【正文】 1 第 1 章 緒論 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解機(jī)電一體化的定義、機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能、相關(guān)技術(shù)和方法。明確學(xué)習(xí)內(nèi)容和目的，以及本課程的性質(zhì)和任務(wù)。 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1. 機(jī)電一體化的定義 :是機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能、控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱 識(shí)記：機(jī)電一體化的基本概念； 機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)； 2. 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素 :機(jī)械本體、控制與信息處理、動(dòng)力、傳感器檢測(cè)、執(zhí)行元件等。 3. 機(jī)械子系統(tǒng) 功能：機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián) 接等產(chǎn)品支持機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造功能 要求：可靠、小型、美觀 動(dòng)力子系統(tǒng) 功能： 提供能量，轉(zhuǎn)換成需要的形式，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力功能 要求：效率高、適應(yīng)性好、可靠性高 傳感檢測(cè)子系統(tǒng) 功能： 檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部狀態(tài)和外部環(huán)境，實(shí)現(xiàn)計(jì)測(cè)功能 要求：體積小、精度高、抗干擾能力強(qiáng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng) 功能：包括機(jī)械傳動(dòng)與操作機(jī)構(gòu)，接收控制信息，完成要求的動(dòng)作 常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu) 電子信息處理子系統(tǒng) 功能： 處理、運(yùn)算、決策，實(shí)現(xiàn)控制功能 要求：高可靠性、柔性、智能化 識(shí)記：一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)的幾個(gè)基本要素； 每個(gè)功能要素在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用。 3. 機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) : 機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，它不再是單一地完成系統(tǒng)間的連接，必須從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、重量、體積、剛性、可靠性能及通用性等幾個(gè)方面加以改進(jìn)，使機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、重量減輕、剛性提高具有高的可靠性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，提高產(chǎn)品的可維修性，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。 傳感檢測(cè)技術(shù)是機(jī)電一體化的感受器官， 是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，它的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。 信息處理技術(shù)包括信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策，主要設(shè)備是計(jì)算機(jī)或可編程序控制器及與其配套的 I/O 設(shè)備、顯示器和外部存儲(chǔ)器。與計(jì)算機(jī)技術(shù) 2 緊密相關(guān)， 指揮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。 驅(qū)動(dòng)技術(shù)按動(dòng)力源可分為電動(dòng)、液壓和汽動(dòng) 3 種，常見(jiàn)伺服驅(qū)動(dòng)有電液馬達(dá)、脈沖液壓缸、步進(jìn)電機(jī)和交直流伺服電動(dòng)機(jī)，目前存在功能可靠性和減小體積等問(wèn)題。 系統(tǒng)技術(shù)就是以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將整體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能子系統(tǒng)，以子系統(tǒng)進(jìn)行一次分解，生成功能更為單一的、具體的功能單元，直到找出一個(gè)最佳、可行的技術(shù)方案。 關(guān)于軟件方面的技術(shù)，主要以控制理論為指導(dǎo)，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算、仿真、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、可靠運(yùn)行等 軟件技術(shù)必須與硬件協(xié)調(diào)發(fā)展，在滿足系統(tǒng)要求的同時(shí)，必須降低成本及提高軟件的通用性。 識(shí)記：機(jī)電一體化的六個(gè)關(guān)鍵技術(shù)；各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用。 4．現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化方法 領(lǐng)會(huì)：機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的分類(lèi)和現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化目標(biāo)。 第 2 章 機(jī)械系統(tǒng)分析 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解機(jī)械系統(tǒng)的要求，掌握常見(jiàn)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、特性及選用及其設(shè)計(jì)方法和消隙方法。 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求 1. 機(jī)械傳動(dòng)裝置性能要求 : 傳動(dòng)裝置是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器，使執(zhí)行元件與負(fù)載間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配。 1)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小 。 2)低摩擦 2. 滾珠絲杠副 : 滾珠絲杠副是一種螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu) , 組成 ： 絲杠 、 螺母 、 滾珠 、 滾珠循環(huán)裝置 ； 工作原理： 絲桿（螺母）旋轉(zhuǎn)，滾珠在封閉滾道內(nèi)沿滾道滾動(dòng)、迫使 螺母（絲桿）軸向移動(dòng) ； 特點(diǎn) :1:傳動(dòng)效率高 ,2:運(yùn)動(dòng)具有可逆性 ,3:傳動(dòng)精度高 ,4:磨損小，使用壽命長(zhǎng)， 5：不能自鎖 。 循環(huán)方式 :內(nèi)循環(huán)，外循環(huán) ； 滾珠絲杠副間隙調(diào)整法： 1)雙螺母墊片式調(diào)隙 2)雙螺母螺紋式調(diào)隙 3)雙螺母齒差式調(diào)隙 識(shí)記 : 結(jié)構(gòu)組成及其特點(diǎn)，循環(huán)方式，滾珠絲杠副間隙調(diào)整方法（掌握其工作原理），滾珠絲杠副的設(shè)計(jì) ： 總傳動(dòng)比的確定： 原則： 通常采用 負(fù)載角加速度最大原則 選擇總傳動(dòng)比 ,以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度（穩(wěn)、準(zhǔn)、快） 常見(jiàn)幾種傳動(dòng)比分配原則： 1)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原 則 2)重量最輕原則 常見(jiàn)間隙調(diào)整方法 ： 1)錯(cuò)齒法 ①墊片調(diào)整法②彈簧調(diào)整法 2)偏心套法 識(shí)記： 總傳動(dòng)比的確定原則、結(jié)論及其意義，常見(jiàn)的幾種傳動(dòng)比分配原則及其分配方法，間隙的種類(lèi)及常見(jiàn)的間隙調(diào)整方法（掌握其工作原理） 3 4. 導(dǎo)向裝置 : 導(dǎo)軌的作用：支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，按給定的方向作運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)軌的基本組成： 運(yùn)動(dòng)件（動(dòng)導(dǎo)軌） 承導(dǎo)件（支承導(dǎo)軌 /靜導(dǎo)軌 ） 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌要求： （ 1）導(dǎo)向精度高 （ 2）剛度好 （ 3）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) （ 4）結(jié)構(gòu)工藝性好 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)： 1:導(dǎo)向精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠， f 小，動(dòng)作輕便靈活，無(wú)爬行 2: 預(yù)緊后導(dǎo)軌剛度提高，耐沖擊振動(dòng) 3:壽命長(zhǎng) 4: 便于潤(rùn)滑，應(yīng)用廣泛 靜壓導(dǎo)軌： 是由外界向?qū)к壝骈g通入壓力油或壓縮空氣，使運(yùn)動(dòng)件浮起，與承導(dǎo)件分開(kāi)，保證導(dǎo)軌處于液體摩擦或氣體摩擦，再由油孔流回油箱。 特點(diǎn) ：即使導(dǎo)軌面有不平，也能保證平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。 識(shí)記：導(dǎo)向裝置的功能及其組成，導(dǎo)向裝置的基本要求，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的特點(diǎn)，靜壓導(dǎo)軌的工作原理， 第 3 章 執(zhí)行裝置及伺服電動(dòng)機(jī) 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解