《机电一体化技术讲》PPT课件

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1、机电一体化系统设计一、课程简介：机电一体化（Mechatronics)技术共44学时。理论课程38学时，试验6学时。本门课程是一门综合性很强的专业课程，涉及的知识十分丰富，要用到前序课程的内容，如：电工与电子技术、机械设计基础、微机原理与应用、传感器及其检测技术、控制工程基础等。二、本课程主要学习机电一体化的基本概念；机械部件的选择与设计；执行元件的选择与设计；简介微机控制系统的选用；机电有机结合的分析与设计。着重介绍机电一体化技术的各组成部分的基本原理，特点和选用设计方法。三、本门课程是考试课，平时成绩30%（主要是课程的参与程度

2、），结课有考试，占70%。参考资料《机电一体化系统设计》，张立勋，孟庆鑫，张今瑜等，哈尔滨工程大学出版社，1997.9第一版《机电一体化系统设计》冯浩，武汉：华中科技大学出版社，2009.第一版《伺服系统》，敖荣庆，航空工业出版社，2006.第一版《机电一体化系统设计》，朱林，北京：石油工业出版社，2008.第二版《机电一体化生产系统设计》，谢存禧，北京：机械工业出版社，1999.10.第一版《机电一体化设计基础》，郑堤，北京：机械工业出版社，1998.10.第一版《机电一体化基础》，殷际英，冶金工业出版社，1997.8.第一版《机

3、械电子学》，刘政华，何将三，长沙：国防科技大学出版社，1999.10第一版《机电一体化控制技术与系统》，周祖德，唐泳洪等，华中理工大学出版社，1992.1第一版任务3、什么样的设备可以称为是机电一体化设备？2、机电一体化设备能干什么？1、机电一体化设备是如何来的？4、如何设计制造机电一体化设备？第一章：总论——1.1概述机电一体化的发展经历了四个阶段：1、50~60年代准备阶段：2、70年代初创阶段：3、80年代发展时期：4、90年代以后深入发展时期：1971、日本、机械设计Mechatronics1976、Mechatronics

4、designnews学习这门课程，要有系统的观念数控车床数控铣床焊接机器人汽车控制系统工业上使用的设备（1）（2）（3）（4）分析和总结“什么是机电一体化设备”定义？机电一体化的定义1984年美国机械工程协会(ASME)的一个专家组在给美国国家科学基金会的报告中，才明确地提出现代机械系统的定义为：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或机电部件相互联系的系统。如何设计机电一体化产品例：某零件的自动化生产线中，其中的某一工位需要钻削五个孔，五个孔的位置如图所示，请设计该工位加工使用的工作台。1

5、、是否有需求2、可行性3、组成1.2机电一体化系统的构成要素及功能构成一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：目的功能1、变换功能——加工、处理2、传递功能——移动、传递3、储存功能——保持、积蓄、存贮物质能量信息物质能量信息具有所需特性工业三大元素系统（变换、传递、存储）控制系统的目的功能内部功能为了完成目的功能，系统的内部就需要有若干的、具有各种功能的部分组成，每一部分也要具有需要的功能，成为内部功能。主功能动力功能检测功能控制功能构造功能主功能变换、传递、存储物质能量信息物质能量信息检测功能动力功能控制功能干扰废弃

6、物输出动力的输入能量人或其他系统信息构造功能寻找人体构成要素对应关系机电一体化系统构成要素？1.3机电一体化系统构成要素的相互联接机电一体化的系统设计=接口的设计Interface输入接口接口A接口B接口C输出接口自然人系统自然人系统系统内部与外部接口工程系统1.3.1接口的分类变换和调整输入和输出1、零接口2、无源接口3、有源接口4、智能接口1、机械接口2、物理接口3、信息接口4、环境接口1.3.2构成要素之间的联系控制器（MC、PC、CNC）接口（智能、信息）执行元件运行机构机械结构接口（机械）动力源接口（物理）接口（物理）接口

7、（信息）接口（信息）传感器传感器接口（机械）接口（机械）机电一体化系统（产品）构成要素之间的联系1.4设计流程必须具备的输出参数：运动参数：动力参数：品质参数：考虑的指标：工艺性指标：人机工程学指标：美学指标：标准化指标1.5机电一体化系统的评价内部功能评价参数价值高低主功能系统误差抗干扰能力废弃物输出变换效率小强少高大弱多低动力功能输入能量能源少内装多外设控制功能控制输入/输出口个数手动操作多少少多构造功能尺寸、重量强度小、轻高大、重低计测功能精度高低评价内容机电一体化系统高附加值化主功能计测功能动力功能构造功能高性能化低价格化高

8、可靠性化智能化省能化轻薄短小化工业三大要素与机电一体化三大效果工业三大要素机电一体化三大效果能量物质信息省能省资源智能化高效执行元件高效换能器等复合材料、塑料复合纤维、陶瓷微型机、单片机VLSI、传感器等verylargescalei