机电一体化 知识点总结

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1、机电一体化知识点总结第一章绪论A.机电一体化：是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。※B.机电一体化系统：按照机电一体化方法设计出来的机械与电子紧密结合的产品或制造的系统。包括三大要素：物质、能量、信息，具有三大“目的功能”即主功能①变换（加工、处理）功能②传递（移动、输送）功能③储存（保持、积蓄、记录）功能。※C.机电一体化的3个五：机电一体化的五大功能机电一体化的五大要素机电一体化的五大系统操作功能（主功能）：驱动执行元件执行元件系统动力功能：提供动力动力源动力系统计测功能：

2、信息的收集、计算与转换传感器传感检测系统控制功能：信息的存储、处理、传送计算机电子信息处理系统构造功能：维持特点的时空上的相互联系机构机械系统首先我们需要什么机床或机器的执行元件（肌肉）相当于决定我们要做什么、用什么做，然后我们以机构（骨骼）为基础并长期保持对系统及其子系统相互稳定联系的以实现所需的功能机理，即确定机电一体化系统要实现所需的功能，并对这些物质、能量、信息进行变换、传递和储存。之后必须由动力功能（心脏）为整个系统提供动力，再由检测功能（感官、传感器）和控制功能（头脑、计算机）根据系统的内部和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常、准确的实现“目的功

3、能”即心脏为人提供动力，人有了结实的肌肉和骨骼在感官和大脑的感受和控制下，去完成所需的功能。D.机电一体化系统构成要素相互联系的联系条件——接口技术两大接口功能：实现三大要素的传递与转换，达到目的功能1.变换、调整2.输入、输出①零接口：仅起连接作用（接插座、联轴器、接头）①机械接口（联轴器、法兰盘、插头、插座）②无源接口：只用无源要素的接口（齿轮减速器、变阻器）②物理接口（电压、电容约束接口）③有源接口：含有有源要素的接口（电磁离合器）③信息接口（GB、ISO、C++）④智能接口：可编程和可改变接口条件④环境接口（防尘、水连接器、防爆开关）E.机电一体化系统设

4、计的三大目的：省能源、省资源、智能化、提高机电产品的附加值和自动化程度。F.常用设计方法：①机电互补法（取代法）：利用专用或同用电子取代传统机械中某些功能或系统。②融合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或同用的部件。③机电组合法：将专用或通用部件、模块组合成一体化系统。※G.常用设计类型：①开发性设计：没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。②适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品

5、的性能和质量增加某些附加价值。③变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。H.机电一体化系统的设计流程：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接口设计④综合评价⑤可靠性复查⑥试制与调试第二章机械系统部件的选择和设计※A.机械系统部件的设计要求：机电一体化系统最主要的部件是机械传动部件和导向支承部件①低摩擦：采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。②短传动链：可提高传动与支承刚度③最佳传动比：可提高系统分辨率、减小等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，提高加速能力。④反向

6、死区误差小⑤高刚性：改进支承及架体结构可提高刚性、减小振动、降低噪声。B.机械传动部件主要作用、目的：一种转矩、转速变换器，使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。主要功能是传递转矩和转速。发展方向：精密化、高速化、小型化、轻量化滚珠丝杠螺母副A.丝杠螺母机构：实现旋转运动和直线运动之间的相互转换或调整，有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。优点缺点滑动丝杠螺母机构结构简单、加工简单、成本低、有自锁功能。摩擦阻力矩大、传动效率低、有空回间隙滚珠丝杠螺母机构摩擦阻力矩小，传动效率高、可无间隙工作结构复杂、成本高。B.丝杠螺母传动类型与特点特点①螺母固定、丝杠

7、转动并移动结构简单、传动精度较高、可消除附加轴向窜动、但刚性较差。②丝杠转动、螺母移动结构紧凑、丝杠刚性高，但为了限制螺母移动，需要装导向装置。③螺母转动、丝杠移动结构复杂、占用空间大，传动时需要限制螺母移动和丝杠转动。④丝杠固定、螺母转动并移动结构简单、紧凑、丝杠刚性高，但使用不方便，不常用。※C.滚珠丝杠副的组成：丝杠、螺母、滚珠、反向器※D.滚珠丝杠螺母结构的特点：(1)传动效率高(2)定位精度和重复定位精度高(3)使用寿命长(4)轴向刚度高(5)传动的可逆性⑥无自锁能力、用于高精度或升级传动时需要制动定位装置。E.滚珠丝杠螺母副的分类：按螺纹管道截面形状

8、按滚珠循环方式双圆弧型（