机电一体化系统

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1、机电一体化系统复习资料概念部分1、机电一体化系统基本要素机电一体化系统一般包括七个基本结构要素：机械本体、动力部分、传感检测部分、执行部分、驱动部分、控制部分及信息处理单元。2、机电一体化系统各元素功能3、执行机构含义、种类含机械传动装置和机械结构装置一一人的身体,骨骼（数控的工作台，丝杆等）机械系统内涵：起传递功率，支承连接、执行功能。机械系统种类和作用1、传动机构：机电一体化系统中传动机构的主要功能是传递转矩和转速，实际上它是一种转矩、转速变换器。机械传动部件对伺服系统的伺服特性有很大影响,特别是其传动类型、传动方式、传动刚性以及传动的可靠性对系统

2、的精度、稳定性和快速响应性有重大影响。2、导向机构：其作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。该机构应能保证安全准确。3、执行机构：用来完成操作任务，执行机构根据操作指令的要求在动力源的带动下完成预定的操作，一般要求它具有较高的灵敏度、精确度、良好的重复性和可靠性等。动力单元1、按照机电一体化系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。2、机电一体化的显著特征之一，是用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。传感控制单元1、自动检测一一人的五官、皮肤（感应同步器，光栅）。2、对系统运行过程中所需要的本身和外界环境的各

3、种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到控制信息处理单元，经过分析、处理产生相应的控制信息。执行和驱动单元1、驱动单元:是在控制信息作用下，驱动各种执行机构完成各种动作和功能。2、机电一体化技术一方面要求驱动单元具有高频率和快速响应等特性，同时乂要求其对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性；另一方面由于受几何上动作范围狭窄等限制，还需考虑维修方便，并II尽可能实行标准化、系列化、通用化。电液执行机构和步进电机、交直流伺服3、常见执行和驱动单元：机械、电i电机驱动系统。控制与信息处理单元机电一体化系统的核心单元，其功能是将来自各传感器的检

4、测信息和外部输入命令进行集中、存储、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往执行机构，控制整个系统有目的地运行，并达到预期的性能。1、接口连接机电一体化系统各个要素或子系统顺利进行物质、能量、信息交换的部件。2、接口的基本功能：交换、放大、传递3、机电一体化系统设计、调试和运行的难点在于接口部分。系统机械技术特点精度要求更高，结构更简单，功能更强大，性能更优越，同时还要有更好的可靠性、维护性和更新颖的结构。零部件要求模块化、标准化、规格化，对结构进行优化设计，采用新型复合材料使系统减轻重量，缩小体积，又不降低机械

5、的静、动刚度，釆用高精度导轨、精密滚珠丝杠、高精度主轴轴承和高精度齿轮等，以提高关键零部件的精度和可靠性；提高其互换性和维护性等。机械本体部分1、机械系统主要作用：接受电机或原动机(发电机等)传递来的能量，并进行转换；完成规定的动作，传递功率、传递运动，支承和连接相关部件。2、机械系统通常是微机控制的伺服系统的组成部分。使系统各部分保持确定的位置__定位3、多级传动系统中三种传动比分配原则rdt4、滚珠丝杆基本功能和特点5、机械手设计的基本要求？围2.1单轴拖动系绞(a)传动系统M(b)转矩、转速的正方向机电传动系统的运动方程式(单轴)一对齿轮传动总转

6、动惯量2-2一对齿轮副减速二对齿轮传动传动总速比i=ilXi2il=z2/zli2=z4/z3动J2次二对齿轮传动等效转动惯量计算JI=J[)J2+人)+I人+人+Jr图2-3二对齿轮副减速M转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算负载转矩的折算基本原则：功率守恒原则。即折算前的多轴系统同折算后的单轴系统，在功率关系上保持不变。则电动机轴上的负载功率是：=（oM电动机角速度）{T}N.m=9550{P}kw/{n}r/min滚珠始杠结构原理图滚珠丝杆可将扭矩转换成轴向反覆作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。螺母和丝杆可互为主动、从动吓、:固屮。固预的

7、•15*•I总传动比三种原则的选择具体工作条件进行选择1、对于以提高传动精度和减小回程误差为主的降速齿轮传动链，可按输出轴转角误差最小的原则设计。若是増速机构，则应在开始几级就增速。2、对于要求运动平稳。启动频繁和动态性能好的伺服减速机构，可按最小转动惯量和输出轴转角误差最小原则设计；3、对于负载变化大的齿轮传动装置，各级传动比最好用不可约的比数，避免同时啮合。4、对于质量要求尽可能小的降速传动链，按质量最小原则设计；5、对于传动比很大的齿轮传动链，可把定轴轮系和行星齿轮系结合设计。同步齿形带的动准声修要动沦阳;b喿维芰濡同步齿形带基本组成组成一一源头

8、刚轮1、柔轮2、波发生器3组成。柔轮：有外齿的弹性薄壁件，刚轮是刚性内齿圈，波发生器是椭圆^轮