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机电一体化概论教案教案标题：机电一体化概论教案目标：1. 了解机电一体化的基本概念和发展历程；2. 掌握机电一体化技术在各个领域中的应用；3. 培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学目标一：了解机电一体化的基本概念和发展历程教学内容：1. 介绍机电一体化的定义和基本原理；2. 分析机电一体化技术的发展历程及其对各个行业的影响；3. 讨论机电一体化技术的应用领域和前景。
教学步骤：1. 引入教学内容，提出机电一体化的概念和意义；2. 分组进行小组讨论，让学生探讨机电一体化技术在生活中的应用；3. 学生报告小组讨论结果，进行课堂展示和讨论，引导学生形成对机电一体化概念的共识；4. 利用多媒体资料、案例等资源，介绍机电一体化技术的发展历程；5. 引导学生进行课堂总结，明确机电一体化技术对行业发展的重要性。
教学目标二：掌握机电一体化技术在各个领域中的应用教学内容：1. 分析机电一体化技术在工业制造、交通运输、能源等领域中的应用案例；2. 探讨机电一体化技术在提高生产效率、降低成本、保障运行安全等方面的作用；3. 介绍机电一体化技术在智能化制造、智能交通等领域的发展趋势。
教学步骤：1. 引入教学内容，激发学生对机电一体化技术应用的兴趣；2. 分组讨论，让学生就一个具体行业中机电一体化技术的应用案例展开研究；3. 学生报告小组研究成果，进行课堂展示和讨论，以加深对机电一体化技术应用的理解；4. 利用多媒体资料、实物展示等方式，展示机电一体化技术在不同领域的应用案例；5. 引导学生进行课堂总结，明确机电一体化技术在各个领域中的价值和重要性。
教学目标三：培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力教学内容：1. 引导学生了解机电一体化产品的特点和功能；2. 引导学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向；3. 鼓励学生进行机电一体化产品设计和创意表达。
教学步骤：1. 引入教学内容，让学生了解机电一体化产品的特点和功能；2. 利用课堂小组讨论的形式，让学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向；3. 引导学生进行课堂互动，讨论机电一体化产品的设计思路和创意表达；4. 组织学生进行机电一体化产品设计的实践活动；5. 学生展示并评价彼此的作品，鼓励创新和分享。
课程定位❖《机电一体化技术与系统》课程是机械工程及自动化专业学生的专业基础必修课。
❖是学生经过三年基础课和技术基础课学习之后，带有总结意义的一门综合性设计课程。
❖在学生掌握一定的专业基础知识的基础上，以机械设计为主线，综合运用所学知识，从整体角度掌握机电一体化系统设计的思想、原理、方法和程序。
学习方法❖1、认真听课❖2、参考教材自学❖3、网络自学和自测检查❖3、认真实验，主动参加自选实验❖4、积极参加讨论和完成作业（可以网络提交）课程的考核办法❖理论课：百分制❖闭卷考试70% 平时成绩30%❖平时成绩：课堂效果、作业效果、❖网上答疑、实验效果机电一体化信息科学机械学电子学第1章 概论❖ 1.1 概述❖ 1.2 机电一体化系统的设计 ❖ 1.3 机电一体化系统的发展趋势美国《技术评论》认为，有十种新兴技术在不远的将来会产生巨大影响：无线传感器网络；可注入组织工程；纳米太阳能电池；机电一体化技术；分子成像；纳米印刷刻蚀；软件保证；糖原组学；量子密码术。
1.1 概述1.1.1 引言机电一体化一般包含机电一体化技术和机电一体化产品(系统) 两层含义。
1、 机电一体化技术：从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。
2、 机电一体化产品：新型机械与微电子器件，特别是微处理器、微型机相结合而开发出来的新一代电子代机械产品。
权威定义：❖ 起源：日本，20世纪70年代； ❖合成词：Mecha —tronics 。
它取英语Mechanics(机械学)的前半部和Electronics （电子学）的后半部分拼成一个新词；❖(ASME)由计算机信息网络协调与控制的用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。
理解：❖机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术❖典型的机电一体化产品(系统)有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD ／CAM 系统等。
