机电一体化概念复习

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1、机电一体化的含义：机电一体化是在机械的主功能，动力功能，信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。机电一体化含有机电一体化技术和机电一体化产品两方面的内容。共性关键技术：1.检测传感技术2.信息处理技术3.伺服驱动技术4.自动控制技术5.精密机械技术6.系统总体技术。机电一体化系统由机械系统（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（电动机）五个子系统组成。机电一体化系统构成要素与人体构成要素的对应关系：控制器（计算机等）控制（信息存储

2、，处理，传送）头脑检测传感器计测（信息收集和转换）感官执行元件驱动（操作）肌肉动力源提供动力（能量）内脏机构构造骨骼根据接口的变换，调解功能，可将接口分为4种：1.零接口2.无源接口3有源4.智能根据接口的输入和输出功能，可分为1.机械接口2物理3信息4环境接口机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法，融合（结合）法和组合法。其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长，设计出最佳的机电一体化系统（产品）。机电一体化系统的设计类型：1.开发性设计2.适应性设计3.变异性设计。机电一体化系统（以工作机为主）的设计流程：1根据目的

3、的功能确定产品规格，性能指标2.系统功能部件，功能要素的划分3.接口的设计4.综合评价（整体评价）5.可靠性复查6.试制与调试。现代设计方法：1.计算机辅助设计与并行程序2.虚拟设计3.快速响应设计4.绿色设计5.反求设计6.网络合作设计。机电一体化系统的总体设计程序：1.明确设计思想2.分析，综合总体要求3.拟定总体设计方案4.决定性能参数5.划分功能模块6.调研类似产品7.方案对比定型8.编写总体设计论证书。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出低摩擦，无间隙，低惯性，高刚度，高谐振频率，适当的阻尼比等要求，为达到要

4、求，主要采用的措施：1低摩擦2.短传动链3.最佳传动比4.反向死去误差小5.高刚性。丝杠螺母机构的基本传动行驶P25滚珠丝杠副轴向间隙的调整预紧方法：1双螺母螺纹预紧调整式2.双螺母齿差预紧调整式（）3.双螺母垫片调整预紧式4.弹簧式自动调整式5.单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式。齿轮传动各级传动比的最佳分配原则：1.重量最轻原则2.输出轴转角误差最小原则3.等效转动惯量最小原则。谐波齿轮传动的工作原理：谐波齿轮传动与少齿差行星齿轮传动十分相似。它是依靠柔性齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传动动力于运动的。实际情况下

5、的适当要求：1.对于要求体积小，重量轻的齿轮传动系统可用重量最轻原则2.对于要求运动平稳，起停频繁和动态性能良好的系统可采用2，3原则3.对于提高传动精度和减小回程误差为主的传动齿轮系，可采用2原则4.对较大传动比传动的齿轮系，将定轴轮系和行星轮系结合为混合轮系。1.当柔轮固定时即wr=0,则刚轮与波形发生器转向相同（ihg>0）2.当刚轮固定时即wg=0,则柔轮与波形发生器转向相反<0齿轮传动间隙的调整方法：1.圆柱齿轮传动：1偏心套轴调整法2轴向垫片调整法3双片薄轮错齿调整法T=△·cosβt是厚度△是间隙导轨副应满足的基本要求，

6、导向精度高，刚性好，运动轻便平稳，耐磨性好，温度变化影响小以及结构工艺性好等。常见的滑动导轨截面形状：三角形，矩形，燕尾形，圆形。滚动导轨副的基本要求：导向精度高，耐磨性，刚度，工艺性。滚动导轨的优点：1.摩擦系数小2.动静摩擦系数基本相同3.可以预紧刚度高4.寿命长5.精度高6.润滑方便，可采用脂润滑一次装填，长期使用7.由专业厂生产，可以外选用。根据使用能量的不同，可以将执行元件划分为电动式，液动式和气动式等。对执行元件的基本要求：1.惯量小，动力大2.体积小，重量轻3.便于维修，安装4.宜于微机控制。步进电机的特点：1.工作状态

7、不易受各种因素的影响2.误差不会长期积累3.控制性能好在设计微机控制系统时，首先会遇到专用与通用的抉择和软件与硬件的权衡问题微机控制系统的设计思路：1微机控制系统整体控制方案的确定2.控制算法的确定3.微型计算机的选择4.控制系统总体设计5.软件设计。专用控制系统：大批量生产。通用控制系统：多品种，中小批量生产。硬件和软件标准：经济性和可靠性。微机分类：按组，1.单片机单板机和微机计算机系统，按处理位数，位片4位8位16位32位64位，按用途，控制用和数据处理用微机。微机的基本特点是小型化，超小型化，具有一般计算机的信息处理，计测，控

8、制和记忆功能，价格低廉，且可靠性高，耗电少。微型计算机选择的要求1.较完善的中断系统2足够的存储容量3.完善的I/O通道4实时时针、传感器的选用原则：根据使用要求按其主要性能参数选用注意事项：在确保主要性能指标下，适当放