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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；缺点:但不能自锁；因而用于高精度传动和升降传动时，需制动定位装置。
3.消除和减小丝杠轴向间隙的主要方法：双螺母螺纹预紧调整特点：结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整方便; 但不能精确定量调整。
机电一体化专业的优势和发展前景机电一体化是指将机械工程与电气工程相结合，将传感、控制、通信、计算机等电子技术应用到机械工程中，实现机械系统的智能化、自动化和信息化。
机电一体化专业以培养具有机械工程和电气工程知识的复合型人才为目标，具有广阔的发展前景和众多优势。
首先，机电一体化专业具有较强的综合能力。
学生需要同时具备机械工程和电气工程的知识，能够进行机械系统的设计、制造及电气控制系统的设计与开发。
这种综合能力在现代工程领域中非常重要，能够满足推进工程技术创新和工程项目的需要。
其次，机电一体化专业具有较高的市场需求和就业前景。
随着工业自动化和智能化的发展，机电一体化专业的人才需求量逐年增加。
无论是传统制造业还是新兴的智能制造产业，都需要掌握机电一体化相关技术的人才。
而机电一体化专业毕业生具有综合工程技术背景和实践经验，能够胜任相关职位，就业前景广阔。
再次，机电一体化专业与信息技术密切结合，发展前景巨大。
信息技术的迅猛发展使得智能控制成为现实，传感器、微机、通信技术等的应用也越来越广泛。
机电一体化专业的发展前景在于将信息技术与机械工程有机结合，实现智能化的机电系统设计和控制。
例如，智能制造、智能交通等领域都需要机电一体化的专业人才来推动技术创新和项目实施，为社会经济的发展提供有力支持。
最后，机电一体化专业具有创新和发展潜力。
机电一体化专业培养的人才具备跨学科的背景和创新思维，有能力创造新的机电系统设计和控制方法。
随着科技的进步和社会需求的变化，机电一体化专业的发展空间很大，可以进一步探索和开发新技术、新产品。
这也为机电一体化专业的学生提供了更多的发展机会和创业潜力。
总之，机电一体化专业的优势和发展前景不仅体现在综合能力的培养和市场需求的增加，在信息技术的推动下，机电一体化专业有着广泛的应用和发展空间，为培养复合型、高素质的工程人才提供了良好的平台。
机电一体化专业的青年学子应当紧密结合时代需求，积极学习和研究新技术，不断提升自己的专业水平和创新能力，为社会发展做出更大贡献。
机电一体化主要学啥机电一体化是一门融合机械工程与电气工程的交叉学科，旨在实现机械与电气之间的紧密结合，发挥二者优势互补的效果。
在现代工业中，机电一体化技术已经成为推动产业智能化和自动化发展的重要驱动力。
那么，机电一体化主要学什么呢？1. 机电工程基础机电一体化的学习首先需要掌握机械工程和电气工程方面的基础知识。
包括力学、热力学、流体力学等机械相关知识，以及电路理论、电磁学等电气相关知识。
只有扎实的基础才能夯实后续学习的桥梁。
2. 自动控制原理自动控制原理是机电一体化的核心内容之一。
通过学习自动控制原理，可以了解如何利用传感器、执行器以及控制器等设备，实现对机电系统的自动化控制。
理解PID控制、系统建模仿真等内容对于从事机电一体化工作至关重要。
3. 传感器与执行器传感器是获取外部信息的重要手段，执行器是实现控制的关键设备。
学习机电一体化需要了解各种传感器的原理与应用，以及各类执行器的工作原理。
只有充分了解这些设备，才能更好地设计和控制机电系统。
4. 机器人技术机器人已经成为机电一体化领域的热门方向之一。
学习机器人技术涉及到机械结构设计、感知技术、控制算法等多方面知识。
通过学习机器人技术，可以掌握实现智能控制和操作的关键技能。
5. 嵌入式系统嵌入式系统在机电一体化领域也有着广泛的应用。
学习嵌入式系统需要掌握微处理器、嵌入式软件开发等知识，理解嵌入式系统在机电系统中的作用和应用，可以提升工程师的开发能力。
综上所述，机电一体化不仅涉及到机械与电气工程方面的基础知识，还需要学习自动控制原理、传感器与执行器、机器人技术以及嵌入式系统等内容。
掌握这些知识将有助于从事机电一体化相关工作，并为产业自动化发展做出贡献。
第1章1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么？a、机械本体：用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。
b、动力系统：为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
c、传感与监测系统：将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
d、信息处理及控制系统：接收传感器与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制的功能。
e、执行装置：在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素：物质、能量、信息。
1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比，具有较高的功能水平和和附加值，它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。
1-7、机电一体化的主要支撑技术：传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。
1-8、机电一体化的发展趋势：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。
第2章2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点：a、螺母固定、丝杆转动并移动；b、丝杆转动、螺母移动；c、螺母转动、丝杆移动；d、丝杆固定、螺母转动并移动；e、差动传动。
2-3、滚珠丝杆副的组成及特点：由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成；具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
