【正文】 轉(zhuǎn)中自動(dòng)變速。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)可由機(jī)械摩擦無(wú)級(jí)變速器、液壓無(wú)級(jí)變速器和電氣無(wú)級(jí)變速器來(lái)實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱易引起熱變形。經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)降速后，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩可以擴(kuò)大，以滿足主軸低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出扭矩大的特性要求。如圖1一1(b)所示，電動(dòng)機(jī)將其運(yùn)動(dòng)經(jīng)同步齒形帶以定比傳動(dòng)傳遞給主軸。大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下四種配置方式:(1)主軸電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。(2)按傳動(dòng)裝置類(lèi)型可分為機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置及其組合。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)可按以下不同的特征來(lái)分類(lèi):(1)按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床的主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)(對(duì)于主傳動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，則有足夠的每分鐘雙行程數(shù)范圍及變速級(jí)數(shù))。第八章數(shù)控機(jī)電一體化改選考慮什么?傳統(tǒng)機(jī)床機(jī)電一體化的改造方法有兩種：一是以微機(jī)為中心設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，另一種是采用標(biāo)準(zhǔn)的步進(jìn)電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)作為主要控制裝置。以保證其測(cè)量精度這個(gè)測(cè)的過(guò)程就是校準(zhǔn)第五章機(jī)電一體化系統(tǒng)操作過(guò)程的控制目的有兩個(gè)，其一些根據(jù)操作條件的變化制定最佳操作方案，其二是對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制，提高控制性能，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的目的功能第七章(P表示比例,I表示積分,D表示微分)PID調(diào)節(jié)器控制作用三種基本形式:比例作用,積分作用,：存在誤差，干擾較大，慣性也較大的系統(tǒng)不宜采用單純的比例調(diào)節(jié)器。2）可以進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換3)提高驅(qū)動(dòng)能力12。當(dāng)顯示位數(shù)很少時(shí)采用靜態(tài)法，當(dāng)顯示所需的I/O太多一般采用動(dòng)態(tài)顯示法。：當(dāng)總線上所掛芯片的數(shù)目較多時(shí)，必須加總線驅(qū)動(dòng)器來(lái)提高總線的驅(qū)動(dòng)能力，否則將使系統(tǒng)的可靠性大大降低，甚至不能正常工作。（1）8086最高訪問(wèn)20位，有16個(gè)拐角，分時(shí)發(fā)出一次16一次鎖存4尋址空間64K。無(wú)累積誤差第四章：專(zhuān)用控制系統(tǒng)適合于大批量生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品。雙拍：兩相勵(lì)磁繞組同時(shí)通電。：(幅值,相位,幅相)控制,它是將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換或機(jī)械角位移的執(zhí)行元件:轉(zhuǎn)子沿（順）逆時(shí)針?lè)较蛞徊讲降剞D(zhuǎn)動(dòng)，每步轉(zhuǎn)過(guò)的角度（轉(zhuǎn)子脈沖轉(zhuǎn)過(guò)的角度）。電機(jī)：動(dòng)力用電動(dòng)機(jī)、控制用電動(dòng)機(jī)。執(zhí)行元件種類(lèi)：電動(dòng)式，液動(dòng)式，全動(dòng)式。（1）三角形導(dǎo)軌（2）矩形導(dǎo)軌（3）燕尾形導(dǎo)軌（4）圓形導(dǎo)軌 導(dǎo)軌滑動(dòng)表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。（3）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則利用該原則所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小.（公式：）：承導(dǎo)件和運(yùn)動(dòng)件組成。調(diào)整公式：=n*t1/Z1n*t2/Z2n齒數(shù)t導(dǎo)程3）比螺母墊片挏預(yù)緊式，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性高，預(yù)緊可靠但使用中調(diào)整不方便4）彈簧式自動(dòng)預(yù)緊調(diào)整式：特點(diǎn)：能消除使用過(guò)程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向剛度低，適合用于輕載場(chǎng)合。就是說(shuō)響應(yīng)要快，穩(wěn)定性要好。（2）機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類(lèi)型：開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)。