可折疊式筆記本電腦散熱器的設(shè)計 目 錄摘要1引言11 筆記本電腦散熱器的簡介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6 5.1 可折疊設(shè)計6 5.2 可調(diào)節(jié)角度設(shè)計7 5.3 兩用設(shè)計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 散熱風扇9 6.1.4 防滑橫欄9 6.1.5 風扇后罩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118 使用筆記本電腦散熱器的注意事項129 結(jié)論12謝辭 13參考文獻 13可折疊式筆記本電腦散熱器的設(shè)計 摘要:當今社會，電腦已被廣泛使用，隨之而來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，此設(shè)計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記本電腦散熱器的優(yōu)缺點，完成了該可折疊式筆記本電腦散熱器的三維外觀設(shè)計。關(guān)鍵詞: 散熱器 兩用 創(chuàng)新引言隨著我國國民經(jīng)濟與生活水平的發(fā)展，對筆記本電腦散熱器的需求量也日益增加，市場上普通的散熱器就只有散熱這一個功能，已經(jīng)滿足不了消費者的需求，而現(xiàn)在本課題所設(shè)計的散熱器有兩個功能，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，折起來只有筆記本大小，而以前消費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。該散熱器可以實現(xiàn)兩用的功能，具有功能多，增加了杯子和鼠標的區(qū)域，桌腳可以折疊，攜帶方便的優(yōu)點，缺點是有些搖晃，穩(wěn)固性還不夠高，但是基本不影響使用，可更加符合廣大消費者的需求。1 筆記本電腦散熱器的簡介隨著性能的提升，筆記本發(fā)熱問題也日益嚴重，筆記本散熱一直是筆記本核心技術(shù)中的瓶頸，有時筆記本電腦會莫名其妙的死機，一般就是系統(tǒng)溫度過高導(dǎo)致，但由于體積限制，筆記本不可能像臺式機一樣使用巨大的散熱器和散熱風扇，而往往只能采用熱管等被動散熱方式，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行穩(wěn)定性，為了解決這一問題，人們就設(shè)計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)生的熱量盡快的擴散到電腦外部，不影響筆記本的使用功能，不會使電腦的線路出現(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：1、單純通過物理學(xué)上的導(dǎo)熱原理實現(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，提高筆記本以促進空氣流通和熱量輻射，可以達到散熱效果。2、在散熱底座上面再安裝若干個散熱風扇來提高散熱性能，這種風冷散熱方式包括吸風和吹風兩種。兩種送風形式的差別在于氣流形式的不同，吹風時產(chǎn)生的事紊流，屬于主動散熱，風壓打但容易受到阻力損失，例如我們?nèi)粘Ｏ奶煊玫碾婏L扇。吸風時產(chǎn)生的是層流，屬于被動散熱，風壓小但氣流穩(wěn)定，例如機箱風扇。理論上說，開放環(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際組成了一個封閉的空間，所以一般吸風散熱方式更符合風流設(shè)計規(guī)范。3 可折疊式筆記本電腦散熱器的規(guī)格 表1 可折疊式筆記本電腦散熱器規(guī)格表總體尺寸 風扇尺寸 電壓 風扇轉(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4.1 散熱裝置市場上的筆記本散熱器的散熱底座多數(shù)是有內(nèi)置風扇的，風扇型的散熱底座構(gòu)造其實也不復(fù)雜。當然，風扇的數(shù)量和質(zhì)量也決定了散熱底座的噪音和震動大小，風扇多固然增加散熱效果，但是相應(yīng)的耗電及噪音震動也增加了，所以一般以23個為宜，一般是由金屬或者塑料外殼加上內(nèi)置的24個風扇構(gòu)成。而該款可折疊式筆記本電腦散熱器除了有兩個超靜音風扇之外，扇葉比較大，無需太高轉(zhuǎn)速也能獲得足夠風量，還有15個散熱孔來輔助散熱，確保筆記本底部空氣的流通，使散熱效果能夠達到更好的狀態(tài)。并且靜音風扇在一米的距離感覺不到聲音，坐在旁邊不會讓人感覺煩躁。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，在外出時不便于攜帶，可能已經(jīng)滿足不了一些消費者的使用需求，所以針對于這個問題，該可折疊式筆記本電腦散熱器在底座結(jié)構(gòu)上進行了一些改變和創(chuàng)新。該散熱器的分為兩個區(qū)域，左邊區(qū)域是用來放置筆記本電腦，右邊區(qū)域還可分為兩個小區(qū)域，上區(qū)域是杯座和插筆槽，用來放置水杯和筆之類的，下區(qū)域用來放置鼠標墊，放置鼠標區(qū)域尺寸為145180mm，左右區(qū)域中間由銷釘連接，可以進行折疊，折疊起來只有36mm厚，差不多等于一臺筆記本的大小，方便外出攜帶，滿足了更多消費者的需求。