机电一体化教案介绍：机电一体化是指将机械与电气相结合，在设计、制造、控制等方面进行整体协调和统一管理的一种技术形式。
它将机械工程和电气工程有机地结合起来，既保留了机械和电气各自的特点，又实现了相互协作和优化设计，提高了生产效率和产品质量。
一、教学目标本教案的教学目标是：1. 了解机电一体化的基本概念和发展历程；2. 掌握机电一体化的运行原理和应用领域；3. 学习机电一体化的设计方法和技术手段；4. 培养学生的创新意识和解决问题的能力。
二、教学内容本教案的教学内容分为以下几个方面：1. 机电一体化的定义和基本原理；2. 机电一体化的发展历程和应用领域；3. 机电一体化的特点和优势；4. 机电一体化的设计方法和技术手段；5. 机电一体化案例分析和讨论。
三、教学过程本教案的教学过程如下：1. 学习阶段：通过课堂讲授和课外阅读，学习机电一体化的定义、基本原理和发展历程。
同时，学习了解机电一体化的应用领域和相关技术。
2. 实践阶段：学生根据所学内容，选择一个机电一体化的案例进行分析和讨论。
通过实际操作、观察和实验，了解机电一体化的设计方法和技术手段。
3. 总结阶段：学生总结所学内容，撰写实验报告并进行交流讨论。
从中探讨机电一体化的优势和不足，以及未来的发展方向。
四、教学资源本教案的教学资源包括以下几个方面：1. 教材：提供相关机电一体化的教材和参考书目，供学生查阅和学习。
2. 实验室：提供实验室设备和工具，供学生进行实践操作和实验研究。
3. 计算机和软件：提供计算机和专业软件，支持学生进行机电一体化的设计和模拟仿真。
五、教学评估本教案的教学评估采取以下几种方式：1. 平时表现：根据学生的听课态度、课堂回答问题的积极程度、实验报告的质量等进行评估。
2. 作业和考试：布置机电一体化相关的作业和考试，包括选择题、填空题、计算题和综合题等形式。
3. 实际操作：通过学生的实际操作和实验研究进行评估，包括实验报告的撰写、实验数据的处理和分析等。
![[工学]机电一体化教案与PPT](https://uimg.taocdn.com/cb2d1888852458fb760b56c5.webp)
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1机电一体化导论本章导读机电一体化作为一门新型的综合性学科，涉及的知识领域非常广泛。
本章首先介绍机电一体化的概念、发展过程及其与机械电气化的根本区别，进而阐释其内涵和本质，并通过典型实例归纳出其优越性。
其次，通过机电一体化系统与人体各部位相对比，剖析系统的构成，从而指出分析机电一体化系统的基本途径。
再次，重点介绍机电一体化的理论基础与关键技术，明确系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础和方法论，提出发展机电一体化技术所面临的共性关键技术，并分析它们在系统中所起的作用及其发展对机电一体化技术的影响等。
最后，通过回顾机电一体化技术的发展历程，展望机电一体化的主要发展方向和发展趋势。
学习内容与要求1﹒学习并掌握机电一体化的基本概念、内涵和本质；2﹒熟悉机电一体化系统各基本要素的相互关系以及它们在机电一体化系统中所起的作用，熟悉机电一体化技术带来的技术经济效益和社会效益；3﹒学习并熟练、掌握机电一体化的理论基础与关键技术；4﹒了解机电一体化的发展状况和发展趋势。
本章重点1﹒机电一体化的基本概念、内涵和本质；2﹒机电一体化的理论基础与关键技术。
本章难点机电一体化的理论基础与关键技术。
媒体使用说明学生可通过文字教材理解机电一体化的基本概念、基本理论与关键技术及其发展概况等知识。
文字教材中的重点、难点在录像教材和流媒体课件中有较详尽的讲解；机电一体化的系统构成及典型产品的工作过程等用文字不易表达清楚的教学内容以实物、照片、场景等视频方式作为辅助教学手段；另外，在流媒体课件中着重讲解本章知识重点、难点的典型实例以及本章的学习思路和方法等内容。
1﹒1概述机电一体化又称机械电子学，英文称为Mechatronics，它是由英文Mechanics（机械学）的前半部分与Electronics （电子学）的后半部分组合而成的。
机电一体化最早出现在1971年日本《机械设计》杂志的副刊上。
随着科学技术的快速发展，机电一体化的概念被人们广泛接受和普遍使用。
机电一体化概论教案教案标题：机电一体化概论教案教案概述：本教案旨在为学生提供机电一体化概论的基础知识和理解，使他们能够了解机电一体化的概念、原理和应用领域。
通过本课程的学习，学生将能够认识到机电一体化在现代工程中的重要性，并了解其在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
教学目标：1. 理解机电一体化的概念和基本原理。
2. 了解机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
