可折疊式筆記本電腦散熱器的設(shè)計(jì)機(jī)電工程畢業(yè)論文

1、可折疊式筆記本電腦散熱器的設(shè)計(jì) 目 錄摘要1引言11 筆記本電腦散熱器的簡(jiǎn)介12 筆記本電腦散熱器的工作原理13 可折疊式筆記本電腦散熱器的規(guī)格24 可折疊式筆記本電腦散熱器的散熱底座設(shè)計(jì)2 4.1 散熱裝置2 4.2 折疊裝置3 4.2.1 桌面折疊裝置3 4.2.2 桌腳折疊裝置4 4.3 調(diào)節(jié)裝置4 4.4 防滑裝置55 可折疊式筆記本電腦散熱器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)6 5.1 可折疊設(shè)計(jì)6 5.2 可調(diào)節(jié)角度設(shè)計(jì)7 5.3 兩用設(shè)計(jì)76 可折疊式筆記本電腦散熱器的三維造型8 6.1 主要零件圖造型8 6.1.1 左散熱區(qū)域8 6.1.2 右散熱區(qū)域8 6.1.3 散熱風(fēng)扇9 6.1.4 防滑橫欄9

2、 6.1.5 風(fēng)扇后罩9 6.1.6 支撐桿10 6.1.7 右底板10 6.1.8 usb接口10 6.2 三維裝配圖117 筆記本電腦散熱器的選購(gòu)118 使用筆記本電腦散熱器的注意事項(xiàng)129 結(jié)論12謝辭 13參考文獻(xiàn) 13可折疊式筆記本電腦散熱器的設(shè)計(jì) 摘要:當(dāng)今社會(huì)，電腦已被廣泛使用，隨之而來(lái)的筆記本電腦散熱器也掀起了一股熱潮。本文介紹的是一款可折疊式筆記本電腦散熱器，它既是筆記本電腦散熱底座，又是筆記本電腦桌，與市場(chǎng)上普通的散熱器相比，該款可折疊式筆記本電腦散熱器增加了杯子、鼠標(biāo)的區(qū)域，桌腿可以調(diào)節(jié)，具有可折疊，攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，此設(shè)計(jì)主要圍繞散熱器的散熱要求出發(fā)，并分析了此可折疊式筆

3、記本電腦散熱器的優(yōu)缺點(diǎn)，完成了該可折疊式筆記本電腦散熱器的三維外觀設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞: 散熱器 兩用 創(chuàng)新引言隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與生活水平的發(fā)展，對(duì)筆記本電腦散熱器的需求量也日益增加，市場(chǎng)上普通的散熱器就只有散熱這一個(gè)功能，已經(jīng)滿(mǎn)足不了消費(fèi)者的需求，而現(xiàn)在本課題所設(shè)計(jì)的散熱器有兩個(gè)功能，既是筆記本散熱器，又是筆記本電腦桌，此散熱器的便攜性也較高，可以折疊，折起來(lái)只有筆記本大小，而以前消費(fèi)者使用的只有散熱功能的散熱器已經(jīng)由于功能單一而逐漸被淘汰。該散熱器可以實(shí)現(xiàn)兩用的功能，具有功能多，增加了杯子和鼠標(biāo)的區(qū)域，桌腳可以折疊，攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是有些搖晃，穩(wěn)固性還不夠高，但是基本不影響使用，可更加符合廣大

4、消費(fèi)者的需求。1 筆記本電腦散熱器的簡(jiǎn)介隨著性能的提升，筆記本發(fā)熱問(wèn)題也日益嚴(yán)重，筆記本散熱一直是筆記本核心技術(shù)中的瓶頸，有時(shí)筆記本電腦會(huì)莫名其妙的死機(jī)，一般就是系統(tǒng)溫度過(guò)高導(dǎo)致，但由于體積限制，筆記本不可能像臺(tái)式機(jī)一樣使用巨大的散熱器和散熱風(fēng)扇，而往往只能采用熱管等被動(dòng)散熱方式，這就導(dǎo)致熱量大量聚集在了筆記本底部，降低了使用舒適度和運(yùn)行穩(wěn)定性，為了解決這一問(wèn)題，人們就設(shè)計(jì)出了筆記本電腦散熱器，散熱器可以使筆記本內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量盡快的擴(kuò)散到電腦外部，不影響筆記本的使用功能，不會(huì)使電腦的線路出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，保證筆記本電腦的正常工作。2 筆記本電腦散熱器的工作原理筆記本電腦散熱器的散熱原理主要有兩種

