机电一体化系统设计姜培刚

机电一体化课程设计指导书一、前言《机电一体化系统设计》课程设计属于高等教育自学考试“机电一体化工程”本科专业中的课程设计，课程设计采取单独制定大纲。

设计题目可以不同，基本上可归纳为以下几个方面：1、PLC在机电一体化系统中的应用；2、采用微型计算机（包括单片机）进行数据采集、处理和控制，主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用。

3、选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。

主要考虑电机的选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。

4、精密执行机构设计。

主要考虑数控机床工作台传动装置的设计问题；弄清楚机构或机械执行的主要功能（如传递运动、动力、位置控制、微调、精密定位或高速运转等），进行力（力矩）、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。

提出装配图和零件加工图。

提出对电机驱动和计算机控制要求。

5、采用传感器进行反馈控制或作为测量敏感器件，构成传感检测系统。

课程设计时，并不一定要对上面的内容面面俱到，但要对学生进行全面训练，则尽可能多涉及一些。

二、课程设计参考书课程设计指导书临时没有自编教材，但供参考的书图书馆不少，以下列出：1．姜培刚编机电一体化系统设计机械工业出版社(2004年9月版)2．黄筱调等编机电一体化技术基础及应用机械工业出版社(第一版)3. 赵松年、张奇鹏主编《机电一体化系统设计》北京：机械工业出版社4. 张建民《机电一体化原理与应用》北京：国防工业出版社5. 魏俊民《机电一体化系统设计》北京：中国防织出版社6. 周祖德《机电一体化控制技术与系统》华中理工大学出版社7. 胡泓，姚伯威主编《机电一体化原理及应用》北京：国防工业出版社8. 梁景凯主编《机电一体化技术与系统》北京：机械工业出版社9．华东纺织工学院主编机床设计图册上海科学技术出版社(1979年12月版) 另外可根据学校图书馆的实际收藏来选择参考书。

三、说明书内容的要求1、课题的来源及现实意义2、总体方案的确定3、系统框图的分析4、电气执行元件的选用说明5、机械传动设计计算6、机械和电气其它部分（如传感器反馈、测量等）的说明。

青岛理工大学成人教育学院课程表教学工作部2006年7月至2007年1月青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜建2004 42人起始时间：9月10日-1月7日青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜机电04 18人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜建2005 38人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜造价2005 76人起始时间：9月10日-1月7日班级：夜会专2005 46人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜经管2005 18人起始时间：9月10日-1月7日班级：夜计算机信息管理2005 50人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜机电工程2005 4人起始时间：9月10日-1月7日班级：夜英语2005 9人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜建本2005 87人起始时间：9月10日-1月7日班级：夜管本2005 51 人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

青岛理工大学成教学院2006-2007（1）夜大学课程表班级：夜建筑学本2005 29人起始时间：9月10日-1月7日注意：1-代表第一教学楼，10月1日、10月8日十一放假，停课两次。

机电一体化技术发展历程及其趋势学院及自姓名主题词：机电一体化、对策，发展摘要：数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; .微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础。

一、机电一体化技术发展历程及其趋势自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.(一)机电一体化"的发展历程1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机;3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)机电一体化"发展趋势1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。

在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。

其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。

这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

教案2010～2011学年第一学期主讲教师梁杰课程名称机电一体化技术课程类别专业必修课学时及学分48学时3学分授课班级机械07 机电方向使用教材姜培刚《机电一体化系统设计》2003年9月第一版系(院、部) 工程机械系教研室(实验室) 机械电子技术课时授课计划课次序号： 1一、课题：1 绪论1.1 概述1.2 机电一体化的发展概况1.3 机电一体化应用举例1.4 机电一体化系统的构成二、课型：课堂讲授三、目的要求：通过该次课的学习，使学生了解机电一体化的定义、研究内容、产生与发展历程；了解机电一体化技术在日常生活、机械制造、汽车、工程机械等行业的应用情况；熟悉机电一体化系统的基本组成及每一部分的功能；了解本课程的学习内容与学习方法。

