3机电一体化系统的构成

1. 机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息功能、和控制功能上引进微电子技术并将机械设置与电子设置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

2. 机电一体化系统组成：1机械系统（机构）2信息处理系统（计算机）3动力系统（动力源）4传感检测系统（传感器）5执行元件系统（电动机）

3. 机电一体化系统设计考虑方法：机电互补法、融合法和组合法

4. 机电一体化系统设计类型：1开发性设计2适应性设计3变异性设计

5. 机电一体化系统的设计准则：考虑人、机材料成本等因素，而产品的可靠性、适用性与完善性设计最终可归结于在保证目的的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本，以成本为核心的设计准则。

6. 机电一体化系统设计规律：根据设计要求要求首先确定离散要素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。

7. 滚珠丝杠副的典型结构类型：从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙的调整方法进行区分1我国螺纹滚道有单圆弧形2滚珠循环方式：内循环、外循环3外循环：螺旋槽式、插管式、端盖式

8. 滚珠丝杠副；公称直径d0；指滚珠与螺纹滚道里在理论接触状态时包括滚珠球心的圆柱直径。基本导程Pb；滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。公称导程Ph0；用作尺寸标识的导程值。行程；转动滚珠丝杠或滚珠螺母时，滚珠丝杠或滚珠螺母的轴向位移量

9. 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预案；1双螺母螺纹预紧调整式。特点；结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量的进行调整。2双螺母齿差预紧调整式。特点；可实现定量调整，即可进行精密调整，使用中调整较方便。3双螺母垫片调整式。特点；结构简单刚度高，预紧可靠，但使用中调整不方便。4弹簧式自动调整预紧式；能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙，但结构复杂轴向刚度低，用于轻载场合。5单螺母变位导程预紧式。特点；结构简单，紧凑，但使用中不能调整，制造困难

第一章

1、机电一体化系统的构成要素与功能特征

五大功能构成要素：机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机)五个子系统组成。·

2、机电一体化系统（产品）设计的考虑方法：

1) 机电互补法

机电互补法又称取代法。该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品（系统)中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足。

例如：用PLC或计算机取代机械式的变速器、凸轮机构、离合器等。可简化机械结构、提高性能。

2) 结合(融合)法

它是将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件(子系统)，其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。

例如：将电机的转子轴作为扫描镜的转轴。

3) 组合法

它是将结合法制成的功能部件(子系统)、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统（产品），故称组合法。

3、机电一体化系统 的设计类型

1）开发性设计 它是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品或系统。

2)适应性设计

它是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

3)变异性设计

它是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。

第二章

1.机电一体化的机械系统与一般机械系统相比，具有一定的特殊要求：

（1）较高的定位精度。

（2）良好的动态响应特性。

——响应快、稳定性好。

（3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。

（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。

2.滚珠丝杠副特点

具有传动阻力小；传动效率高（92%~98%）；轴向刚度高；传动平稳；传动精度高；不易磨损、使用寿命长等优点；

略谈机电一体化系统的应用

在我国经济不断发展的大背景之下，我国的工业也得到了很好地发展，特别是机械工程领域。目前，机械工程领域所面对的整体环境较为复杂，行业内部的竞争也变得更加激烈。因此，机械工程行业要想进行全面发展与有效提升，就需要应用机电一体化系统。机电一体化系统不仅可以将机械工程与新型科技进行紧密结合，还能促进机械工程领域的合理革新。

一.機电一体化系统所需技术及优势

（一）机电一体化系统所需关键技术

第一，信息技术。要想应用机电一体化系统，就需要应用信息处理技术。机电一体化系统的合理应用，与信息处理设备及微电子技术有一定关系，这二者在应用机电一体化系统的过程中可以提高机电一体化系统的安全性、稳定性与可靠性，具有一定的现实意义和使用价值。

第二，软件技术。在应用机电一体化系统的过程中，除了要注重硬件设备的相应使用，还要注重软件技术的具体应用。在应用软件技术的过程中，要确保软件技术与硬件设备之间有紧密联系，且符合硬件设备的使用情况。软件技术的应用，可以加强机电一体化系统的标准化操作和程序化应用。

第三，传感技术。传感技术在机电一体化系统中的具体应用，可以保证机电一体化系统的灵敏度及精确度，还能避免在应用机电一体化系统的过程中出现相应的干扰情况。

（二）机电一体化系统的优势

第一，应用范围广。机电一体化系统的具体应用，具有一定的复合性特征，将很多相关技术进行了紧密融合。可以应用在多种不同领域，具有比较广泛的应用范围。与传统的技术设备系统相比，机电一体化系统改变了传统系统的单一功能与单一技术，使自身的功能变得更为丰富和多元，可以满足不同行业的具体需求。

第二，安全性能好。工程机械应用机电一体化系统，会使整个生产的过程具有很高的安全性能。机电一体化系统在应用的过程中可以进行监督和预警，还有很强的自我保护功能，这样不仅可以保证生产过程的安全性，还能保证操作人员的人身安全。

第三，科技含量高。机电一体化系统的具体应用，还具有很高的科技含量。由于机电一体化系统内部会应用多种不同的新型技术，这就使系统整体具备较高的科技含量。

机电一体化技术课程设计

姓名： 秦帅

班级： 09机本一（2）小班

学号： 200901701113

机电一体化技术的应用

——数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计

一、机电一体化技术的概念、组成及应用

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。执行机构（运动组成要素）；根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源5个组成部分构成。

机电一体化技术的主要应用领域有：

（一）数控机床。

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、智能化设计。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。