2012机电一体化复习

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1、参考教材：《机电一体化系统设计》，张立勋¢概论¢第1章机电一体化系统总体方案设计¢第2章机械系统设计¢第3章计算机系统设计¢第4章伺服驱动系统设计¢第5章数控机床设计实例（实验台的设计、自动门设计、数控机床设计）第1章绪论1.1机电一体化的定义1.2机电一体化发展概况1.3机电一体化系统的构成1.4机电一体化共性关键技术1.5机电一体化系统的应用1.6机电一体化系统的设计方法1.7机电一体化的发展机电一体化定义¢机电一体化（Mechatronics）这个术语是由机械学（Mechanics）的词头和电子学（Eletronics）的词尾拼凑而成的一个新词。换言之，未来的技术和产品设计将把机

2、械装置和电子装置更加紧密、有机地融合在一起，而不是机械装置和电子装置的简单组合。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。¢日本机械振兴协会经济研究所在一份报告中给机电一体化所下的定义是：机电一体化技术乃是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成系统的总称。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。¢“机电一体化”一词的英文

3、名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分拼合而成的。¢机电一体化一般包含机电一体化产品(系统)和机电一体化技术两层含义。¢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。1.3机电一体化系统的构成系统（产品）基本构成1.4机电一体化共性关键技术优先发展的系统(或产品）领域实现机电一体化,必须解决这些系统采用微电子技术所面临的共性关键技术，这些共性关键技术有检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、精密机械技术及系统总

4、体技术等。¢1检测传感技术¢2信息处理技术¢3自动控制技术¢4伺服驱动技术¢5机械技术¢6系统总体技术1、检测传感技术研究对象：传感器及其信号检测装置（即变送器）作用：感受器官、反馈环节。要求：能快速、精确地获得信息并在相应的应用环境中具有高可靠性。2、信息处理技术主要完成信息的交换、存取、运算、判断和决策等.其主要工具是计算机。传感器传感器A/DA/D计算机计算机D/AD/A执行装置执行装置3、控制技术关于软件方面的技术，主要以控制理论为指导，对控制系统设计、仿真、现场调试、可靠运行等。4、伺服驱动技术研究对象：研究对象：执行元件执行元件及其及其驱动装置驱动装置执行元件种类：执行元件

5、种类：电动电动、、液压液压、、气压气压驱动装置：各种电动机的驱动电源电路驱动装置：各种电动机的驱动电源电路5、机械技术实现机电一体化产品的主功能和构造功能，影响系统的结构、重量、体积、刚性、可靠性等。6、系统总体技术系统总体技术是一种从整体目标出发，用系统工程的观点和方法，将系统各个功能模块有机的结合起来，以实现整体最优。其重要内容为接口技术。接口包括电气接口、机械接口、人机接口1.5机电一体化系统的应用1.6机电一体化系统的设计方法机电一体化系统(产品)的设计流程(1)根据目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(或整体评价)(5

6、)可靠性复查(6)试制与调试设计中一般采用三阶段法，即总体设计、部件（零件）的选择与设计或初步设计、技术设计与工艺设计。在试验性设计与计算机辅助设计中，多采用既分阶段又平行兼顾的设计即并行设计，以便相互协调。在机电产品设计中当前企业的瓶颈在哪里?1、系统的控制和电子部分大部分是事后添加上去的；2、能够建立物理模型或数学模型的仍属于少数有经验的工程师；3、系统控制部分的设计与实现仍然局限于领域专家；5、在机电一体化产品设计时既熟悉硬件又懂软件分析的工程师仍为少数。第2章机械系统设计2.1概述2.2传动机构设计2.3支承导向部机构的设计2.1.1机械系统的构成1.传动机构机电一体化机械系统

7、中的传动机构不仅仅是转速和转矩的变换器,而且已成为伺服系统的一部分,它要根据伺服控制的要求进行选择设计,以满足整个机械系统良好的伺服性能。2.导向机构导向机构的作用是支承和导向,它为机械系统中各运动装置能安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障,一般指导轨、轴承等。　3.执行机构执行机构是用来完成操作任务的直接装置。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。2.1.1机械系统的构成机电一体化系统的执行部件通常由执行元件、传动机构