【正文】 導(dǎo)件之間放置滾動體（滾珠，滾柱，滾動軸承等）。第五篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計講稿項目一 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計與部件選擇機(jī)床主傳動系統(tǒng)因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求一也不一樣。如圖2一1(a)所示，電動機(jī)軸與主軸用聯(lián)軸器連接，這種方式大大簡化了主軸箱和主軸結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電動機(jī)發(fā)熱對主軸影響較大。機(jī)械摩擦無級變速器結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠，常用于中、小型車床、銑床等主傳動系統(tǒng)中。2)機(jī)械無級變速裝置。從額定轉(zhuǎn)速向下至最低轉(zhuǎn)速是用調(diào)節(jié)電樞電壓(簡稱調(diào)壓)的辦法來調(diào)速的，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。如果要提高機(jī)床的自動化程度或者所加工工件的直徑相差較大，在加工過程中需要自動變速時，可考慮設(shè)置加工過程中的自動變速裝置，本任務(wù)即后一種情況。當(dāng)壓塊壓下的觸點信號與數(shù)控系統(tǒng)S指令信號相符時，小電動機(jī)制動，主運動變速完成。圖1一1數(shù)控機(jī)床主傳動的配置方式圖12直流和交流調(diào)速電動機(jī)的功率轉(zhuǎn)矩特性圖14 CK3263B主傳動系統(tǒng)圖15改裝后主傳動系統(tǒng)示意圖表1一1常見傳動比的適用齒數(shù)表1一2項目實施過程記錄表表13項目評價表項目二數(shù)控車床導(dǎo)軌副設(shè)計 (1)根據(jù)已知的工作條件，選擇合適的導(dǎo)軌類型，常見導(dǎo)軌形式見表21.(2)選擇導(dǎo)軌截面形狀與組合方式。三角形與矩形組合導(dǎo)軌兼有導(dǎo)向性好、制造方便和剛度高等諸多優(yōu)點，因此被廣泛使用，例如車床、磨床、龍門刨床、龍門銑床、滾齒機(jī)、坐標(biāo)鎖床的導(dǎo)軌副等。2)依據(jù) 的原則，選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)。楔形鑲條的斜度為1 : 100一1:40,鑲條越長，斜度應(yīng)越小，以免兩端厚度相差太大。產(chǎn)品規(guī)劃包括需求分析、市場預(yù)測和技術(shù)可行性分析，最后確定設(shè)計參數(shù)及設(shè)計制約條件，提出設(shè)計要求，并將其作為設(shè)計、評價和決策的依據(jù)。3)主要性能指標(biāo)及技術(shù)規(guī)格的可行性:產(chǎn)品的性能指標(biāo)及技術(shù)規(guī)格對產(chǎn)品的成本和市場競爭力至關(guān)重要。(4)確定大帶輪齒數(shù)Z2和大帶輪節(jié)圓直徑d2(5)初選中心距久ao、帶的節(jié)線長度Lop、帶的齒數(shù)Zb。根據(jù)以上尺寸畫出小錐齒輪零件(見圖3一13)和大錐齒輪零件圖(見圖3一14)。(2)《機(jī)械設(shè)計手冊》若干。(2)熟練掌握同步帶設(shè)計方法。(1)確定齒輪材料及精度等級。在概念設(shè)計階段輸人生產(chǎn)設(shè)計要求表，輸出總體方案。例如，一個新概念汽車，采用什么樣的發(fā)動機(jī)、什么樣的控制總線和什么樣的人機(jī)接口等。機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要特征是自動化操作，功能是產(chǎn)品的生命，只有功能可靠，產(chǎn)品才具有價值。鑲條應(yīng)放在導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)，常用的有平鑲條和楔形鑲條兩種。KH硬度系數(shù)，按表2一4選取。如圖2一2(c)所示，用兩內(nèi)側(cè)面做導(dǎo)向面時，由于導(dǎo)軌面對稱分布在導(dǎo)軌中部，當(dāng)傳動件位于對稱中心線上時，避免了由于牽引力與導(dǎo)向中心線不合而引起的偏轉(zhuǎn)，不致在改變運動方向時引起位置誤差，故導(dǎo)向精度高。(1)學(xué)生分組，并在現(xiàn)場分析數(shù)控車床主軸箱實物。另外將手柄軸接長，在接長軸4上安裝帶單個壓塊6的圓盤，并在附加的機(jī)殼上固定一個裝有6個微動開關(guān)的圓盤5, 6個微動開關(guān)的位置與6級變速擋位對應(yīng)。