悬臂结构的刚度设计
发布时间:2012/10/23 19:14:31 访问次数:6619
在电子设备结构系统中,悬臂结PAM8303DBSC构是无法避免的。特别是在多个天线组合、多层叠层结构以及升降杆式天线中应用较广。现以三个应用实例说明采用悬臂结构时应注意的问题,以及减小层次,提高结构刚度、强度的方法。
例4-31某电子系统的天线组合如图4-32 (a)所示。基础l与空心轴2用紧配合连接。下法兰座3与空心轴2用轴承连接,并在步进电动机的作用下,使天线mi、m2、m3同时绕A-A轴进行方位仍扇扫,m3可以不进行扇扫。图中下法兰座3与支承天线mi的刚度为墨,中法兰座4与支承天线m2的刚度为K2,上法兰座5与支承天线m3的刚度为K3。其力学模型如图4-32 (b)所示。显然,它是一个三自由度系统。上、中、下法兰座和连接柱均为非金属材料;天线mi和II12还要求俯仰扫描。组装后,用整流罩6进行封装。在振动台上进行2~55Hz扫频时,其垂直方向在32Hz、38.5Hz、45Hz、48Hz和水平方向在23Hz、31.5Hz、38Hz、42Hz、46.5Hz等多个共振点上无法正常工作。在水平方向23Hz时,设备II13被甩出去,而使整个电子系统无法交付使用。在包括改进设计、加工、装配、振动试验、运输和现场装调在内,只剩下78h的情况下,经会诊,对现有结构作了如图4-32 (c)所示的改进。
①在基础加工一个台阶孔引入螺母7,将紧配合连接改为螺母连接,其刚度提高到膨。在此提醒读者注意,在振动、冲击环境条件下,绝对不允许采用紧配合连接。这时除振动、冲击有较大的动应力外,电子设备工作环境的高低温差往往超过140℃,紧配合连接是非常不可靠的。
②将支承1113的上法兰座5全部去除,在整流罩的内部胶接法兰8,将rl13直接与法兰8相连。这样在结构上减少了一个层次。由于m3的刚度极大增加到K3,固有频率fn3》55Hz。
③下法兰座3和中法兰座4之间加工成图4-18 (b)所示的水平卸荷凸缘结构。结构改进详见图4-32 (c),其力学模型如图4-32 (d)所示。在采取上述措施后,准时、顺利完成了振动试验和现场装调,投入使用。由此可见,减少一个最薄弱层次对提高系统总体刚度有至关重要的影响。
在电子设备结构系统中,悬臂结PAM8303DBSC构是无法避免的。特别是在多个天线组合、多层叠层结构以及升降杆式天线中应用较广。现以三个应用实例说明采用悬臂结构时应注意的问题,以及减小层次,提高结构刚度、强度的方法。
例4-31某电子系统的天线组合如图4-32 (a)所示。基础l与空心轴2用紧配合连接。下法兰座3与空心轴2用轴承连接,并在步进电动机的作用下,使天线mi、m2、m3同时绕A-A轴进行方位仍扇扫,m3可以不进行扇扫。图中下法兰座3与支承天线mi的刚度为墨,中法兰座4与支承天线m2的刚度为K2,上法兰座5与支承天线m3的刚度为K3。其力学模型如图4-32 (b)所示。显然,它是一个三自由度系统。上、中、下法兰座和连接柱均为非金属材料;天线mi和II12还要求俯仰扫描。组装后,用整流罩6进行封装。在振动台上进行2~55Hz扫频时,其垂直方向在32Hz、38.5Hz、45Hz、48Hz和水平方向在23Hz、31.5Hz、38Hz、42Hz、46.5Hz等多个共振点上无法正常工作。在水平方向23Hz时,设备II13被甩出去,而使整个电子系统无法交付使用。在包括改进设计、加工、装配、振动试验、运输和现场装调在内,只剩下78h的情况下,经会诊,对现有结构作了如图4-32 (c)所示的改进。
①在基础加工一个台阶孔引入螺母7,将紧配合连接改为螺母连接,其刚度提高到膨。在此提醒读者注意,在振动、冲击环境条件下,绝对不允许采用紧配合连接。这时除振动、冲击有较大的动应力外,电子设备工作环境的高低温差往往超过140℃,紧配合连接是非常不可靠的。
②将支承1113的上法兰座5全部去除,在整流罩的内部胶接法兰8,将rl13直接与法兰8相连。这样在结构上减少了一个层次。由于m3的刚度极大增加到K3,固有频率fn3》55Hz。
③下法兰座3和中法兰座4之间加工成图4-18 (b)所示的水平卸荷凸缘结构。结构改进详见图4-32 (c),其力学模型如图4-32 (d)所示。在采取上述措施后,准时、顺利完成了振动试验和现场装调,投入使用。由此可见,减少一个最薄弱层次对提高系统总体刚度有至关重要的影响。