箱面板上布置显控器件、安装及使用维护组件，在适当位置标识功能代号、功能名称或使用说明字符，在前面板上方中央距上边5mm处粘贴可识别研制生产单位的企业标识，在前面板下方中央距下边6mm；处铆接设备铭牌；

折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法还包括散热设计，MCU通用机箱一般采用外部环控风冷的强迫通风冷却方案，环控冷却风通过机箱底部进风口进入设备内部，通过内部风道直接冷却各主要发热模块或组件，出风口设置于机箱顶部，机箱底部进风口设计除需满足标准规定的进风口区域要求外，还要根据内部模块布局、热源集中区域分布等特点进行布局优化设计，确保冷却介质对热源集中区域进行高效散热，机箱顶部出风口设计要同时考虑流道风阻、EMC、外观防护等要素，内部风道优化设计主要考虑模块特点及布局要求，尽量提高换热效率，降低流道风阻，必要时增加内部导流设计将冷却介质直接从进风口导入热源集中区域以实现环控供风条件下的最佳整机散热方案。

折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，还包括抗振设计，本通用机箱主体为铣加工的金属结构件多向螺装拼接而成，可折叠展开的左右侧门在设备调试完成后与机箱主体再次螺装加固，可充分满足典型航空电子设备恶劣机械环境使用要求。

折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，还包括电磁兼容设计，加装了屏蔽网，对机箱左右侧门采用嵌入式设计，在安装接缝处加装了导电橡胶电磁兼容屏蔽密封条，同时改进接插件、指控元器件以及机箱底部安装面的设计，确保接插件外壳、机箱外壳良好接地。

机箱设计为独立LRU设备，通过标准设备安装架安装，机箱外形及对外机械、电气接口满足HB7390《民用飞机电子设备接口要求》，采用后部矩形电连接器实现电气连接；采用折叠式机箱总体结构，机箱左右侧门可绕机箱后框上的转轴折叠展开，机箱使用时可将各独立调试完成的功能模块安装于机箱左右侧门及中隔板上，非常便于模块的安装、检测与维护；为增强机箱的通用性，整个机箱为开放式结

构，通过铣制结构件组合螺装而成，拆装方便，同时便于特殊情况下的改进及适应设计；使用环境条件参考DO一160一F《机载设备的环境条件与试验程序》及GJBl50执行，机箱可采用自然散热或强迫风冷散热方式，强迫风冷散热时按下部进风、上部出风方式进行散热设计，满足HB7390—1996《民用飞机电子设备接口要求》规定的机械接口及冷却风道接口要求，冷却风穿过机箱直接对内部各功能模块进行高效散热；结构设计参照军用电子设备／系统有关设计规范执行，可同时满足抗冲击振动、散热、电磁兼容、电气互联、可靠性、维修性、安全性、三防、人机工程、包装运输及交付等方面的需求。 

Claims (3)

1.折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，包括以下步骤：

第一步，总体设计，折叠式MCU航空电子设备通用机箱设计满足HB7390标准，同时贯彻执行通用化、系列化、模块化设计准则，折叠式MCU通用机箱采用铣制铝合金零部件螺装组合而成，机箱由面板、后框、顶板、底板、左侧门、右侧门等主要结构件以及其他功能零部件组成，左右侧门可绕机箱后框上的转轴折叠展开；

第二步，模块布局，折叠式MCU航空电子设备通用机箱机箱可安装4个功能模块和1个接口模块；折叠式MCU航空电子设备通用机箱内4个功能模块布局左右依次排列，模块l安装于左侧门上，中部安装模块2、模块3分别安装于机箱中隔板上，模块4安装于右侧门上，接口模块位于机箱尾部，包含满足AIuNC600标准的高低频组合式接插件、相关电路板及其功能组件；

第三步，接口设计，在机箱设计方案中，各个功能模块按机箱规定的机械接口要求螺装于对应的机箱结构件上，从而实现机箱与功能模块的独立设计、加工，模块间互联电气接El需根据整机及模块详细设计及机箱结构特点确定，主要通过接口模块实现；

第四步，面板布局及标示设计，机箱面板上布置显控器件、安装及使用维护组件，在适当位置标识功能代号、功能名称或使用说明字符，在前面板上方中央距上边5mm处粘贴可识别研制生产单位的企业标识，在前面板下方中央距下边6mm，处铆接设备铭牌；

其特征在于，所述折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法还包括散热设计，MCU通用机箱一般采用外部环控风冷的强迫通风冷却方案，环控冷却风通过机箱底部进风口进入设备内部，通过内部风道直接冷却各主要发热模块或组件，出风口设置于机箱顶部，机箱底部进风口设计除需满足标准规定的进风口区域要求外，还要根据内部模块布局、热源集中区域分布等特点进行布局优化设计，确保冷却介质对热源集中区域进行高效散热，机箱顶部出风口设计要同时考虑流道风阻、EMC、外观防护等要素，内部风道优化设计主要考虑模块特点及布局要求，尽量提高换热效率，降低流道风阻，必要时增加内部导流设计将冷却介质直接从进风口导入热源集中区域以实现环控供风条件下的最佳整机散热方案。

2.如权利要求1所述折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，其特征在于，还包括抗振设计，本通用机箱主体为铣加工的金属结构件多向螺装拼接而成，可折叠展开的左右侧门在设备调试完成后与机箱主体再次螺装加固，可充分满足典型航空电子设备恶劣机械环境使用要求。

3.如权利要求1所述折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计方法，其特征在于还包括电磁兼容设计，加装了屏蔽网，对机箱左右侧门采用嵌入式设计，在安装接缝处加装了导电橡胶电磁兼容屏蔽密封条，同时改进接插件、指控元器件以及机箱底部安装面的设计，确保接插件外壳、机箱外壳良好接地。