5、：1、單純通過(guò)物理學(xué)上的導(dǎo)熱原理實(shí)現(xiàn)散熱功能，將塑料或金屬制成的散熱底座放在筆記本的底座，提高筆記本以促進(jìn)空氣流通和熱量輻射，可以達(dá)到散熱效果。2、在散熱底座上面再安裝若干個(gè)散熱風(fēng)扇來(lái)提高散熱性能，這種風(fēng)冷散熱方式包括吸風(fēng)和吹風(fēng)兩種。兩種送風(fēng)形式的差別在于氣流形式的不同，吹風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的事紊流，屬于主動(dòng)散熱，風(fēng)壓打但容易受到阻力損失，例如我們?nèi)粘Ｏ奶煊玫碾婏L(fēng)扇。吸風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的是層流，屬于被動(dòng)散熱，風(fēng)壓小但氣流穩(wěn)定，例如機(jī)箱風(fēng)扇。理論上說(shuō)，開(kāi)放環(huán)境中，紊流的換熱效率比層流的大，但是筆記本底部和散熱底座實(shí)際組成了一個(gè)封閉的空間，所以一般吸風(fēng)散熱方式更符合風(fēng)流設(shè)計(jì)規(guī)范。3 可折疊式筆記本電腦散熱器的規(guī)格

6、表1 可折疊式筆記本電腦散熱器規(guī)格表總體尺寸 風(fēng)扇尺寸 電壓 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 重量56031536mm 606010mm 5v（usb） 600r/m 1.49kg4 可折疊式筆記本電腦散熱器的散熱底座設(shè)計(jì)4.1 散熱裝置市場(chǎng)上的筆記本散熱器的散熱底座多數(shù)是有內(nèi)置風(fēng)扇的，風(fēng)扇型的散熱底座構(gòu)造其實(shí)也不復(fù)雜。當(dāng)然，風(fēng)扇的數(shù)量和質(zhì)量也決定了散熱底座的噪音和震動(dòng)大小，風(fēng)扇多固然增加散熱效果，但是相應(yīng)的耗電及噪音震動(dòng)也增加了，所以一般以23個(gè)為宜，一般是由金屬或者塑料外殼加上內(nèi)置的24個(gè)風(fēng)扇構(gòu)成。而該款可折疊式筆記本電腦散熱器除了有兩個(gè)超靜音風(fēng)扇之外，扇葉比較大，無(wú)需太高轉(zhuǎn)速也能獲得足夠風(fēng)量，還有15個(gè)散熱孔

7、來(lái)輔助散熱，確保筆記本底部空氣的流通，使散熱效果能夠達(dá)到更好的狀態(tài)。并且靜音風(fēng)扇在一米的距離感覺(jué)不到聲音，坐在旁邊不會(huì)讓人感覺(jué)煩躁。圖1 散熱器電腦板正面三維圖4.2 折疊裝置4.2.1 桌面折疊裝置一般人們所用的筆記本電腦散熱器是不可折疊的，只能在家里或者學(xué)校里使用，在外出時(shí)不便于攜帶，可能已經(jīng)滿(mǎn)足不了一些消費(fèi)者的使用需求，所以針對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，該可折疊式筆記本電腦散熱器在底座結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了一些改變和創(chuàng)新。該散熱器的分為兩個(gè)區(qū)域，左邊區(qū)域是用來(lái)放置筆記本電腦，右邊區(qū)域還可分為兩個(gè)小區(qū)域，上區(qū)域是杯座和插筆槽，用來(lái)放置水杯和筆之類(lèi)的，下區(qū)域用來(lái)放置鼠標(biāo)墊，放置鼠標(biāo)區(qū)域尺寸為145180mm，左右區(qū)

8、域中間由銷(xiāo)釘連接，可以進(jìn)行折疊，折疊起來(lái)只有36mm厚，差不多等于一臺(tái)筆記本的大小，方便外出攜帶，滿(mǎn)足了更多消費(fèi)者的需求。圖2 散熱器右區(qū)域三維圖圖3 整體折疊圖4.2.2 桌腳折疊方式市場(chǎng)上所售賣(mài)的筆記本散熱器主要是以放在桌子上為主而設(shè)計(jì)的，沒(méi)有在電腦桌下面設(shè)計(jì)桌腳，而該款可折疊式筆記本電腦散熱器在底下設(shè)計(jì)了可使散熱器固定的桌腳，并且該桌腳可以折疊于散熱器桌子底部，大大節(jié)省了空間，為了減輕質(zhì)量，該款散熱器采用的是類(lèi)似空心的架構(gòu)，同時(shí)起到穩(wěn)固的作用。 圖4 桌腳折疊三維圖4.3 調(diào)節(jié)裝置該可折疊式筆記本電腦散熱器和普通市場(chǎng)上所售賣(mài)的散熱器還有一個(gè)明顯的區(qū)別，普通的散熱器就只能把筆記本方方正正的