3. 能够分析和评估机电一体化系统的优势和局限性。
4. 培养学生的团队合作和问题解决能力。
教学重点：1. 机电一体化的概念和基本原理。
2. 机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
教学难点：1. 分析和评估机电一体化系统的优势和局限性。
教学准备：1. 教材：《机电一体化概论》。
2. 多媒体设备：投影仪、电脑等。
3. 实验设备：机电一体化实验装置（如果有）。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用多媒体设备展示一些机电一体化系统的应用案例，引发学生对机电一体化的兴趣。
2. 引导学生讨论他们对机电一体化的理解和认识。
二、讲解机电一体化的概念和基本原理（15分钟）1. 通过讲解教材中的相关内容，介绍机电一体化的概念和基本原理。
2. 强调机电一体化系统的优势，如提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
三、讨论机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用（20分钟）1. 分组讨论：将学生分成小组，每个小组负责研究一种领域中机电一体化的应用案例。
2. 小组展示：每个小组向全班展示他们的研究成果，并进行讨论和交流。
四、分析和评估机电一体化系统的优势和局限性（15分钟）1. 引导学生思考机电一体化系统的优势和局限性，并进行讨论。
2. 指导学生分析不同应用场景下机电一体化系统的适用性和局限性。
五、课堂练习（15分钟）1. 分发练习题，让学生在课堂上完成。
2. 收集学生的答案，进行讲评。
六、总结与延伸（5分钟）1. 总结本节课的重点内容和学习收获。
机电一体化教案（讲稿）第三章教学过程及时间分配：概述在机电一体化产品中，无论是机械电子化产品（如数控机床），还是机电相互融合的高级产品（如机器人），都离不开检测与传感器这个重要环节。
若没有传感器对原始的各种参数进行精确而可靠的自动检测，那么信号转换、信息处理、正确显示、控制器的最佳控制等，都是无法进行和实现的。
检测系统是机电一体化产品中的一个重要组成部分，用于实现计测功能。
在机电一体化产品中，传感器的作用就相当于人的感官，用于检测有关外界环境及自身状态的各种物理量（如力、位移、速度、位置等）及其变化，并将这些信号转换成电信号，然后再通过相应的变换、放大、调制与解调、滤波、运算等电路将有用的信号检测出来，反馈给控制装置或送去显示。
实现上述功能的传感器及相应的信号检测与处理电路，就构成了机电一体化产品中的检测系统。
随着现代测量、控制及自动化技术的发展，传感器技术越来越受到人们的重视，应用越来越普遍。
凡是应用到传感器的地方，必然伴随着相应的检测系统。
传感器与检测系统可对各种材料、机件、现场等进行无损探伤、测量和计量；对自动化系统中各种参数进行自动检测和控制。
尤其是在机电一体化产品中，传感器及其检测系统不仅是一个必不可少的组成部分，而且已成为机与电有机结合的一个重要纽带。
一、传感器的分类传感器种类繁多，分类方法也有多种，可以按被测物理量分类，这种分法明确表达了传感器的用途，便于根据不同用途选择传感器。
还可按工作原理分类，这种分法便于学习、理解和区分各种传感器。
机电一体化产品主要以微型计算机作信息处理机和控制器，传感器获取的有关外界环境及自身状态变化的信息，一般反馈给计算机进行处理或传感开关接触型（如微动开关、行程开关、接触开关）器型（二值型）非接触型（如光电开关、接近开关）模拟型电阻型（如电位器、电阻应变片等）电压、电流型（如热电偶、光电池等）电感、电容型（如电感、电容式位移传感器）数字型计数型（二值＋计数器）代码型（如旋转编码器、磁尺等）图2—1 传感器按输出信号性质分类实施控制。
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课后反思
复习
新课引入
新课讲授
节课我们对这门课进行了介绍，大家初步了解了这门课应该学什么
怎么学，请同学们回忆这么几个问题：
什么是传动机构？
他的作用是什么？
通过讨论和思考，我们得出，要想使设备运行，就必须利用一种传递能量的设备——传动机构。
§2.2 齿轮的传动机构
一、分类
课堂小结课后作业课后反思
1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？
A
D
C
B
2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？
A
D
C
B
课堂小结
作 业
二、传动比
三、传动比分配原则
传动比原理
机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比.