：全閉環(huán)（通過(guò)傳感器直接檢測(cè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行反饋控制的系統(tǒng)）、半閉環(huán)、開(kāi)環(huán)?？删幊炭刂破鞯木幊陶Z(yǔ)言有：指令表、梯形圖與功能塊圖。第五章液壓與啟動(dòng)系統(tǒng)的組成：控制元件、執(zhí)行元件、控制調(diào)節(jié)元件、輔助元件、工作介質(zhì)液壓油為液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)介質(zhì)，選擇時(shí)考慮兩個(gè)性質(zhì)：黏性和可壓縮性空氣壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣壓能的轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)線號(hào)研究輔助電路的走向。位數(shù)N越大，能分辨的角度越小，識(shí)讀電氣接線圖的步驟：。正壓電效應(yīng)：壓電材料在受到外力的作用下，在電介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，在外力消除后，電荷消失。N位碼盤(pán)的分辨率為，能分辨的角度為測(cè)量精度越高。線性度也叫線性度非線性誤差，是指?jìng)鞲衅鲗?shí)際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差和傳感器滿量程輸出的百分比。傳感器的特性是指?jìng)鞲衅鬏敵鲂盘?hào)與輸入信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。當(dāng)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被驅(qū)動(dòng)件的直線運(yùn)動(dòng)為非勻速運(yùn)動(dòng)，稱之為非線性直線運(yùn)動(dòng)。蝸桿減速器工作平穩(wěn)，無(wú)噪聲，體積小、質(zhì)量輕、機(jī)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率低，只適用于中小功率和間歇工作的場(chǎng)合。電機(jī)按形式可分為模擬電機(jī)和數(shù)字電機(jī)，常用的交流電機(jī)和直流電機(jī)均屬于模擬電機(jī)，常用的數(shù)字電機(jī)有交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。第三篇：機(jī)電一體化復(fù)習(xí)資料第一章“機(jī)電一體化”是由mechanics（機(jī)械學(xué)）和electronics（電子學(xué)）組合而成的詞。為達(dá)到上述要求，主要從以下幾個(gè)方面采取措施：1）采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支承部件，如采用滾珠絲杠副、滾動(dòng)導(dǎo)向支承、動(dòng)（靜）壓導(dǎo)向支承等。系統(tǒng)必須具有以下三大“目的功能”：①變換（加工、處理）功能；②傳遞（移動(dòng)、輸送）功能；③儲(chǔ)存（保持、積蓄、記錄）功能。例如，同一半導(dǎo)體器件，在使用時(shí)要求輸出不同的功率，但不同的溫度和濕度等環(huán)境條件、存儲(chǔ)條件都會(huì)影響其可靠性。并聯(lián)接地，單點(diǎn)接地，光電隔離。對(duì)于近距離的檢測(cè)傳感器發(fā)出的數(shù)字或脈沖信號(hào)，不必再經(jīng)過(guò)放大，可采用下圖c所示的抗干擾電路。采用光隔離措施以防止驅(qū)動(dòng)接口中的強(qiáng)電干擾及其他干擾信號(hào)進(jìn)入控制器。對(duì)于這種干擾，首先是采取吸收的方法抑制其產(chǎn)生，然后采取隔離的方法，阻斷其傳導(dǎo)。增加低通濾波器，用來(lái)濾去電源進(jìn)線中的高頻分量或脈沖電流。（2)抗干擾措施。輻射干擾：如果在控制系統(tǒng)附近存在磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)或電磁波輻射源，就可能通過(guò)空間感應(yīng)，直接干擾系統(tǒng)中的各設(shè)備(控制器、驅(qū)動(dòng)接口、轉(zhuǎn)換接口等)和導(dǎo)線，使其中的電平發(fā)生變化，或產(chǎn)生脈沖干擾信號(hào)。這種強(qiáng)電干擾信號(hào)能通過(guò)外部接口通道影響控制器內(nèi)部I/O接口的狀態(tài)，并通過(guò)I/O接口進(jìn)入控制器。此外，雷電感應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。這些渠道可分為兩大類(lèi)型：一是傳導(dǎo)型，通過(guò)各種線路傳入控制器，包括供電干擾、強(qiáng)電干擾和接地干擾等；二是輻射型，通過(guò)空間感應(yīng)進(jìn)入控制器，包括電磁干擾和靜電干擾等。前面簡(jiǎn)述了保證系統(tǒng)(產(chǎn)品)可靠性的方法，其中裕度法主要是一種改進(jìn)硬件的措施，自動(dòng)控制法以及冗余技術(shù)和診斷技術(shù)是用硬件、軟件或兩者結(jié)合來(lái)保證系統(tǒng)(產(chǎn)品)可靠性的措施。盡管如此，間接癥兆在診斷技術(shù)中還是得到了廣泛應(yīng)用。間接癥兆是從那些與系統(tǒng)(產(chǎn)品)工作能力存在函數(shù)關(guān)系的間接參數(shù)中取出的異常性診斷信號(hào)。測(cè)試：通常有兩種測(cè)試，一是在故障出現(xiàn)之后，為了迅速確定故障的種類(lèi)和位置，對(duì)診斷對(duì)象進(jìn)行的試驗(yàn)性測(cè)試，這時(shí)診斷對(duì)象處于非工作狀態(tài)，這種情況稱為診斷測(cè)試；二是在故障發(fā)生之前，診斷對(duì)象處于工作狀態(tài)，為了預(yù)測(cè)故障或及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障而進(jìn)行的在線測(cè)試，這種情況稱為故障監(jiān)測(cè)。（3）診斷技術(shù)。只有當(dāng)所有的單元都失效時(shí)系統(tǒng)才失效，如果還有任何一個(gè)單元未失效，系統(tǒng)就可靠地工作，不過(guò)這個(gè)單元要負(fù)擔(dān)額定的全部工作應(yīng)力。它是利用系統(tǒng)的并聯(lián)模型來(lái)提高系統(tǒng)(產(chǎn)品)可靠性的一種手段。