9、擺放在上面，而不能傾斜一定的角度，有些消費(fèi)者可能會(huì)坐在床上或者斜靠在椅子上，這樣的話使用普通的散熱器就會(huì)造成視覺(jué)疲勞或者身體的一些不舒服，考慮到這些，該可折疊式筆記本電腦散熱器在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了一些改變，在底座的下面設(shè)計(jì)了一根支撐桿，只要拉出后面的支撐桿，就可以將桌面撐起，支撐桿共可調(diào)節(jié)五檔，可傾斜五個(gè)不同的角度，滿(mǎn)足了更多消費(fèi)者的需求。圖5 調(diào)節(jié)角度裝置圖4.4 防滑裝置當(dāng)散熱器有了調(diào)節(jié)功能，可以?xún)A斜一定角度的時(shí)候，筆記本當(dāng)然會(huì)因?yàn)榻嵌鹊年P(guān)系而向下滑落，如果不設(shè)置一些防滑的措施，筆記本電腦就會(huì)受到不同程度上的損壞，所以為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題，該可折疊式筆記本電腦散熱器在桌面上設(shè)計(jì)了防滑橫欄。但是

10、此設(shè)計(jì)也存在著一定的不足之處，對(duì)于14寸筆記本來(lái)說(shuō)，這個(gè)橫欄的作用比較有限，因?yàn)?4寸筆記本較重，拉出橫欄之后，筆記本的位置并不大妥當(dāng)，比較容易滑動(dòng)。圖6 防滑裝置三維圖5 可折疊式筆記本電腦散熱器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)5.1 可折疊設(shè)計(jì) 在市場(chǎng)上，普通的散熱器單一的功能和簡(jiǎn)單的外觀設(shè)計(jì)已經(jīng)滿(mǎn)足不了一些對(duì)產(chǎn)品比較挑剔的用戶(hù)，所以該款可折疊式筆記本散熱器在外觀和結(jié)構(gòu)上都進(jìn)行了一些創(chuàng)新，希望能滿(mǎn)足更多消費(fèi)者的需求。由于該散熱器桌面工作展開(kāi)時(shí)的體積比較大，所以為了方便用戶(hù)外出攜帶，我們?cè)谠瓉?lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些創(chuàng)新折疊裝置，并分成了桌面折疊和桌腳折疊兩部分，桌面設(shè)計(jì)的目的主要是為了使用戶(hù)攜帶方便，減少用戶(hù)外出或者

11、旅游時(shí)攜帶的數(shù)量，桌腳折疊設(shè)計(jì)的主要目的其實(shí)和桌面折疊的目的差不多，主要就是為了節(jié)省空間，方便于用戶(hù)攜帶。圖7 可折疊設(shè)計(jì)三維圖圖8 采用銷(xiāo)釘連接圖5.2 可調(diào)節(jié)角度設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)計(jì)的人性化，我們?cè)诮嵌日{(diào)節(jié)方面也做了一些創(chuàng)新，由于平常的散熱器只能平放在桌子上，不能進(jìn)行一定的角度調(diào)節(jié)，所以當(dāng)用戶(hù)想躺在床上玩電腦或者想斜靠在椅子玩電腦時(shí)，就會(huì)覺(jué)得非常的不方便，在這里，我們?cè)O(shè)計(jì)出了可以調(diào)節(jié)角度的裝置，以便用戶(hù)在使用該產(chǎn)品的時(shí)候可以達(dá)到舒適滿(mǎn)意的效果。圖9 調(diào)節(jié)角度圖5.3 兩用設(shè)計(jì)集散熱器和電腦桌于一身的該款可折疊式筆記本電腦散熱器，既可以作散熱器使用，又可以當(dāng)做電腦桌使用，且折疊起來(lái)只有筆記本大小，大