机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。
2
1
21n n i ==ωω一、对于要求体积小、重量轻的齿轮传动机构，适用于重量最轻
原则。
二、对于要求动作平稳、启停频繁和动态性能好的伺服系统中的
齿轮减速机构，可采用等效惯量和总转角误差最小原则。
三、对于传动精度要求高、回程误差小的传动轮系，可采用总转
角误差最小原则。
四、对于大传动比传动轮系，可采用定轴轮系和行星轮系的组合
轮系，或采用谐波齿轮传动。
插管式回珠器 插管式
回珠器
课堂小结
课后作业课后反思如何消除齿轮的间隙？
挠性传动机构也是一种常见的传动方式，今天我们来学习挠性传动方式的特点和分类。
§2.3 挠性的传动机构
一、分类
挠性
传
动包
括
带传动
（挠性曳引
元
件为传动
带）
链传
动
（挠性曳引
元
件为传动
链）
传动
带3
v
v
n
1
α
1
n
2
α2
主动
轮1
从动
轮2
传动
链
课堂小结课后作业课后反思特点和分类。
§2.4 滚珠丝杠的传动机构一、分类
动类型。
§2.4 滚珠丝杠的传动机构
一、结构
滚珠丝杠传动主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠循环返回装置组成。
常用的循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称内循环。
丝杠
滚珠 螺母 滚珠回路 丝杠
滚珠
螺母
滚珠回路
1.结构
2.传动类型
珠器
这种形式结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好，摩擦损失小，但制造较困难。
适用于高灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重载传动中。
这种形式结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大，且滚珠容易堵塞。
目前应用最为广泛，也可用于重载传动系统中。
D C
B
A
反向回珠器
D
A
C B
自拟
滚珠丝杠的传动形式是？
导轨是机床电器和设备中非常常见的一种机构，今天我们来学习。
*2.5 滚珠丝杠的传动机构
一、作用：支承和引导运动部件按给定方向作往复直线运动。
二、运动件、承导件
2240mm。
5.常用的间歇运动机构有________和________。
6.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同，则工作中受挤压面积最大的应属____型。
7.链“B18X80”的含义是_______________________。
8.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是
___________________________.。
9.力对物体的作用效果，是由力的__________，____________，____________所决定的。
10.螺纹联接是指___________________________。
螺旋传动是指
___________________________。
11.键“12x80”的含义是________________________________。
螺栓M20x80的含义是_____________________________________。
12.平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数 _______
13.机器或机构_________之间，具有确定的相对运动。
14.凸轮机构能使从动杆按照_____________实现各种复杂的运动。
15.铰链四杆机构的基本类型有______________，_______________，
______________。
16.螺纹联接的基本类型主要有______________，_________________，
________________， _________________。
17.一般来说，_______更能承受冲击，_____更适合于较高的转速下工作。
18.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。
19.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力_______。
20.在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为___________。
二.选择
1.从经济性考虑在同时满足使用要求时，就应优先选用____。
A.圆柱滚子轴承
B.圆锥滚子轴承
C.深沟球轴承
D.
2.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数ε为_______。
A.1.2%
B.1.5%
C.1.8%
D.2.2%
3.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是____。
A.压力角不变
B.啮合角不变
C.节圆半径不变
D.基圆半径不变
4.开式蜗杆传动的主要失效形式是_____
A.轮齿折断和齿面胶合
B.齿面磨损和轮齿折断
C.齿面点蚀和齿面磨损
D.齿面胶合和齿面点蚀
5.径向滑动轴承的主要结构形式有三种，以其中____滑动轴承应用最广。
A.整体式
B.对开式
C.调心式
D.
6.标准压力角和标准模数均在____上。
A.分度圆
B.基圆
C.齿根圆
D.齿顶圆
7.拧紧螺母的效率，主要与螺母的______有关
A.导程角
B.线数
C.螺距和牙型角
D.导程角和牙型角
8.对于滚子式从动件的凸轮机构，为了在工作中不使运动“失真”，其理论轮廓外凸部分的最小曲率半径必须____滚子半径。
A.大于
B.小于
C.等于
D.都可以
9.棘轮机构的主动件是是作____的。
A.往复摆动运动
B.往复直线运动
C.等速转动
D.直线运动
10.凸轮机构从动件作等速规律运动时会____。
A.产生刚性冲击
B.产生柔性冲击
C.产生刚性和柔性冲击
D.不产生冲击
三.判断
1.弹簧垫圈和对顶螺母都属于机械防松法。
( )
2.速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。
( )
3.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。
( )
4.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。
( )
5.m，d，ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。
( )
6.只有轴头上才有键槽。
( )
7.轴瓦与轴承座之间是不允许有相对移动的。
( )
8.至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系被称为复合轮系。
( )
四.简答
1.简述“二力平衡公理”和“作用力与反作用力公理”的区别。
2.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？
3.在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？
4.为什么常将轴设计为阶梯轴？
5.轴的结构设计主要考虑的因素有哪些？
什么是滚珠丝杠传动？结构是什么？
传感器在生活中的应用非常广泛，电冰箱、洗衣机、汽车、空
调，医疗、航空等等方面都离不开传感器。
§3.1 传感器
一、传感器的发展
定义：将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫变换器、换能器或探测器。
二、传感器的应用
在上一章中我们学习了传感器的概念、结构、原理、类型和发展。
我们一起回顾一下，有哪些新的兴传感器技术？
本节课我们来学习机电一体化的骨骼——执行部件。
§4.1 典型的执行部件
一、概述
二、液压传动
三、气压传动
通过这节课的学习，使学生掌握典型执行部件及其原理。
自拟。