圖2 散熱器右區(qū)域三維圖圖3 整體折疊圖4.2.2 桌腳折疊方式市場上所售賣的筆記本散熱器主要是以放在桌子上為主而設(shè)計的，沒有在電腦桌下面設(shè)計桌腳，而該款可折疊式筆記本電腦散熱器在底下設(shè)計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似空心的架構(gòu)，同時起到穩(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上所售賣的散熱器還有一個明顯的區(qū)別，普通的散熱器就只能把筆記本方方正正的擺放在上面，而不能傾斜一定的角度，有些消費者可能會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造成視覺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)上進行了一些改變，在底座的下面設(shè)計了一根支撐桿，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，可傾斜五個不同的角度，滿足了更多消費者的需求。圖5 調(diào)節(jié)角度裝置圖4.4 防滑裝置當散熱器有了調(diào)節(jié)功能，可以傾斜一定角度的時候，筆記本當然會因為角度的關(guān)系而向下滑落，如果不設(shè)置一些防滑的措施，筆記本電腦就會受到不同程度上的損壞，所以為了更好地解決這個問題，該可折疊式筆記本電腦散熱器在桌面上設(shè)計了防滑橫欄。但是此設(shè)計也存在著一定的不足之處，對于14寸筆記本來說，這個橫欄的作用比較有限，因為14寸筆記本較重，拉出橫欄之后，筆記本的位置并不大妥當，比較容易滑動。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5.1 可折疊設(shè)計 在市場上，普通的散熱器單一的功能和簡單的外觀設(shè)計已經(jīng)滿足不了一些對產(chǎn)品比較挑剔的用戶，所以該款可折疊式筆記本散熱器在外觀和結(jié)構(gòu)上都進行了一些創(chuàng)新，希望能滿足更多消費者的需求。由于該散熱器桌面工作展開時的體積比較大，所以為了方便用戶外出攜帶，我們在原來的基礎(chǔ)上進行了一些創(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)計的目的主要是為了使用戶攜帶方便，減少用戶外出或者旅游時攜帶的數(shù)量，桌腳折疊設(shè)計的主要目的其實和桌面折疊的目的差不多，主要就是為了節(jié)省空間，方便于用戶攜帶。圖7 可折疊設(shè)計三維圖圖8 采用銷釘連接圖5.2 可調(diào)節(jié)角度設(shè)計對于設(shè)計的人性化，我們在角度調(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，不能進行一定的角度調(diào)節(jié)，所以當用戶想躺在床上玩電腦或者想斜靠在椅子玩電腦時，就會覺得非常的不方便，在這里，我們設(shè)計出了可以調(diào)節(jié)角度的裝置，以便用戶在使用該產(chǎn)品的時候可以達到舒適滿意的效果。圖9 調(diào)節(jié)角度圖5.3 兩用設(shè)計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，又可以當做電腦桌使用，且折疊起來只有筆記本大小，大約36mm厚，功能既多，體積又不比平常的散熱器大，而且便于攜帶，無論是外出旅游還是外出工作，都是消費者的首選。圖10 兩用設(shè)計三維圖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，設(shè)計成長方形，采用的材料是高強度ABS工程塑料，左上角和左下角都設(shè)計成了半徑為10mm的圓角，以防止用戶被碰傷。其中還有15個散熱孔輔助散熱，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)計成了半徑為10mm的圓角，以防止用戶被碰傷。圖12 右散熱區(qū)域三維圖6.1.3 散熱風扇散熱風扇所用的材料是高強度ABS工程塑料，尺寸為60608mm，轉(zhuǎn)速為600r/m，噪音是23dB。圖13 散熱風扇三維圖表2 可折疊式筆記本電腦散熱器風扇規(guī)格表適用配件類型 類型 尺寸 轉(zhuǎn)速 噪音 材質(zhì)筆記本電腦 散熱風扇 60608mm 600r/m 23dB ABS高強度工程塑料6.1.4 防滑橫欄防滑橫欄是用來防止筆記本電腦滑落的裝置，采用的材料是高強度ABS塑料+烏鋼。圖14 防滑橫欄三維圖6.1.5 風扇后罩風扇后罩是用來隔離風扇的，避免使用者在使用時因意外碰到風扇而受傷。圖15 風扇后罩三維圖6.1.6 支撐桿 支撐桿是用來調(diào)節(jié)電腦上升和下降的角度。采用的材料是不銹鋼。圖16 支撐桿三維圖6.1.7 右底板右底板其實可以分為兩個部分，上邊的部分又可以分為杯座和插筆槽兩個部分，用來放置杯子和筆，下邊的部分用來放置鼠標墊，使用戶用得既舒適又方便。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)；對于低速外設(shè)，USB則以1.5Mbps的傳輸速率來傳輸數(shù)據(jù)。USB總線會根據(jù)外設(shè)情況在兩種傳輸模式中自動地動態(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 三維總裝配圖1，7-桌腳；2，13-支撐桿；3，12-風扇后罩；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-散熱風扇圖20 三維分解圖7 筆記本電腦散熱器的選購由于筆記本內(nèi)部空間狹小，各部件的高性能及高負荷運行，將帶來過多的熱量。在冬天，這些熱量可以通過筆記本的散熱設(shè)計適當導(dǎo)出，對筆記本不會帶來較大的影響。但是，到了夏天，隨著周圍氣溫的升高，筆記本的散熱設(shè)計不足以滿足筆記本對溫度的要求，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行。