12、約36mm厚，功能既多，體積又不比平常的散熱器大，而且便于攜帶，無(wú)論是外出旅游還是外出工作，都是消費(fèi)者的首選。圖10 兩用設(shè)計(jì)三維圖6 可折疊式筆記本電腦散熱器的三維造型6.1 主要零件圖造型6.1.1 左散熱區(qū)域左散熱區(qū)域采用的是拉伸的三維設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形，采用的材料是高強(qiáng)度abs工程塑料，左上角和左下角都設(shè)計(jì)成了半徑為10mm的圓角，以防止用戶(hù)被碰傷。其中還有15個(gè)散熱孔輔助散熱，提高了該散熱器的散熱效果。圖11 左散熱區(qū)域三維圖6.1.2 右散熱區(qū)域右散熱區(qū)域的三維設(shè)計(jì)和采用的材料都與左區(qū)域相同，右上角和右下角也設(shè)計(jì)成了半徑為10mm的圓角，以防止用戶(hù)被碰傷。圖12 右散熱區(qū)域三維圖6

13、.1.3 散熱風(fēng)扇散熱風(fēng)扇所用的材料是高強(qiáng)度abs工程塑料，尺寸為60608mm，轉(zhuǎn)速為600r/m，噪音是23db。圖13 散熱風(fēng)扇三維圖表2 可折疊式筆記本電腦散熱器風(fēng)扇規(guī)格表適用配件類(lèi)型 類(lèi)型 尺寸 轉(zhuǎn)速 噪音 材質(zhì)筆記本電腦 散熱風(fēng)扇 60608mm 600r/m 23db abs高強(qiáng)度工程塑料6.1.4 防滑橫欄防滑橫欄是用來(lái)防止筆記本電腦滑落的裝置，采用的材料是高強(qiáng)度abs塑料+烏鋼。圖14 防滑橫欄三維圖6.1.5 風(fēng)扇后罩風(fēng)扇后罩是用來(lái)隔離風(fēng)扇的，避免使用者在使用時(shí)因意外碰到風(fēng)扇而受傷。圖15 風(fēng)扇后罩三維圖6.1.6 支撐桿 支撐桿是用來(lái)調(diào)節(jié)電腦上升和下降的角度。采用的材料是

14、不銹鋼。圖16 支撐桿三維圖6.1.7 右底板右底板其實(shí)可以分為兩個(gè)部分，上邊的部分又可以分為杯座和插筆槽兩個(gè)部分，用來(lái)放置杯子和筆，下邊的部分用來(lái)放置鼠標(biāo)墊，使用戶(hù)用得既舒適又方便。圖17 右底板三維圖6.1.8 usb接口 usb采用四線電纜，其中兩根是用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的串行通道，另外兩根為下游設(shè)備提供電源，對(duì)于高速且需要速寬帶的外設(shè)，usb以全速12mbps的傳送數(shù)據(jù)；對(duì)于低速外設(shè)，usb則以1.5mbps的傳輸速率來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。usb總線會(huì)根據(jù)外設(shè)情況在兩種傳輸模式中自動(dòng)地動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。圖18 usb接口三維圖6.2 三維裝配圖本次設(shè)計(jì)的可折疊式筆記本電腦散熱器的三維圖如下圖所示。圖19 三維總

15、裝配圖1，7-桌腳；2，13-支撐桿；3，12-風(fēng)扇后罩；4-左散熱板；5-左底座；6-usb接口；8-右底座；9-右散熱板；10，14-擋板；11，15-散熱風(fēng)扇圖20 三維分解圖7 筆記本電腦散熱器的選購(gòu)由于筆記本內(nèi)部空間狹小，各部件的高性能及高負(fù)荷運(yùn)行，將帶來(lái)過(guò)多的熱量。在冬天，這些熱量可以通過(guò)筆記本的散熱設(shè)計(jì)適當(dāng)導(dǎo)出，對(duì)筆記本不會(huì)帶來(lái)較大的影響。但是，到了夏天，隨著周?chē)鷼鉁氐纳?，筆記本的散熱設(shè)計(jì)不足以滿(mǎn)足筆記本對(duì)溫度的要求，所以夏季筆記本的散熱將成為決定其是否能夠流暢運(yùn)行的關(guān)鍵所在。選擇一款合適的散熱器有助于電腦順暢運(yùn)行。筆記本散熱器的種類(lèi)越來(lái)越多，不過(guò)隨之也出現(xiàn)了魚(yú)龍混雜的局面，而