下面以一個典型數(shù)控車床C K3263 B為例說明如何分析數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)，圖1一4所示為C K3263 B主傳動系統(tǒng)。(3)采用直流或交流電動機(jī)無級調(diào)速。額定轉(zhuǎn)速以下為恒定轉(zhuǎn)矩變速，調(diào)整范圍很大，變速范圍可達(dá)30甚至更大。 無級變速傳動鏈可以在一定的變速范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以得到最有利的切削速度。(3)按變速的連續(xù)性可分為分級變速傳動和無級變速傳動(此部分在下面詳細(xì)介紹)?！?》伺服控制技術(shù)：是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進(jìn)行動作，從而獲得精確的位置，速度及動力輸出的自動控制技術(shù)。答：干擾源，傳播途徑和接受載體。1按干擾的耦合模式干擾可分為靜電干擾、磁場耦合干擾_____、漏電耦合干擾____、____、_____等干擾類型。5擦、低慣量、高強(qiáng)度、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岜鹊纫?。緩沖過程，例如并聯(lián)二極管的緩沖電路：晶體管關(guān)斷時，負(fù)載電流通過二極管續(xù)流，減輕了晶體管的負(fù)擔(dān)，抑制了du/dt和過電壓。,分解被控對象和機(jī)器；建立功能規(guī)范,安全電路設(shè)計, 詳細(xì)說明操作功能，建立PLC配置圖, 建立符號名表。、人才、技術(shù)。B+A加工中心機(jī)床具有工序集中、可以有效縮短調(diào)整時間和搬運時間，減少在制品庫存，加工質(zhì)量高等優(yōu)點，因此常用于零件比較復(fù)雜，需要多工序加工，且生產(chǎn)批量中等的生產(chǎn)場合。4機(jī)電一體化中隔離方法有哪些？答：隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。其中模擬量I/O通道的作用是，一方面將經(jīng)由傳感器得到的工業(yè)對象的生產(chǎn)過程參數(shù)變換成二進(jìn)制代碼傳送給計算機(jī)；另一方面將計算機(jī)輸出的數(shù)字控制量變換為控制操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的模擬信號，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。(4)對溫度變化的不敏感性。機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動的功能是什么？ 答：機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)是由計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機(jī)械力、運動和能量流等動力學(xué)任務(wù)的機(jī)械及機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)。例如，同一種產(chǎn)品不同規(guī)格型號的相同設(shè)計。步進(jìn)電動機(jī)是什么電機(jī)？它的驅(qū)動電路的功能是什么? 答：步進(jìn)電動機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機(jī)，成本較低，易于采用計算機(jī)控制，且比直流、交流電動機(jī)組成的開環(huán)控制系統(tǒng)精度高，因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。①比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號，通常由專門的電路或計算機(jī)來實現(xiàn)； ②控制器通常是計算機(jī)或PID控制電路；其主要任務(wù)是對比較元件輸出的偏差信號進(jìn)行變換處理，以控制執(zhí)行元件按要求動作；③執(zhí)行元件按控制信號的要求，將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，驅(qū)動被控對象工作，機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機(jī)或液壓、氣動伺服機(jī)構(gòu)等。2機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口的作用。