机电一体化技术1

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1、胡红生邮箱：hhs999@tom.com机电一体化系统设计第二章机械系统设计生产加工过程监测切削力传感器，加工噪声传感器，超声波测距传感器、红外接近开关传感器等。密歇根大学数字化工厂流程工业设备运行状态监控在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。扬子石化50MW热电机组监测系统阳逻电厂300MW汽轮机组监测系统荆门电厂200MW机组监测系统青山热电厂生产信息实时查询系统沙角电厂生产信息实时查询系统宝钢3

2、0KW以上风机监测系统宝钢精轧F2轧机网络化监测系统宝钢冷轧带钢振动纹监测系统武钢风机状态监测系统大型发电机组需要3000台传感器及其配套监测仪表大型石油化工厂需要6000台传感器及其配套监测仪表一个钢铁厂需要20000台传感器及其配套监测仪表一个电站需要5000台传感器及其配套监测仪表一架飞机需要3600台传感器及其配套监测仪表一辆汽车需要30~100台传感器及其配套监测仪表知识点2.1机电一体化机械系统设计概述2.2传动系统设计2.3机械系统载荷类型及确定2.4机械系统的动态特性分析基础JVX丝杠轴承电机联轴节工作台铣

3、刀导轨工件伺服驱动计算机动力源光栅尺数控机床由动力系统、驱动系统、机械系统、传感系统和控制系统五个要素组成。机电一体化系统：机电一体化机械系统应包括如下三大部分机构:（1）传动机构（2）支撑导向机构（3）执行机构2.1机电一体化机械系统设计概述气缸体连杆曲轴齿轮活塞齿轮机电一体化机械系统应包括如下三大部分机构:（1）传动机构机电一体化机械系统中的传动机构不仅仅是转速和转矩的变换器，而是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。如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。

4、输送链传动链起重链（2）支撑导向机构其作用是支承和导向，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。（3）执行机构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。它是一部机器中最接近作业工作端的机构，通过执行构件与被作业件相接触，来完成作业任务。如：起重机中的起重吊运机构和挖掘机中的挖掘机构.微机械执行器种类目前微执行器主要有：微电机、微泵、微阀、微开关、微镜、微夹持器等。按驱动原理不同微执行器分为：静电微执行器步进微电机、同步微电机、直线微电机，谐波式微电机、电悬浮微电机、静电微泵、静电

5、微阀等。压电微执行器压电微电机，压电微泵、压电微阀、压电微夹持器等。形状记忆合金微执行器形状记忆合金微阀、微泵、微夹持器及主动式内窥镜等。各种机械从构思到实现要经过设计和制造两个不同的阶段。机械设计是机械生产的第一道工序。在机电产品的设计制造中，设计人员根据市场对产品的需求和公司对产品的定位，提出机械设计的任务，运用各种先进的设计方法，获得一个满足使用要求的产品设计方案，绘制出全部生产用图。二传统机械系统与现代机械系统减速器传统机械系统的设计特点机械系统：由控制电机、传动机构、执行机构等组成。传统机械一般认为由动力件、传动

6、件、执行件三部分加上电气和机械控制部分组成。机械产品的传统设计-制造过程内燃机功用：内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。气缸体1活塞2进气阀3排气阀4连杆5曲轴6凸轮7顶杆8齿轮9活塞下行，进气阀打开，燃气被吸入汽缸活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞下行，经连杆带动曲轴输出转动活塞上行，排气阀打开，排出废气工作过程：2.颚式破碎机功用：压碎物料组成：见右图大带轮4电动机1V带3小带轮2轴板7定颚板8动颚板6偏心轴5机械设计的一般程序设计机器的一般程序一般程序计划阶段方案设计阶段技术设计阶段

7、技术文件编制对所设计的机器需求情况进行充分调查分析，明确机器功能及约束条件，形成设计任务书。分析机器功能，确定功能参数，拟定多种方案并进行综合评价。确定原动机参数及各运动构件的运动参数，确定主要零件上的载荷大小、特性，依工作能力设计准则初步完成零件基本尺寸的确定，作出零部件装配草图及总装配图，完成主要零件的校核计算。编制设计计算说明书、使用说明书及其它技术文件。结束现代机械的定义为：由计算机信息网络协调与控制的、用以完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或）机电部件一体化的机械系统。因此，现代机械应是一个机电一

8、体化的机械系统，其核心是由计算机控制的，包括机、电、液、光等技术的伺服系统。由于计算机的强大功能，使传统的作为动力源的电机转换为具有动力、变速与执行等多功能的伺服电机。现代机械设计过程三机电一体化系统对机械本体的基本要求1高精度精度直接影响产品的质量，尤其是机电一体化产品，其技术性能、工艺水平和功能比