目录机电一体化技术第1章习题-参考答案 (1)1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。
(1)1-4 何谓机电一体化技术革命？ (1)1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？ (1)1-8.工业三大要素指的是什么？ (1)1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种？ (1)1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法？ (1)机电一体化技术第2章习题-参考答案 (2)2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常常提出哪些要求？ (2)2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？ (2)2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？ (2)2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2 个齿时，试问：两个螺母之间相对移动了多大距离？ (2)2－16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？ (2)2－17 已知：4 级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为∆φ1=∆φ2=∆φ3=...=0.005 ra d,各级减速比相同，即ί1=ί2=...=ί4=1.5。
求：该传动系统的最大转角误差∆φmax;为缩小∆φmax，应采取何种措施？ .. (2)2－18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？ (3)2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为 100，柔轮齿数为 100.当刚轮固定时,试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3)2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3)2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些？ (4)机电一体化技术第3章参考答案 (5)3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。
(5)I3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么？ (5)3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。
机电一体化的发展历程机电一体化是指机械和电气技术、自动控制技术以及计算机技术有机地结合在一起，形成一种全新的综合技术体系。
它将机械设备、传动、传感、控制、计算机等多个领域的技术有机地集成在一起，实现了机械系统的自动化和智能化。
机电一体化的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时，随着科学技术的不断发展，人们对提高生产效率和质量的需求越来越迫切。
于是，机电一体化概念的提出吸引了众多科学家和工程师的关注。
他们开始将机械技术和电气技术相结合，尝试用电气控制来实现机械设备的自动化。
20世纪60年代到70年代，随着电子技术的飞速发展，机电一体化开始蓬勃发展。
在这一时期，电气控制系统得到了更加广泛的应用，使得机械设备的自动化程度大大提高。
同时，计算机技术的进步也为机电一体化的发展提供了有力支持。
计算机控制技术的出现，使得机械设备的控制变得更加灵活和精确。
到了20世纪80年代，随着微电子和信息技术的进一步发展，机电一体化逐渐走向成熟。
在这一时期，传感技术、通信技术和网络技术等得到广泛应用，使得机电一体化系统的实时性和互连性得以大幅提升。
同时，计算机的智能化和集成化发展，为机电一体化系统带来了更高的智能化和自适应性。
进入21世纪，随着物联网、人工智能和大数据技术的兴起，机电一体化进入了新的发展阶段。
物联网技术使得各种设备和系统能够进行远程监控和交互，实现了生产过程的信息化和智能化。
人工智能技术的应用，使得机电一体化系统能够具备自主学习和决策的能力，实现更高级的自动化和智能化。
机电一体化的发展历程中，不仅涌现出了众多的技术和产品，还深刻地改变了很多行业和社会生活。
例如，在制造业中，机电一体化的应用使得生产效率和质量得到了大幅提升，为工业制造带来了革命性的变化。
在家庭生活中，机电一体化的应用使得家电设备更加智能化和便捷化，提高了生活质量。
总而言之，机电一体化经历了从概念的提出到现在的不断发展和进步。
随着科学技术的不断进步和社会需求的不断变化，相信机电一体化将不断创新和发展，为人们带来更多的便利和福利。
对机电一体化专业的认识
机电一体化是一门集机械、电子和控制工程等多种学科于一体的
专业，它旨在研究机械与电子技术的应用以实现自动化控制。
机电一
体化的出现，旨在促进产业的升级和科技的发展，使得生产工艺更高效、更有效、更节省成本。
机电一体化专业的学生不仅要掌握机械基本原理、电子技术、控
制工程等相关知识，而且需要具备强烈的实践意识和创新精神。
在学
习期间，学生需要参与各种项目，加强动手能力，理论和实践相结合，使得学生更加透彻地理解学习中的知识点。
机电一体化专业的毕业生可以进入广泛的领域，如自动化生产、
机器人技术、航空航天、电力电子、医疗器械等领域，这些领域有着
高薪酬和职业前景。
毕业生除了在工业界工作外，还可以继续深造、
研究学术、或进入投资行业，因此该专业的毕业生在就业市场上非常
受欢迎。
总之，机电一体化专业是一个富有挑战性和追求创新的领域，需
要学生具备扎实的理论知识、实践能力和创新精神，可以在多个行业
领域获得丰厚的回报和广泛的就业机会，也让机电一体化的技术应用
更加广泛和深入。
