19in机柜箱设计规范要点.docx
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19in机柜箱设计规范要点
19in机柜、箱设计规范
一、前言
1、何谓19英寸机箱?
19英寸机箱泛指装设在19英寸机柜（CabinetorRack）内的机器设备，其中Cabinet和Rack的差异为Cabinet四周有外壳和上下盖保护，而Rack则无,Rack为和Cabinet有所区别常被称为“机架”，此二者外形均为长方体，19英寸机箱（Chassis）为了能装在机柜内，其外形多设计成长方体，并遵守特定之高度限制让不同制造者所生产之机箱能放入依规格设计之机柜。
19英寸机箱泛指装设在19英寸机柜内的机器设备，为了能装在机柜内，其外形多设计成长方体，并遵守特定之高度限制让不同制造者所生产之机箱能放入依规格设计之机柜。
其主要特征是:
1.其内腔宽度以5.08㎜为模数,1TE=5.08㎜,19英寸标准机箱共84TE,因而内腔宽度为426.72㎜,其中面板宽度也以5.08㎜为模数,可分5TE,6TE,7TE,8TE,10TE,12TE等规格,但N块面板宽度之和必须等于84TE。
2.其高度以U为级别，1U=44.45mm，可分1U，2U，3U等等。
2、19英寸机箱和机柜的由来
19英寸机箱和机柜原本是美国军方电子控制仪器的一种规格，其设定的目的在于统一仪器的外形尺寸和方便快速组装抽换和维护，最后随着军方技术转移民间，此一规格亦广泛的被企业界所采用。
3、19英寸机箱产品的种类
机柜的优点在于提供机箱安全保护和扩充的便利性，早期常用于工业控制机台，近几年由于网络的发展，网络通讯设备也开始大量使用；因此其产品的种类大致可区分成办公室用和工业用产品两大类。
二.19英寸机箱外部和机柜的规格
1、机柜之规格
机柜不单如字面上的解释一般像个柜子，其外形有很多种，如下图所示。
但用于不同操作环境时，机柜之外形和尺寸亦会有所差异，所有机柜都依相关规格制造，机柜之宽度、高度与深度有一定之规格，在IEC-60297系列和EIA-310系列中均有详细规格，此二规格明定高度单位为U（1U=1.75英寸=44.45mm），宽度为19英寸（尚有其它之宽度规格，但以19英寸规格最为常用），深度虽亦有规定，但其变化却比较多，机柜之规格可分成高度，宽度和深度三项。
1-1、高度单位U之定义
1U=1.75英吋=44.45mm。
机柜均以U为基本单位，如35U高度之机柜，是指此一机柜中可装入总共35U高之机箱，而非机柜由上到下的高度是35U。
1-2、19英吋（482.6mm）宽度之定义
为机箱由正前方观察可视之最宽距离，通常是机箱两侧之mountingflange宽度，而非机柜本体之宽度，19英寸机柜之宽度受限于机箱尺寸，几乎全都大于500mm（因19英寸机箱宽度为483mm左右），目前市面上之机柜宽度由500mm～800mm都有，甚至有超过1000mm之特殊规格，但最常用的为600mm宽之机柜。
1-3、在机柜深度
虽然有规定但却很少被提及，因其不像高度和宽度一般限制机箱设计，即使短机箱亦可用长机柜，只要其设计规格完全符合规格设计，而机柜制造商不泛各种不同深度规格之机柜，其中又以600mm、700mm和800mm深度的机柜最常被使用（深度系指机柜外观不含把手的深度）。
2、机箱设计时外观和机柜的关系
2-1、外观尺寸
机箱受限于机柜的尺寸限制，因此设计时需考虑下列几点:
2-1-1、在高度方面：
由于高度以U为单位,1U为1.75英寸或44.45mm，因此1U机箱的高度不可超出44.45mm，为了堆栈和拆装方便，通常设计成44mm以下，以此类推即使不同U之机箱其实际高度亦比该U少一些，让机柜内每一台机箱之箱有间隙而不会影响组装和拆卸。
不同U之机箱其实际高度亦比该U少0.8—1.35mm，让机柜内每一台机箱之箱有间隙而不会影响组装和拆卸。
2-1-2、在宽度方面：
19英寸机柜在内部四个角落都有钣金件（或铝矩形）支柱用以支撑机柜和固定机箱，因此其内部宽度只有450mm可装机箱，而非有19英寸宽度可装机箱，且机箱在设计上为要考量组装性，不可能宽度设定成450mm，通常不会超过440mm，左右会各留5mm间隙，若有考虑在两侧装设滑轨（装滑轨的机箱高度都比较低，大都不会超过4U高度）以方便机箱拆装和保养时，机箱还要再缩小宽度，常用的滑轨厚度有10～20mm不等，双边都要装滑轨，扣除两倍的厚度，如此机箱宽度就更窄了。
2-1-3、在深度方面：
深度要考虑的就是机箱在机柜内必需有空间散热，跑线和其它机构的安排，由于左右两侧空间不大，只好利用前后方的空间了，通常前后各有75mm以上的空间（和固定架位置有关），因此600mm的机柜其机箱深度最好设计在450mm以下。
2-1-4、5.08mm宽度系列插箱基本尺寸
符合GB3047.1-86《面板、架和柜的基本尺寸系列》第二部分规定的架、柜中的插箱、插件的基本尺寸和国际标准IEC297-3《482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第三部分:
插箱和相应的插件》。
1U=44.45mm 1TE=5.08mm 1英寸=25.4mm
代号
H
Hs
H2
Hc*
2U
88.1
67.31
78.05
55.55
3U
134
111.76
122.5
100.0
4U
177
156.2
166.95
144.45
5U
221.5
200．65
211.4
188.9
6U
265.9
245.1
255.85
233.35
7U
310.3
289.55
300.3
277.8
8U
354.8
334.0
344.75
322.25
注：
导槽宽度必须适应1.5,1.6,1.8mm厚度的印制板。
2-2、机柜固定孔
机箱放入机柜时必需由两侧固定，其固定孔通常在mountingflange上，其位置尺寸如下图所示，图中尺寸在宽度标示上有3个，每个尺寸又各有三个数字，其中最上层的尺寸为19英吋机柜的标准尺寸（即450、465、483.4三个尺寸），三个尺寸所代表的意义如下:
图1
450mm：
机箱可放入机柜内之最宽距离。
465mm：
机箱和机柜之固定孔的间距.