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計時，除考慮一般機(jī)械設(shè)計要求外，還必須考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)因素與整個伺服系統(tǒng)的性能參數(shù)、電氣參數(shù)的匹配，以獲得良好的伺服性能。剛度主要與導(dǎo)軌的類型、尺寸以及導(dǎo)軌材料等有關(guān)。電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)類型的不同又可分為直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)控制伺服系統(tǒng)。又由于它靠光耦合傳輸信息，使它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾的能力，、常用的濾波器有哪些，并分析他們的適用場合? 答：濾波是抑制干擾傳導(dǎo)的一種重要方法。176。 （）控制算法。則電機(jī)特性越軟。開環(huán)控制系統(tǒng)中，多數(shù)采用步進(jìn)電機(jī)作為伺服電機(jī)。Mm(s)=KiIa(s)U(s)=RI(s)+LsI(s)+E(s)aaaaab整理并消去中間變量得： Jmdwm(t)=Mm(t)222。第四篇：機(jī)電一體化復(fù)習(xí)題一、填空對伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是__定位精度，速度穩(wěn)定度，力矩大小___、響應(yīng)速度，啟動力矩___機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計主要包括兩個環(huán)節(jié)：靜態(tài)設(shè)計，動態(tài)設(shè)計。1一般來說，伺服系統(tǒng)的基本組成為 控制器、功率放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和 檢測裝置等四大部分組成。二、簡答題為什么國家嚴(yán)令禁止個人和集體私自使用大功率無繩電話？答:為了保障名航飛行的安全，避免名航無線電專用頻率受到干擾，信息產(chǎn)業(yè)部要求，嚴(yán)查非法生產(chǎn)，銷售大功率無繩電話機(jī)。使導(dǎo)軌運動時處于滾動摩擦狀態(tài)。在設(shè)計機(jī)床主傳動系統(tǒng)時最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。目前，多采用交流伺服電動機(jī)，它的功率很大，但輸出功率與實際消耗的功率保持同步，效率很高。液壓無級變速器傳動平穩(wěn)、運動換向沖擊小，易于實現(xiàn)直線運動，常用于主運動為直線運動的機(jī)床，如磨床、拉床、刨床等機(jī)床的主傳動系統(tǒng)中。機(jī)械無級變速裝置有柯普(Koop)型、行星錐輪型、分離錐輪鋼環(huán)型和寬帶型等多種結(jié)構(gòu)，它們都是利用摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的，通過連續(xù)地改變摩擦傳動副工作半徑來實現(xiàn)無級變速。通常，直流電動機(jī)的恒功率變速范圍較小，僅為2~4，而恒轉(zhuǎn)矩變速范圍很大，可達(dá)幾十，甚至超過100。將機(jī)械主傳動系統(tǒng)改裝為自動變速裝置的幾種方案說明見下文介紹。這種方案保留了原主軸箱的結(jié)構(gòu)，改裝量小，但只適合于06140型車床。常見導(dǎo)軌截面形狀見表2一2。4)雙燕尾形導(dǎo)軌。(4)其他參數(shù)選擇。如圖2一6(a)所示的調(diào)整方法是用調(diào)節(jié)螺釘1帶動鑲條2做縱向移動以調(diào)節(jié)間隙。(1)需求分析。性能指標(biāo)和技術(shù)規(guī)格越高，產(chǎn)品的成本就越高，價格也就越高。根據(jù)表94選取接近標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)線長度Lp=381mm，相應(yīng)齒數(shù)Zb= 40。錐齒輪傳動嚙合部分三維造型如圖3一15所示。(1)學(xué)生分組設(shè)計方案。(1)使學(xué)生具備一般機(jī)電產(chǎn)品方案的設(shè)計能力。同步帶:選用L型同步帶，訂購型號為150 L100最后，經(jīng)過廠家訂購與協(xié)商，確定帶輪及帶，零件如圖3一圖3一11所示，同步帶傳動效果如圖3一12所示。產(chǎn)品立項應(yīng)給出生產(chǎn)設(shè)計要求表，表中所列要求分為特征指標(biāo)、優(yōu)化指標(biāo)和尋常指標(biāo)，各項要求應(yīng)盡可能量化，并按重要程度分出等級。