16、散熱性能取決于散熱所使用的材質(zhì)。眾所周知，鋁的散熱性能僅次于銀，散熱效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)普通塑料、鐵網(wǎng)等材料，因而鋁制散熱底座無(wú)疑是筆記本電腦散熱性能的最佳伴侶。所以在選購(gòu)時(shí)，要格外注意比偶基本散熱器的材質(zhì)。另外，在選購(gòu)時(shí)還應(yīng)該注意散熱器的邊緣是否光滑，散熱器的表面是否采用了防滑設(shè)計(jì)，否則要是把手劃傷了，或者筆記本從散熱器上“速滑”下來(lái)，可就得不償失了。目前，多數(shù)筆記本散熱器采用雙扇葉或者三扇葉設(shè)計(jì)，但是散熱效果主要取決于風(fēng)扇所產(chǎn)生的氣流，而不是扇葉的數(shù)量，所以在選購(gòu)筆記本散熱器的時(shí)候，不可盲目迷信三扇葉設(shè)計(jì)，有時(shí)候還是雙扇葉的設(shè)計(jì)表現(xiàn)更為優(yōu)秀。最理想的方法就是用自己的筆記本親自體驗(yàn)一下，這樣才能買(mǎi)到

17、最適合的產(chǎn)品。另外需要注意的是，有些雙扇葉的設(shè)計(jì)之所以會(huì)有更強(qiáng)大的散熱效果，是由于提高了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，隨之而來(lái)的就是增加了噪音。所以用戶(hù)在選購(gòu)時(shí)，一定要特別留意散熱器的噪音問(wèn)題。只有在安靜的環(huán)境下沒(méi)有明顯噪音，才適合購(gòu)買(mǎi)。一般而言，風(fēng)扇噪音在25分貝一下就非常靜音了。大多數(shù)筆記本散熱器都采用usb供電，這樣的設(shè)計(jì)非常方便，不過(guò)，在使用過(guò)程中卻占用了寶貴的usb接口，導(dǎo)致無(wú)法連接其他設(shè)備，給工作或娛樂(lè)帶來(lái)不便。因此，在購(gòu)買(mǎi)筆記本散熱器時(shí)，注意看是否提供多個(gè)usb借口。細(xì)節(jié)在很大程度上體現(xiàn)了產(chǎn)品的品質(zhì)，一款好的筆記本散熱器必定是做工精細(xì)、設(shè)計(jì)人性化。比如，是否采用了人體工程學(xué)設(shè)計(jì)、防滑墊設(shè)計(jì)、時(shí)尚外觀

18、設(shè)計(jì)等等。8 使用筆記本電腦散熱器的注意事項(xiàng)筆記本電腦散熱器使用起來(lái)十分簡(jiǎn)單，首先，將筆記本散熱底座平置，然后連接上供電電源，使散熱底座風(fēng)扇孔朝上打開(kāi)前段供電開(kāi)關(guān)，最后將筆記本平放于散熱底座上面即可。無(wú)論什么環(huán)境下，注意留出所以散熱風(fēng)扇的出風(fēng)口，保證空氣可以攜帶熱量快速擴(kuò)散出去。9 結(jié)論本課題是從結(jié)構(gòu)和外觀方面對(duì)市面上普通的散熱器進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試與使用，該可折疊式筆記本電腦散熱器具有可折疊、體積小、散熱快、攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，除了能夠滿(mǎn)足日常生活中人們的需求外，還能夠滿(mǎn)足那些經(jīng)常外出工作或者外出旅游的用戶(hù)的需求，而且，該可折疊式筆記本電腦散熱器既可以當(dāng)散熱器適用，還可以當(dāng)電腦桌

19、適用，大大的較少了用戶(hù)要攜帶的配件數(shù)量。通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我對(duì)筆記本電腦散熱器有了比較全面的了解，也學(xué)到了該怎么樣把理論和實(shí)踐有效的結(jié)合起來(lái)，把書(shū)上所學(xué)到的知識(shí)在日常生活中發(fā)揮最大的用處。在優(yōu)化設(shè)計(jì)上也有了較深的體會(huì)，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中我也遇到了很多的困難，首先是對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)等方面知識(shí)的匱乏，許多理論知識(shí)在實(shí)際中該怎樣去應(yīng)用和對(duì)待，這些都使我在設(shè)計(jì)中一度陷入困境，其次，由于在pro/e三維軟件上方法和技巧的不熟練，也曾使我的設(shè)計(jì)停滯不前，但在倪老師和同組同學(xué)的指導(dǎo)和講解下，我不但明白了原理，還掌握了方法和技巧。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，讓我了解了設(shè)計(jì)方法對(duì)我們學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足之處：1.不能有效的把理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。僅僅了解書(shū)本上的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有結(jié)合自己的實(shí)際情況運(yùn)用于實(shí)踐，這樣才能更深的了解和學(xué)習(xí)好知識(shí)。2.實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)少。我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)用自己的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。3.知識(shí)面太窄。覺(jué)得自己學(xué)到的知識(shí)太有限，以后還有待加