保證系統(tǒng)（產(chǎn)品）可靠性的方法：自動(dòng)控制：在系統(tǒng)(產(chǎn)品)設(shè)計(jì)中，利用機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使系統(tǒng)(產(chǎn)品)具有自適應(yīng)、自調(diào)整、自診斷甚至自修復(fù)的功能，可以大大提高系統(tǒng)(產(chǎn)品)的可靠性。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸入，如上圖b所示。說(shuō)明光電耦合器的光電隔離原理：控制輸出時(shí)，從上圖a可知，微機(jī)輸出的控制信號(hào)經(jīng)74LS04非門(mén)反相后，加到光電耦合器G的發(fā)光二極管正端。在要求很高的實(shí)時(shí)控制及復(fù)雜的過(guò)程控制、高速運(yùn)算及大量數(shù)據(jù)處理等場(chǎng)合，如智能機(jī)器人、導(dǎo)航系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)應(yīng)主要使用16位與32位微機(jī)。微機(jī)選用要點(diǎn)：不同領(lǐng)域可選用不同品種、不同檔次的微機(jī)。微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱MC。／(z m)式中 z轉(zhuǎn)子齒數(shù)；m運(yùn)行拍數(shù)，通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即m=KN(N為電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，單拍時(shí)K＝1，雙拍時(shí)K＝2)。半閉環(huán)，閉環(huán)系統(tǒng)：伺服電動(dòng)機(jī)。根據(jù)這個(gè)要求，用微機(jī)控制最方便的是電氣式執(zhí)行元件。設(shè)執(zhí)行元件的重量為G，則功率密度 為 P/G。氣壓式執(zhí)行元件除了用壓縮空氣作工作介質(zhì)外，與液壓式執(zhí)行元件無(wú)什么區(qū)別。其中，利用電磁力的電動(dòng)機(jī)和電磁鐵，因其實(shí)用、易得而成為常用的執(zhí)行元件。圓柱導(dǎo)軌用于承受軸向載荷的場(chǎng)合。圓形導(dǎo)軌：此類(lèi)導(dǎo)軌制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔經(jīng)過(guò)珩磨，可達(dá)到精密配合，但磨損后很難調(diào)整和補(bǔ)償間隙。對(duì)于增速傳動(dòng)，由于增速時(shí)容易破環(huán)傳動(dòng)齒輪系工作的平穩(wěn)性，應(yīng)在開(kāi)始幾級(jí)就增速，并且要求每級(jí)增速比最好大于1：3，以利于增加輪系剛度、減小傳動(dòng)誤差。具體來(lái)講有一下幾點(diǎn)：1，對(duì)于要求體積小、重量輕的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)可用重量最輕原則。滾珠絲桿副支承方式的選擇：1之承方式：1)單推單推式，2)雙推雙推式，3)雙推簡(jiǎn)支式4)雙推自由式。外循環(huán)外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時(shí)，離開(kāi)絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可動(dòng)螺母1的移動(dòng)距離s=n(L01L02)(n為絲杠轉(zhuǎn)速)，如果兩基本導(dǎo)程的大小相差較少，則可獲得較小的位移s。(3)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)、絲杠移動(dòng)如圖2_2c所示，該傳動(dòng)形式需要限制螺母移動(dòng)和絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且占用軸向空間較大，故應(yīng)用較少。因此只適用于行程較小的場(chǎng)合。為與微電子部件的微型化相適應(yīng)，也要盡可能做到使機(jī)械傳動(dòng)部件短小輕薄化。雖然不是越精密越好，但由于要適應(yīng)產(chǎn)品的高定位精度等性能的要求，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精密度要求也越來(lái)越高。3)變異性設(shè)計(jì)，它是在設(shè)計(jì)方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸使之適應(yīng)于量的方面有所變更的要求。2）結(jié)合(融合)法，它是將各組成要素有機(jī)結(jié)合為一體構(gòu)成專(zhuān)用或通用的功能部件(子系統(tǒng))，其要素之間機(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分。例如自動(dòng)變速裝置，通用輸入／輸出LSI(8255等通用I/O)、GPIB總線、STD總線等。含有有源要素、主動(dòng)進(jìn)行匹配的接口，稱為有源接口。2）無(wú)源接口。廣義接口功能有兩種：、。： 向系統(tǒng)提供動(dòng)力、讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)精密機(jī)械提出的新要求有：減輕重量、縮小體積、提高精密、提高剛度、改善動(dòng)態(tài)性能等。6大共性關(guān)鍵技術(shù)：，檢測(cè)傳感器屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的檢測(cè)傳感元件。第一篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料(DOC)A“機(jī)電一體化”是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)等各相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種新形式，是電子技術(shù)向機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域滲透過(guò)程中逐漸形成的一個(gè)新概念。