筆記本散熱器的種類越來越多，不過隨之也出現(xiàn)了魚龍混雜的局面，而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，散熱效果遠遠勝過普通塑料、鐵網(wǎng)等材料，因而鋁制散熱底座無疑是筆記本電腦散熱性能的最佳伴侶。所以在選購時，要格外注意比偶基本散熱器的材質(zhì)。另外，在選購時還應(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，否則要是把手劃傷了，或者筆記本從散熱器上“速滑”下來，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，但是散熱效果主要取決于風扇所產(chǎn)生的氣流，而不是扇葉的數(shù)量，所以在選購筆記本散熱器的時候，不可盲目迷信三扇葉設(shè)計，有時候還是雙扇葉的設(shè)計表現(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一下，這樣才能買到最適合的產(chǎn)品。另外需要注意的是，有些雙扇葉的設(shè)計之所以會有更強大的散熱效果，是由于提高了風扇轉(zhuǎn)速，隨之而來的就是增加了噪音。所以用戶在選購時，一定要特別留意散熱器的噪音問題。只有在安靜的環(huán)境下沒有明顯噪音，才適合購買。一般而言，風扇噪音在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)計非常方便，不過，在使用過程中卻占用了寶貴的USB接口，導(dǎo)致無法連接其他設(shè)備，給工作或娛樂帶來不便。因此，在購買筆記本散熱器時，注意看是否提供多個USB借口。細節(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、設(shè)計人性化。比如，是否采用了人體工程學(xué)設(shè)計、防滑墊設(shè)計、時尚外觀設(shè)計等等。8 使用筆記本電腦散熱器的注意事項筆記本電腦散熱器使用起來十分簡單，首先，將筆記本散熱底座平置，然后連接上供電電源，使散熱底座風扇孔朝上打開前段供電開關(guān)，最后將筆記本平放于散熱底座上面即可。無論什么環(huán)境下，注意留出所以散熱風扇的出風口，保證空氣可以攜帶熱量快速擴散出去。9 結(jié)論本課題是從結(jié)構(gòu)和外觀方面對市面上普通的散熱器進行了一定的設(shè)計和優(yōu)化。經(jīng)過反復(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，除了能夠滿足日常生活中人們的需求外，還能夠滿足那些經(jīng)常外出工作或者外出旅游的用戶的需求，而且，該可折疊式筆記本電腦散熱器既可以當散熱器適用，還可以當電腦桌適用，大大的較少了用戶要攜帶的配件數(shù)量。通過本次設(shè)計使我對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踐有效的結(jié)合起來，把書上所學(xué)到的知識在日常生活中發(fā)揮最大的用處。在優(yōu)化設(shè)計上也有了較深的體會，但在設(shè)計過程中我也遇到了很多的困難，首先是對參數(shù)化設(shè)計等方面知識的匱乏，許多理論知識在實際中該怎樣去應(yīng)用和對待，這些都使我在設(shè)計中一度陷入困境，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)計的過程中，讓我了解了設(shè)計方法對我們學(xué)習的重要性，同時也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足之處：1.不能有效的把理論和實踐結(jié)合起來。僅僅了解書本上的知識是遠遠不夠的，只有結(jié)合自己的實際情況運用于實踐，這樣才能更深的了解和學(xué)習好知識。2.實際工作經(jīng)驗少。我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗，學(xué)會用自己的知識去解決實際問題。3.知識面太窄。覺得自己學(xué)到的知識太有限，以后還有待加強訓(xùn)練和實踐。4.同時我們要不斷地向別人學(xué)習，尤其要多向老師請教，老師可以讓我們少走很多彎路，同時也讓我們知道很多優(yōu)秀的設(shè)計方法和與眾不同的設(shè)計理念。5.在創(chuàng)新設(shè)計方面還有待加強。創(chuàng)新設(shè)計是我們未來生存的法寶，所以從現(xiàn)在開始一定要有意識的鍛煉和培養(yǎng)自己在這方面的能力。謝辭在本次論文設(shè)計過程中，倪艷敏老師對該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)都給予細心指引與教導(dǎo)，使我最終得以完成畢業(yè)論文設(shè)計。在學(xué)習中，老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風范使我終身學(xué)習的楷模，導(dǎo)師們高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學(xué)精神，將永遠激勵著我。還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！同時，論文的順利完成，也離不開同組其他同學(xué)的關(guān)心和幫助，在此表示由衷的感謝。在整個論文創(chuàng)作中，各位老師、同學(xué)和朋友給我提供了寶貴的建議和意見，使得論文順利完成。最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示衷心的感謝。參考文獻1 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