机械电子工种设计教学大纲

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1、《机械电子工程设计》课程教学大纲一.适用对象适用于网络教育、成人教育学生二.课程性质本课程是一门跨学科的综合性专业课，内容涉及机电系统总体设计、部件子系统设计和机电系统现代设计方法。本课程的学习，应使学生掌握如何用系统的观点进行机电系统的系统分析和总体设计的方法，具备部件子系统的设计能力以及机电系统的现代设计方法，上述两大知识模块的有机结合，构成了机械电子工程设计的规律、方法和体系结构。前序课程：《机械原理》、《工程力学》、《机械设计基础》、《测量与传感技术》三.教学目的学生应对机械电子工程设计和应用有较深刻的了解。了解机电系统的基本

2、概念，掌握现代机电系统设计和分析的基本方法，能正确开发和使用机电系统中的伺服机械和控制系统，理解常用的机电系统中的机构和部件设计，以典型机电系统为例，充分认识到机电系统在现代企业生产中的重要性，并具备对机电系统进行CAD分析、优化设计和可靠性设计的基本能力。学生将进一步认识到机和电两大领域进行交融和渗透，形成有机的、完整的机电结合的知识体系，以具备机电系统的设计、分析和工程应用能力，为在今后的工作中运用机电系统的相关技术打下良好的基础。四.教材及学时安排教材：杨平、廉仲，机械电子工程设计，国防工业出版社，2008年9月学时安排：序号课

3、程内容学时1第一章典型机电系统介绍22第二章总体设计43第三章机电系统分析与评估64第四章伺服机械与控制系统45第五章常用机构及部件设计66第六章机电一体化设备中的典型装置47第七章机电系统CAD48第八章优化设计方法49第九章可靠性设计方法210习题课811总复习课4合计48五.教学要求（按章节详细阐述）；第一章典型机电系统介绍教学要求：通过典型机电系统介绍，使学生从物质流、能量流和信息流“三大流”的系统观点理解机电系统的具体组成和工作原理；通过四个机电系统实例，增强对机电一体化系统的感性认识。内容要点：1.1传送式电子元件耐压自动

4、测试机1.2弧焊机器人1.3超声波工业自动清洗机1.4柔性制造系统简介第二章总体设计教学要求：理解机电系统的4大基本特性；理解机电系统总体设计步骤；掌握总体方案设计中满足精度和强度的设计原则；掌握精度分析和计算方法。内容要点：2.1总体设计步骤2.2总体方案设计的基本原则2.3精度分析与计算第三章机电系统分析与评估教学要求：介绍三种常用的机电系统定性和定量分析方法，即力学分析法、机电模拟法和传递函数法。理解机电系统分析与评估的目的和作用；掌握理想机电元件方程的建立方法和机电元件连接规律；掌握力学分析法的分析步骤，理解模型简约的基本概念

5、；理解机电相似性的概念，掌握两种机电模拟法的分析过程；理解用传递函数法分析机电系统动态特性和静态特性的方法。内容要点：3.1机电系统理想元件方程和动态特性3.2力学分析法3.3机电模拟法3.4传递函数法第四章伺服机械及控制系统教学要求：理解伺服系统的组成和各组成部分的相互关系与作用；掌握伺服机械传动系统设计原则和方法；理解伺服驱动与电机调速原理。内容要点：4.1伺服机械传动系统4.2伺服机械传动的检测装置4.3电机的调速及控制第五章常见机构及部件设计教学要求：理解精密轴系的分类、结构与工作原理，掌握精密轴系的设计原则；理解精密导轨的类

6、型和工作原理，掌握精密导轨的设计原则；理解步进运动机构和自动上料机构的分类、结构与工作原理，掌握槽轮机构的设计计算方法。内容要点：5.1精密主轴系统5.2精密导轨5.3步进运动机构5.4自动上料机构第六章机电一体化设备中的典型装置教学要求：掌握计算机外设的典型装置的结构、工作原理；了解工业机器人的组成、结构和主要参数；理解新型电动执行器的结构、工作原理和功能特点。内容要点：6.1计算机外部设备及录像机中的典型装置6.2工业机器人6.3新型电动执行器第七章机电系统CAD教学要求：理解机械CAD的技术发展及软硬件构成,掌握CAD数据库结构

7、及Foxbase关系数据库的简单应用；了解目前应用最广的CAD软件AutoCAD的构成,掌握AutoCAD设计方法。内容要点：7.1CAD概述7.2CAD硬件和软甲组成7.3CAD数据结构与数据库7.4AutoCAD简介说明7.5节CAD的内部接口本章不作要求，不考，感兴趣者可自学。第八章优化设计方法教学要求：理解机械优化设计的目的和技术发展，掌握优化建模的过程，能够处理约束优化问题的解法。内容要点：8.1优化设计概述8.2优化建模8.3约束优化问题的解法第九章可靠性设计方法教学要求：了解机械可靠性的目的及重要性，理解可靠性模型的建立

8、及常用可靠性分析方法。内容要点：9.1可靠性概述9.2系统可靠性设计9.3失效分析方法简介