483.4mm：
机箱上mountingflange两侧可容许之最宽距离.
31.8mm：
1U高度内之两个固定孔距离，若1U高度内有三个固定孔时，其固定孔之间距为31.8mm的一半15.9mm。
12.7mm：
两个U之间最近的固定孔距离，即上面U的最下方固定孔和下面U的最上方固定孔距离，因此1U和1U之相接合位置在12.7mm距离的正中间。
6.75mm：
机箱在最上方（或最下方）的固定孔和机柜内侧上端（或下端）之间的距离。
2-3、正面把手
机箱放入机柜时是由前方推入，拉出时自然是由前方操作，为了方便机箱能由前方推入和拉出，在机箱前方两侧经常会设计有把手固定在机箱上，方便使用者的操作，在设计把手时要特别注意不可干涉到机箱和机柜组装的螺丝固定孔，因其位置正好也在机箱两侧。
2-4、脚垫
有些机箱设计成在机柜外侧仍能独立作业，因此其下方大多装有脚垫，如此放于桌上时便不会括伤桌面，但如要装入机柜时就会迼成脚垫和下方机箱干涉的情形，因此脚垫最好能设计成可拆装的较好。
三、19英寸英制机箱的基本尺寸
1．宽度尺寸：
19in×25.4㎜=482.6㎜
内腔宽度：
84TE×5.08㎜=426.72㎜
2．高度方向的尺寸
代号
2U
2.5U
3U
4U
5U
6U
7U
8U
内腔高度
67.55
90
112
156.45
200.9
245.35
289.8
334.25
外形高度
88.1
112
134
177
221.5
265.9
310.3
354.8
3．深度方向的尺寸：
箱体深度210、（266.7）、300、360、......按60mm增量增加
四、19英寸机箱的设计重点
1、面板（见图2～图4）
图2图3图4
1.1、宽度B的尺寸：
486.2mm。
1.2、高度H的尺寸系列见表1。
表1mm
代号
图号
n·U
H
h1
h2
h3
±0.4
2
1U
43.6
5.9
—
—
2U
88.1
37.7
—
—
3
1U
43.6
5.9
31.8
—
2U
88.1
5.9
76.2
—
3U
132.5
37.7
57.15
—
4U
177.0
37.7
101.6
—
5U
221.5
37.7
146.1
—
6U
265.9
37.7
190.5
—
4
6U
265.9
37.7
57.15
76.2
7U
310.3
37.7
88.9
57.15
8U
354.8
37.7
101.6
76.2
9U
399.2
37.7
101.6
120.6
10U
443.7
37.7
101.6
165.1
11U
488.1
37.7
133.3
146.1
12U
532.6
37.7
133.3
190.6
注：
表1中：
U=44.45mm；H=n×U-0.8mm；当结构设计需要增加不足1U的面板高度时，允许在H值上增加1/2U。
但h1、h2、h3不变。
1.3、安装槽口或安装孔的尺寸见图5。
图5所示的安装槽口和安装孔是典型的，也允许采用其它孔型，或不开槽口。
图5
1.4、插件面板（见图7）
图6
1.4.1、插件面板宽度b的尺寸系列
5.08mm系列：
b=5.08×n（n为整数）
17.2mm系列：
b=17.2×n（n为整数）
1.4.2、插件面板高度h按GB/T3047.4的规定选取。
图8
1.5、高度H1的尺寸系列见表2。
表2mm
H1
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2600
H2>n.U
9U
13U
18U
22U
27U
31U
36U
40U
45U
54U
注：
无并柜要求时，H1为参考尺寸。
也允许以上边沿为基准。
1.6、机柜深度D的尺寸系列
（350），400，（450），500，（550），600，（650），700，800，900mm
1.6.1、安装孔：
凡间距不大于1m的任意两个安装孔的间距公差为±0.4mm。
1.7、面板与机架（或机柜）在宽度方向上的安装尺寸（见图10和表3）
图10
表3mm
B
B′min
B0±1.6
482.6
450.0
465.0
五、19英寸插箱、插件的基本尺寸
15.08mm宽度系列插箱基本尺寸（见图2、图3）
图2安装镶嵌式插件的插箱的基本尺寸
注：
①导槽宽度必须适应1.5，1.6，2mm厚度的印制板。
②放大图所示为镶嵌式面板优先采用的形式。
当设计水平构件时应考虑图4所示的放大图。
也允许采用其他固定式。
图3安装相拼式插件的插箱的基本尺寸
1.1插箱面板类型、尺寸H、尺寸B、槽口尺寸及槽口位置均应遵守GB/T3047.1—1982第二部分中的有关规定。
1.2宽度方向的尺寸（见表1）
表1mm
B
B2
B3
A*
侧壁未安装伸缩导轨
侧壁安装伸缩导轨
482.6
84×5.08
81×5.08
＜449
3.27
609.6
109×5.08
106×5.08
＜576
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