【正文】 轉(zhuǎn)中自動變速。無級變速傳動可由機械摩擦無級變速器、液壓無級變速器和電氣無級變速器來實現(xiàn)。其缺點是電動機發(fā)熱易引起熱變形。經(jīng)過齒輪傳動降速后，電動機輸出轉(zhuǎn)矩可以擴大，以滿足主軸低速運轉(zhuǎn)時輸出扭矩大的特性要求。如圖1一1(b)所示，電動機將其運動經(jīng)同步齒形帶以定比傳動傳遞給主軸。大多數(shù)數(shù)控機床采用無級變速系統(tǒng)，數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)主要有以下四種配置方式:(1)主軸電動機直接驅(qū)動。(2)按傳動裝置類型可分為機械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置及其組合。機床主傳動系統(tǒng)可按以下不同的特征來分類:(1)按驅(qū)動主傳動的電動機類型可分為交流電動機驅(qū)動和直流電動機驅(qū)動。首先應滿足機床的運動特性，如機床的主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級數(shù)(對于主傳動為直線運動的機床，則有足夠的每分鐘雙行程數(shù)范圍及變速級數(shù))。第八章數(shù)控機電一體化改選考慮什么?傳統(tǒng)機床機電一體化的改造方法有兩種：一是以微機為中心設計控制系統(tǒng)，另一種是采用標準的步進電機數(shù)字控制系統(tǒng)作為主要控制裝置。以保證其測量精度這個測的過程就是校準第五章機電一體化系統(tǒng)操作過程的控制目的有兩個，其一些根據(jù)操作條件的變化制定最佳操作方案，其二是對操作過程進行自動檢測和自動控制，提高控制性能，實現(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）可以進行電平轉(zhuǎn)換3)提高驅(qū)動能力12。當顯示位數(shù)很少時采用靜態(tài)法，當顯示所需的I/O太多一般采用動態(tài)顯示法。：當總線上所掛芯片的數(shù)目較多時，必須加總線驅(qū)動器來提高總線的驅(qū)動能力，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20位，有16個拐角，分時發(fā)出一次16一次鎖存4尋址空間64K。無累積誤差第四章：專用控制系統(tǒng)適合于大批量生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品。雙拍：兩相勵磁繞組同時通電。：(幅值,相位,幅相)控制,它是將脈沖信號轉(zhuǎn)換或機械角位移的執(zhí)行元件:轉(zhuǎn)子沿（順）逆時針方向一步步地轉(zhuǎn)動，每步轉(zhuǎn)過的角度（轉(zhuǎn)子脈沖轉(zhuǎn)過的角度）。電機：動力用電動機、控制用電動機。執(zhí)行元件種類：電動式，液動式，全動式。（1）三角形導軌（2）矩形導軌（3）燕尾形導軌（4）圓形導軌 導軌滑動表面之間應保持適當?shù)拈g隙。（3）等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則利用該原則所設計的齒輪傳動系統(tǒng)換算到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量最小.（公式：）：承導件和運動件組成。調(diào)整公式：=n*t1/Z1n*t2/Z2n齒數(shù)t導程3）比螺母墊片挏預緊式，特點：結(jié)構(gòu)簡單，剛性高，預緊可靠但使用中調(diào)整不方便4）彈簧式自動預緊調(diào)整式：特點：能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復雜，軸向剛度低，適合用于輕載場合。就是說響應要快，穩(wěn)定性要好。（2）機電一體化系統(tǒng)的設計類型：開發(fā)性設計、適應性設計、變異性設計。：全閉環(huán)（通過傳感器直接檢測目標運動進行反饋控制的系統(tǒng)）、半閉環(huán)、開環(huán)?？删幊炭刂破鞯木幊陶Z言有：指令表、梯形圖與功能塊圖。第五章液壓與啟動系統(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)的傳動介質(zhì)，選擇時考慮兩個性質(zhì)：黏性和可壓縮性空氣壓縮機是將機械能轉(zhuǎn)換為氣壓能的轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)線號研究輔助電路的走向。位數(shù)N越大，能分辨的角度越小，識讀電氣接線圖的步驟：。正壓電效應：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位碼盤的分辨率為，能分辨的角度為測量精度越高。線性度也叫線性度非線性誤差，是指傳感器實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。傳感器的特性是指傳感器輸出信號與輸入信號之間的對應關系，分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。當電機勻速轉(zhuǎn)動時，被驅(qū)動件的直線運動為非勻速運動，稱之為非線性直線運動。蝸桿減速器工作平穩(wěn)，無噪聲，體積小、質(zhì)量輕、機構(gòu)緊湊，但傳動效率低，只適用于中小功率和間歇工作的場合。電機按形式可分為模擬電機和數(shù)字電機，常用的交流電機和直流電機均屬于模擬電機，常用的數(shù)字電機有交流伺服電機、直流伺服電機和步進電機。