優(yōu)先發(fā)展的機(jī)電一體化領(lǐng)域必須同時(shí)具備下述幾個(gè)條件：①短期或中期普遍需要；②具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益 ；③具備或經(jīng)過(guò)短期努力能具備必需的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)；④社會(huì)效益十分顯著的領(lǐng)域。伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是執(zhí)行元件中的一些技術(shù)問(wèn)題。系統(tǒng)的五種內(nèi)部功能：： 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“目的功能”直接必需的功能。 ：使構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)及元、部件維持所定的時(shí)間和空間上的相互關(guān)系所必需的功能。例如輸送管、接插頭、接插座、接線柱、傳動(dòng)軸、導(dǎo)線、電纜等。3)有源接口。含有微處理器，可進(jìn)行程序編制或可適應(yīng)性地改變接口條件的接口，稱為智能接口。該方法的特點(diǎn)是利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品（系統(tǒng))中的復(fù)雜機(jī)械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補(bǔ)其不足。2)適應(yīng)性設(shè)計(jì)，它是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改，或用微電子技術(shù)代替原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)或?yàn)榱诉M(jìn)行微電子控制對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價(jià)值。具體講有三個(gè)方面：1)精密化，—對(duì)某種特定的機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)其性能的需要提出適當(dāng)?shù)木芏纫蟆?)小型化、輕量化，—隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)精密化、高速化的發(fā)展，必然要求其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的小型、輕量化，以提高運(yùn)動(dòng)靈敏度(快速響應(yīng)性)、減小沖擊、降低能耗。但其軸向尺寸不宜太長(zhǎng)，否則剛性較差。適用于工作行程較大的場(chǎng)合。該方式的絲杠上有基本導(dǎo)程(或螺距)不同的(如L0L02)兩段螺紋，其旋向相同。滾珠的循環(huán)方式有：滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊：(1)雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式，(2)雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式，(3)雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式，（4）彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式，（5）單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊式和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式。在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)上述的原則并結(jié)合實(shí)際情況的可行性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)精度提出適當(dāng)要求。可按總轉(zhuǎn)角誤差最小原則。齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法：1，圓柱齒輪傳動(dòng)：偏心套（軸）調(diào)整法，軸向墊片調(diào)整法，雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法?？稍趫A柱表面開(kāi)鍵槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，亦可采用雙圓柱導(dǎo)軌。(提示：一般來(lái)說(shuō)，剛輪僅比柔輪多幾個(gè)齒；剛輪固定時(shí)，柔輪與輸出軸固聯(lián)；柔輪固定時(shí)，剛輪與輸出軸固聯(lián)，兩種情況下，波發(fā)生器均與輸入軸固聯(lián))C．執(zhí)行元件的種類(lèi)及特點(diǎn)：，包括控制用電動(dòng)機(jī)(步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、DC和AC伺服電動(dòng)機(jī))、靜電電動(dòng)機(jī)、磁致伸縮器件、壓電元件、超聲波電動(dòng)機(jī)以及電磁鐵等。目前，世界上已開(kāi)發(fā)了各種數(shù)字式液壓式執(zhí)行元件，例如電液伺服馬達(dá)和電液步進(jìn)馬達(dá)，這些電液式馬達(dá)的最大優(yōu)點(diǎn)是比電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大，可以直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)矩/慣量比大，過(guò)載能力強(qiáng)，適合于重載的高加減速驅(qū)動(dòng)。對(duì)執(zhí)行元件的基本要求：、動(dòng)力大、重量輕，既要縮小執(zhí)行元件的體積、減輕重量，同時(shí)又要增大其動(dòng)力，故通常用執(zhí)行元件的單位重量所能達(dá)到的輸出功率或比功率，即用功率密度 或比功率密度來(lái)評(píng)價(jià)這項(xiàng)指標(biāo)。無(wú)刷DC及AC伺服電動(dòng)機(jī)就是走向無(wú)維修的一例。對(duì)