四、重点、难点：本次课的重点是机电一体化的应用、系统的基本组成及每一部分的功能。

五、教学方法及手段：采用多媒体教学结合板书。

本次课的内容相对容易理解。

在讲授的过程中，通过尽量多的应用实例使学生认识到机电一体化技术目前的普及程度及掌握该技术的重要性；提高学生学习本课程的兴趣，并加深对所讲授内容的理解。

六、参考资料：1、张建民等编著《机电一体化系统设计》，高等教育出版社。

2、梁景凯、盖玉先主编《机电一体化技术与系统》，机械工业出版社，2006年11月第二版。

七、作业：1-1八、授课记录：九、授课效果分析：通过大量的应用实例，活跃了课堂气氛，调动了学生的听课积极性，收到了较好的教学效果。

十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习2、导入课题：通过具体实例来说明现代工程机械等产品机电一体化技术的普及程度，掌握机电一体化技术的重要性。

3、教学内容：课程说明，本课程讲授的主要内容及学习方法；1.1 概述机电一体化的定义、起源、研究内容，应用机电一体化技术的意义。

1.2 机电一体化的发展概况1、20世纪60年代前为第一阶段，“萌芽阶段”2、70年代到80年代为第二阶段，“蓬勃发展阶段”3、90年代后期开始为第三阶段，“智能化阶段”1.3 机电一体化应用举例家电、机械制造、机器人、汽车、工程机械1.4 机电一体化系统的构成1、机械本体2、动力源3、检测传感装置4、控制与信息处理单元5、执行机构6、驱动单元7、接口4、课堂总结：进一步强调本课程的重要性；本课程涉及到的内容较多，特别是涉及到电子或计算机硬件部分较多，需要在时间上多投入和多查阅一些参考书；机电一体化、智能化是今后的发展趋势；机电一体化系统由七大部分组成。

双轨轴向二极管一贯机结构综述【摘要】随着电子产业的迅猛发展，轴向整流二极管的需求量不断增加。

为了满足日益增长的需求量，轴向整流二极管的后道生产(测试、打印、包装)设备也从原来的单机发展为自动化程度较高的一贯机。

2010年11月面世的双轨轴向二极管一贯机，以其噪音低，占地少，用工省，耗能低，产出高的特点，从一诞生，就受到用户的青睐。

它的问世，把轴向整流二极管的生产效率推上了一个新的台阶。

【关键词】双轨;轴向二极管;一贯机;结构0.引言二极管后道生产工序包括排向、引直、测试、印字、包装。

20世纪90年代，这些工序基本上由斜背式印字机、烤箱和包装机分别完成。

进入21世纪后，能一次完成以上工序的自动化生产线—一贯机得到了广泛的应用。

而双轨轴向二极管一贯机的面世，又大大地提高了轴向二极管的生产效率。

与传统的单轨轴向二极管一贯机相比，双轨轴向二极管一贯机的结构不同之处在于一条主传动同时拖动并列的两组同轴带料链条，而两条轨道上的各道工序又分别独立。

各工序结构分别介绍如下。

1.排向机构双轨轴向管排向机构由于排向传动系统比较复杂，机构占用空间较大，且两组排向拨爪相互独立等原因，在整台设备中，采用两组排向传动相互独立，两组排向头并列放置的结构形式。

2.引直机构双轨轴向管的引直机构是将单轨的引直盖板适当加长，在原轴承座中间增加了一组引直装置，两组引直装置分别配备各自的引直引导、引直轮、引直底座、引直底板，引直轴及卡料检测传感器共用。

3.测试机构双轨轴向管的测试机构是将规格完成全相同的两组测试轮按装在同一传动轴上，由同一台分割器驱动。

按装在同一测试l架上的内外两组测试片，分别连接各自的仪表，分别对内外两组轨道上通过的元件进行测试。

对测试合格的材料，降料拨爪均不动作；当有电性不良或接触不良的元件时，相互独立的两组螺旋电磁铁，会驱动对应的降料拨爪，使降料经共用导槽，流进降料桶中。

4.印字烘烤机构印字机构与引直机构类似，双轨轴向管一贯机的印字机构也是在同一传动系统中配置了分别同轴的两组油墨钢轮、油墨斗、均墨轮、字模轮、胶条轮。

教案2019～2019学年第一学期主讲教师梁杰课程名称机电一体化技术课程类别专业必修课学时及学分48学时3学分授课班级机械07 机电方向使用教材姜培刚《机电一体化系统设计》2019年9月第一版系(院、部) 工程机械系教研室(实验室) 机械电子技术课时授课计划课次序号： 5一、课题：3 传感器检测及其接口技术3.1传感器概述3.2工程机械常用传感器一、车速（转速）传感器二、课型：课堂讲授三、目的要求：使学生了解传感器的组成、分类、常用性能指标；熟悉工程机械常用车速（转速）传感器的组成、原理、特点和使用；了解测速电子电路的组成、计数测频和测周期原理。

