平板电脑结构设计研究.docx

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平板电脑结构设计研究

本科毕业论文

题

目

平板电脑结构设计研究

作者：

薛春雷

专业：

机械工程及自动化（机电一体化）（本一）

指导教师：

周旭

完成日期：

2015年5月25日

原创性声明

本人声明：

所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。

参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：

日期：

本论文使用授权说明

本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：

学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。

（保密的论文在解密后应遵守此规定）

学生签名：

指导教师签名：

日期：

南通大学

毕业设计（论文）

题目：

平板电脑结构设计研究　

姓名：

薛春雷　　　　

指导教师：

周旭　　　　

专业：

机械工程及自动化（机电一体化）（本一）　　　

南通大学机械工程学院

2015年3月10日

摘要

随着科学技术的进步，平板电脑的发展越来越快，所以对平板电脑的结构设计变得非常重要，平板电脑必须具有防尘、防潮、散热性和良好的电磁兼容性的特点，除此之外还要考虑整机的便携性。

这个课题对平板电脑的结构进行密封性设计，对显示屏和机身整体起到了防尘、防潮的效果，更好地保护内部元器件。

外壳材料选用质地轻柔的钛镁合金，加工方便，在一定程度上减轻了整机的重量，同时能够制造出更薄的平板电脑。

通过合理的电路板设计和制造工艺，对系统电磁干扰减小到最低。

提升芯片的制造工艺减少热量的产生，同时选择金属材质能够具有有效的散热效果。

关键词：

便携性，防尘，防潮，散热性，电磁兼容性

ABSTRACT

Withtheprogressofscienceandtechnology,thedevelopmentoftheTabletPCmorequickly,sothestructuraldesignoftheTabletPChasbecomeveryimportant,tabletsmusthavedust,moisture,heatdissipationandexcellentelectromagneticcompatibilitycharacteristics,additionalsoconsidertheportabilityofthemachine.

TheissueofstructuraltightnessTabletPCdesign,displayandbodyasawholeplayedadust,moistureeffects,tobetterprotecttheinternalcomponents.HousingmaterialselectionLightweighttitaniumalloy,easytoprocess,toacertainextent,toreducetheweightofthemachine,atthesametimebeabletoproducethinnertablet.Reasonableboarddesignandmanufacturingprocessesofthesystemtominimizeelectromagneticinterference.Chipmanufacturingprocesstoenhancethegenerationofheatisreduced,whilethemetalmaterialselectioncanhaveaneffectivecoolingeffect.

Keywords:

Portability，Dust-proof，Moistureproof，Heatdissipation，ElectromagneticCompatibility

2.1国内品牌平板电脑的结构设计方案概述...................................5

2.2国外品牌平板电脑的结构设计方案概述....................................10

第3章平板电脑结构设计具体设计方案研究.................13

3.1便携设计........................................................................................13

3.2散热设计........................................................................................14

3.3防尘设计.......................................................................................15

3.4防潮设计.......................................................................................17

3.5电磁兼容性设计...........................................................................18

3.6塑料结构件设计...........................................................................19

第4章总结..............................................20

第1章绪论

1.1课题研究的背景

随着信息化世界的发展，各类电子类产品随之出现，人们对电子产品的要求也越来越多，因此世界各国都在研究制造能够满足人们需求的电子产品。

以平板电脑为代表的电子产品席卷全球，在2010年，苹果公司宣布推出名为iPad的平板电脑，一下子加速了平板电脑市场的发展，从而掀起了平板电脑的购买潮，人们不再依赖于笔记本电脑，而取代它的是方便携带的平板电脑，它的功能也在逐渐完善。