第三篇：機電一體化復習資料第一章“機電一體化”是由mechanics（機械學）和electronics（電子學）組合而成的詞。為達到上述要求，主要從以下幾個方面采取措施：1）采用低摩擦阻力的傳動部件和導向支承部件，如采用滾珠絲杠副、滾動導向支承、動（靜）壓導向支承等。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、輸送）功能；③儲存（保持、積蓄、記錄）功能。例如，同一半導體器件，在使用時要求輸出不同的功率，但不同的溫度和濕度等環(huán)境條件、存儲條件都會影響其可靠性。并聯(lián)接地，單點接地，光電隔離。對于近距離的檢測傳感器發(fā)出的數(shù)字或脈沖信號，不必再經(jīng)過放大，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)動接口中的強電干擾及其他干擾信號進入控制器。對于這種干擾，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。增加低通濾波器，用來濾去電源進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、電磁場、靜電場或電磁波輻射源，就可能通過空間感應，直接干擾系統(tǒng)中的各設備(控制器、驅(qū)動接口、轉(zhuǎn)換接口等)和導線，使其中的電平發(fā)生變化，或產(chǎn)生脈沖干擾信號。這種強電干擾信號能通過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I/O接口進入控制器。此外，雷電感應也會產(chǎn)生沖擊電流。這些渠道可分為兩大類型：一是傳導型，通過各種線路傳入控制器，包括供電干擾、強電干擾和接地干擾等；二是輻射型，通過空間感應進入控制器，包括電磁干擾和靜電干擾等。前面簡述了保證系統(tǒng)(產(chǎn)品)可靠性的方法，其中裕度法主要是一種改進硬件的措施，自動控制法以及冗余技術和診斷技術是用硬件、軟件或兩者結(jié)合來保證系統(tǒng)(產(chǎn)品)可靠性的措施。盡管如此，間接癥兆在診斷技術中還是得到了廣泛應用。間接癥兆是從那些與系統(tǒng)(產(chǎn)品)工作能力存在函數(shù)關系的間接參數(shù)中取出的異常性診斷信號。測試：通常有兩種測試，一是在故障出現(xiàn)之后，為了迅速確定故障的種類和位置，對診斷對象進行的試驗性測試，這時診斷對象處于非工作狀態(tài)，這種情況稱為診斷測試；二是在故障發(fā)生之前，診斷對象處于工作狀態(tài)，為了預測故障或及時發(fā)現(xiàn)故障而進行的在線測試，這種情況稱為故障監(jiān)測。（3）診斷技術。只有當所有的單元都失效時系統(tǒng)才失效，如果還有任何一個單元未失效，系統(tǒng)就可靠地工作，不過這個單元要負擔額定的全部工作應力。它是利用系統(tǒng)的并聯(lián)模型來提高系統(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：自動控制：在系統(tǒng)(產(chǎn)品)設計中，利用機電一體化技術的優(yōu)勢，使系統(tǒng)(產(chǎn)品)具有自適應、自調(diào)整、自診斷甚至自修復的功能，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。說明光電耦合器的光電隔離原理：控制輸出時，從上圖a可知，微機輸出的控制信號經(jīng)74LS04非門反相后，加到光電耦合器G的發(fā)光二極管正端。在要求很高的實時控制及復雜的過程控制、高速運算及大量數(shù)據(jù)處理等場合，如智能機器人、導航系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)應主要使用16位與32位微機。微機選用要點：不同領域可選用不同品種、不同檔次的微機。微型計算機，簡稱MC。／(z m)式中 z轉(zhuǎn)子齒數(shù)；m運行拍數(shù)，通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即m=KN(N為電動機的相數(shù)，單拍時K＝1，雙拍時K＝2)。半閉環(huán)，閉環(huán)系統(tǒng)：伺服電動機。根據(jù)這個要求，用微機控制最方便的是電氣式執(zhí)行元件。設執(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)行元件無什么區(qū)別。其中，利用電磁力的電動機和電磁鐵，因其實用、易得而成為常用的執(zhí)行元件。圓柱導軌用于承受軸向載荷的場合。圓形導軌：此類導軌制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔經(jīng)過珩磨，可達到精密配合，但磨損后很難調(diào)整和補償間隙。對于增速傳動，由于增速時容易破環(huán)傳動齒輪系工作的平穩(wěn)性，應在開始幾級就增速，并且要求每級增速比最好大于1：3，以利于增加輪系剛度、減小傳動誤差。具體來講有一下幾點：1，對于要求體積小、重量輕的齒輪傳動系統(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，離開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運動。當絲杠2轉(zhuǎn)動時，可動螺母1的移動距離s=n(L01L02)(n為絲杠轉(zhuǎn)速)，如果兩基本導程的大小相差較少，則可獲得較小的位移s。(3)螺母轉(zhuǎn)動、絲杠移動如圖2_2c所示，該傳動形式需要限制螺母移動和絲杠的轉(zhuǎn)動，由于結(jié)構(gòu)較復雜且占用軸向空間較大，故應用較少。