四、重点、难点：接近开关、集成霍尔开关的组成、原理和使用方法。

五、教学方法及手段：（1）结合实物，采用启发式教学，讲授中注意理论结合实际。

（2）在讲授接近开关的驱动形式时，可适当扩展，如通过接近开关控制三相交流电机，介绍一下相应的电路，包括电机的保护电路。

（3）测频方法在中的测周期法，可不画组成框图，而只介绍与计数测频法的主要区别：即用传感器的信号脉冲去控制门电路的开闭。

六、参考资料：1、张建民等编著的《机电一体化系统设计》，高等教育出版社。

2、梁景凯主编的《机电一体化技术与系统》，机械工业出版社。

3、传感器方面的参考书。

七、作业：3-1，3-2八、授课记录：九、授课效果分析：教学效果较好。

十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习：摩擦对系统性能的影响：动态滞后、稳态误差和低速抖动。

阻尼对系统的动态性能影响较大。

传动间隙：位置不同，影响不同；对于伺服系统，希望惯量小一些；系统工作过程中，应限制弹性变形。

各级传动比的最佳分配原则有三个。

2、导入课题：机电一体化系统一般为闭环系统，系统工作中需要不断检测系统的输出，然后反馈到输入端，传感器的精度和性能直接影响了系统的精度的性能，是一个关键部件。

转速和车速是工程机械控制系统经常需要检测的一个物理量，车速通常是通过转速传感器来检测的。

机电一体化系统习题答案第一章 思考与练习题一一. 名词解释 1.机电一体化机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。

二. 简答题1.机电一体化系统的组成部分主要分为哪几种？答：机电一体化系统主要分为：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、控制性处理单元以及接口等部分组成。

2.接口技术的作用？答：是系统中各单元和环节之间进行物质、能量和信息交换的连接界面，是外设和数控装置之间的桥梁。

其功能为：变换、放大和传递。

第二章 思考题1一．名词解释1. 误差：是对某一特定的物理量进行度量时，所测得数值与真值得差值。

2. 准确度：通常用来反映系统的测量值与真值的近似程度，反映了系统误差的大小； 精密度：是从随机误差的角度来反映系统的测量值与真值的近似程度； 精确度则是系统误差和随机误差的综合反映。

3. 传动精度：是指机械传动链单向传动时，其输入端与输出端瞬时传动比的实际值与理论值之差。

4. 装配精度：是是指不同零件或不见按照特定要求组装成具有一定功能的综合精度，包括零件或不见的相对位置精度、运动精度、接触精度。

5. 机床加工精度：是一项综合型精度指标，即指机床在加工工件时所能达到的精确度。

6. 机床定位精度：是指机床或仪器主要部件在运动终点所能达到的实际位置的精度。

(是一个具有综合性质的精度指标，其定位形式大致可分为手动定位、自动间歇定位和连续定位三种形式。

) 二.简答题1.机械系统在机电一体化中的作用？答：机械系统在机电一体化中起着传递功率、支撑、连接、执行的功能。

2.机床精度与机床加工精度有什么不同？（判断）答：二者的概念之间有一定的区别，机床加工精度是指在加工时体现出来的精度，与机床设备本身使用的时间年限、加工时的切削力、环境温度等都有关系，而机床精度所描述的是机床的原始精度，不考虑上述这些情况。

4. 什么是六点定位原理？答：任何一个物体在三维空间中，相对三个互相垂直的坐标系OXYZ 来说，都有六个自由度，即沿X 、Y 、Z 三个坐标轴的移动，以z y x 、、表示，及绕着X 、Y 、Z 轴的转动，用z y、、x 表示，如图所示。