随着人们需求量的增加，平板电脑市场参与者也越来越多，以iPad为首的平板电脑市场竞争也变得更加激烈。

平板电脑的外观和笔记本电脑比较类似，但它不是简单的笔记本电脑，它是一种笔记本电脑的浓缩版。

它的外形特点介于笔记本电脑和掌上电脑之间，但其处理能力比掌上电脑要强大，和笔记本电脑相比，它可以具有手写式输入或者语音式输入的功能，还具备很强的移动性和便携性。

用户使用平板电脑的时候可以随意转动它的显示屏幕，一般它的液晶显示屏具有自带的触摸识别功能，可以通过电磁感应方式输入。

普通平板电脑液晶显示屏幕的尺寸小于10.6英寸，具备手写识别和无线通信的功能，使用平板电脑还可以移动通信、移动娱乐、移动商务。

平板电脑的结构设计分为两种类型，一是“可变式平板电脑”，它是集成键盘形式，另外一种是“纯平板电脑”，可以外接键盘。

平板式电脑本身就有一些新的应用软件，人们只需要在屏幕上书写，就可以把手绘图形或文字输入到计算机里面。

可变式平板电脑的主机是通过一种特殊的方式将液晶屏和其它结构连接起来，它把键盘和主机有效地集合起来。

当把液晶屏掀起的时候，可以把它当作一台类似于笔记本电脑的电子产品；而当液晶屏和主机折叠起来的时候，可以当成“纯平板电脑”。

更重要的是，它的屏幕可以上下翻转，不仅如此，还可以180°随意旋转，用户和周围的人可以一起看到整体画面的效果。

总的来说，和“纯平板电脑”对比，更加接近于笔记本电脑的是“可变式平板电脑”。

为了使用户能够有更好的体验，平板电脑生产企业和研究者研究的平板电脑必须具有一定的功能，最重要的结构设计满足便携式，散热，防尘，防潮的作用，还要对其进行电磁兼容性设计和塑料结构件设计。

21世纪，用户需要的平板电脑必须有即时并且随时随身随地地触摸体验。

它的整体结构满足更薄更轻更快的特点。

自2010年以来，三星和苹果等品牌的平板电脑成为人们主流选择的平板电脑，但是因其价格不满足普通消费者的需求，一些国内品牌平板电脑随之出现，例如联想，台电，华硕等品牌都能够满足普通客户的用户体验，虽然在一些功能方面没有国外的领先，但是国产的平板电脑的优点日益突出，生产厂家也在研究生产制造性价比更高的平板电脑。

近些年随着人们生活水平的提高和生活质量的改善，国产平板电脑的销量也在攀升。

平板电脑已经应用于军事，工业，生活等方面，国外一些科技发达的国家生产的平板电脑已经能够运用于各种场合，方便人们的工作生活。

对于国内来说，国产的平板电脑才刚刚起步，它的发展之路崎岖而道远。

在研究平板电脑的结构设计时，一般设计开发者都会通过对它的便携设计、散热设计、防尘设计、防潮设计、电磁兼容性设计以及塑料结构件设计这几个方面着手设计出最满足用户需求的平板电脑，在这方面设计做的好的能够拥有更好的市场竞争力。

但是在设计过程中都会遇到各种问题，很难做到兼顾各种设计满足要求，所以在最大程度上设计出最好的平板电脑是设计者和开发商所考虑的最主要的问题。

在全球范围内目前来说最好的平板电脑是美国的iPad，它的整机结构设计基本上都处于领先的地位，很多国家无法超越，只能模仿，但达不到设计要求。

iPad能够吸引全球用户的要求主要是它的结构设计合理，整机视觉感和使用感都比较符合我们的要求，不仅如此它的系统，硬件设备都是最突出完美的。

以下是iPad拆解的图片和它的主板图片：

1.2课题的发展趋势

随着各行各业对平板电脑的需求量和要求越来越多，对平板电脑的结构研究也成为厂家和制造商的重要内容。

国内外各种品牌的平板电脑厂家也在一直创新，在原有的基础上生产出更加适合人们使用具有更好功能的平板电脑。

为了使人们能够有更好的用户体验，平板电脑的结构也出现了新的发展趋势。

与此同时，Ipad平板电脑的价格相对比较昂贵，用户希望能够买到更加便宜的平板电脑。

性价比高的平板电脑成为未来的发展趋势。

（1）外观设计更便携

用户在不断提升对于平板电脑便携性的要求标准，平板电脑的必然趋势是材质上更轻、造型上更薄；使用时，最可能地排除外观视觉对其地干扰，能够增强用户的使用体验；不用的时候，能够突出平板电脑和周围环境的整体性和和谐性，增强它的视觉体验价值。

为了能够突出用户和平板电脑足够的亲和力，减小平板电脑和用户之间的心理距离，将对平板电脑进行造型设计、材质设计、颜色设计、表面加工处理等方式来完善平板电脑的整体结构。

这样对于用户来说平板电脑不仅仅是一款电子产品，它能够作为一种帮助用户，和用户亲密接触并且完全融合用户生活的好帮手。

要使平板电脑能够完善他本身，完全地把它原有的特色展示出来，未来设计者或者厂家会从它的材质，表面处理以及它的部件结构着手设计，使平板电脑具备防尘、防潮、防滑、防摔等基本特性。

（2）用户体验方式多样化

现如今平板电脑已经成为现代人的工作和生活伙伴，平板电脑在人们手中随处可见，用户对它的体验方式要求将会更多。

平板电脑将会实现移动办公，这也是未来的发展趋势之一。

它不但能够满足商务人士的办公要求，而且可以和使用环境，比如办公环境、教学环境、家居环境中的其他的一些电子设备连接使用，满足用户的使用要求。

它的显示方式不再局限于只是通过屏幕液晶