因此只適用于行程較小的場合。為與微電子部件的微型化相適應，也要盡可能做到使機械傳動部件短小輕薄化。雖然不是越精密越好，但由于要適應產(chǎn)品的高定位精度等性能的要求，對機械傳動機構(gòu)的精密度要求也越來越高。3)變異性設計，它是在設計方案和功能結(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結(jié)合為一體構(gòu)成專用或通用的功能部件(子系統(tǒng))，其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分。例如自動變速裝置，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、主動進行匹配的接口，稱為有源接口。2）無源接口。廣義接口功能有兩種：、。： 向系統(tǒng)提供動力、讓系統(tǒng)得以運轉(zhuǎn)的功能。機電一體化產(chǎn)品對精密機械提出的新要求有：減輕重量、縮小體積、提高精密、提高剛度、改善動態(tài)性能等。6大共性關鍵技術：，檢測傳感器屬于機電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的檢測傳感元件。第一篇：機電一體化系統(tǒng)設計復習資料(DOC)A“機電一體化”是機械技術、電子技術和信息技術等各相關技術有機結(jié)合的一種新形式，是電子技術向機械技術領域滲透過程中逐漸形成的一個新概念。優(yōu)先發(fā)展的機電一體化領域必須同時具備下述幾個條件：①短期或中期普遍需要；②具有顯著的經(jīng)濟效益 ；③具備或經(jīng)過短期努力能具備必需的物質(zhì)技術基礎；④社會效益十分顯著的領域。伺服驅(qū)動技術，伺服驅(qū)動技術主要是執(zhí)行元件中的一些技術問題。系統(tǒng)的五種內(nèi)部功能：： 實現(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、部件維持所定的時間和空間上的相互關系所必需的功能。例如輸送管、接插頭、接插座、接線柱、傳動軸、導線、電纜等。3)有源接口。含有微處理器，可進行程序編制或可適應性地改變接口條件的接口，稱為智能接口。該方法的特點是利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機械產(chǎn)品（系統(tǒng))中的復雜機械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補其不足。2)適應性設計，它是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對現(xiàn)有產(chǎn)品進行局部更改，或用微電子技術代替原有的機械結(jié)構(gòu)或為了進行微電子控制對機械結(jié)構(gòu)進行局部適應性設計，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價值。具體講有三個方面：1)精密化，—對某種特定的機電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）來說，應根據(jù)其性能的需要提出適當?shù)木芏纫蟆?)小型化、輕量化，—隨著機電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)精密化、高速化的發(fā)展，必然要求其傳動機構(gòu)的小型、輕量化，以提高運動靈敏度(快速響應性)、減小沖擊、降低能耗。但其軸向尺寸不宜太長，否則剛性較差。適用于工作行程較大的場合。該方式的絲杠上有基本導程(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)整與預緊：(1)雙螺母螺紋預緊調(diào)整式，(2)雙螺母齒差預緊調(diào)整式，(3)雙螺母墊片調(diào)整預緊式，（4）彈簧式自動調(diào)整預緊式，（5）單螺母變位導程自預緊式和單螺母滾珠過盈預緊式。在設計中應根據(jù)上述的原則并結(jié)合實際情況的可行性和經(jīng)濟性對轉(zhuǎn)動慣量、結(jié)構(gòu)尺寸和傳動精度提出適當要求?？砂纯傓D(zhuǎn)角誤差最小原則。齒輪傳動間隙的調(diào)整方法：1，圓柱齒輪傳動：偏心套（軸）調(diào)整法，軸向墊片調(diào)整法，雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法?？稍趫A柱表面開鍵槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，亦可采用雙圓柱導軌。(提示：一般來說，剛輪僅比柔輪多幾個齒；剛輪固定時，柔輪與輸出軸固聯(lián)；柔輪固定時，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)行元件的種類及特點：，包括控制用電動機(步進電動機、DC和AC伺服電動機)、靜電電動機、磁致伸縮器件、壓電元件、超聲波電動機以及電磁鐵等。目前，世界上已開發(fā)了各種數(shù)字式液壓式執(zhí)行元件，例如電液伺服馬達和電液步進馬達，這些電液式馬達的最大優(yōu)點是比電動機的轉(zhuǎn)矩大，可以直接驅(qū)動運行機構(gòu)，轉(zhuǎn)矩/慣量比大，過載能力強，適合于重載的高加減速驅(qū)動。對執(zhí)行元件的基本要求：、動力大、重量輕，既要縮小執(zhí)行元件的體積、減輕重量，同時又要增大其動力，故通常用執(zhí)行元件的單位重量所能達到的輸出功率或比功率，即用功率密度 或比功率密度來評價這項指標。無刷DC及AC伺服電動機就是走向無維修的一例。對