技術(shù)可行性分析包括以下幾個方面: 1)關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)線路:研究本產(chǎn)品需要的關(guān)鍵技術(shù)，指明產(chǎn)品實現(xiàn)的技術(shù)路線和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。表28 JSAZL型直線滾動導(dǎo)軌副尺寸參數(shù)表29項目實施過程記錄表表210項目評價表項目三 簡易機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計與制作一方面，在保證產(chǎn)品完成規(guī)定功能的前提下，通過對構(gòu)成各子系統(tǒng)的方案進(jìn)行優(yōu)化組合，降低成本，使系統(tǒng)功能平穩(wěn)、準(zhǔn)確、快速，以滿足用戶的要求。鑲條用來調(diào)整矩形導(dǎo)軌、燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)隙，以保證導(dǎo)軌面能正常接觸。式中: KW—負(fù)荷系數(shù)，按表2一3選取。如圖22(b)所示，以內(nèi)外側(cè)面做導(dǎo)向面時，間距小、熱變形小、間隙小，因而導(dǎo)向精度高、易獲得較高的平行度。(3)扳手、鉗子、直尺。以一個180 W的交流小電動機(jī)8通過蝸輪副7和齒輪3, 2將運動傳給手柄軸1，帶動主軸箱內(nèi)的撥叉和滑塊進(jìn)行變速。它集中了臥式車床、轉(zhuǎn)塔車床、多刀車床、仿形車床、自動和半自動車床的功能，是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用較廣泛的品種之一。因此，常常將無級變速裝置與機(jī)械分級變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)，以擴(kuò)大其變速范圍。機(jī)床上常用的變速電動機(jī)有直流電動機(jī)和交流電動機(jī)，它們在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率變速，通常變速范圍僅為2 ~3。其缺點是電動機(jī)發(fā)熱易引起熱變形。(2)按傳動裝置類型可分為機(jī)械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置及其組合?！?》開環(huán)控制系統(tǒng)：無反饋的控制系統(tǒng)。簡述干擾的三個組成要素。哪幾種屬于幅射耦合方式： A、B、E。1從控制角度講，機(jī)電一體化可分為 開環(huán)控制系統(tǒng)和 閉環(huán)控制系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的考慮方法通常有：機(jī)電互補(bǔ)法、結(jié)合（融合）法和結(jié)合法。交流開關(guān)的緩沖主要使用并聯(lián)一個RC串連電路和并聯(lián)壓敏電阻的方法。2。，完成規(guī)定功能的能力。(B+B)加工中心配置有刀庫和自動換刀裝置，所以能在一臺機(jī)床上完成車、銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋、輪廓加工等多個工序的加工。按需屏蔽的干擾場的性質(zhì)不同，可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。I/O通道有模擬量I/O通道和數(shù)字量I/O通道。導(dǎo)軌的耐磨性主要取決于導(dǎo)軌的類型、材料、導(dǎo)軌表面的粗糙度及硬度、潤滑狀況和導(dǎo)軌表面壓強(qiáng)的大小。等效折算過程是將復(fù)雜結(jié)構(gòu)關(guān)系的機(jī)械系統(tǒng)的慣量、彈性模量和阻尼（或阻尼比）等機(jī)械性能參數(shù)歸一處理，從而通過數(shù)學(xué)模型來反映各環(huán)節(jié)的機(jī)械參數(shù)對系統(tǒng)整體的影響。2什么是機(jī)電一體化的變參數(shù)設(shè)計？答：在設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)原理不變的情況下，僅改變部分結(jié)構(gòu)尺寸和性能參數(shù)，使之適用范圍發(fā)生變化的設(shè)計方式。答：機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計過程中，一直要堅持貫徹機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)思維方法，要從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)分析研究各個組成要素間的有機(jī)聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設(shè)計方法，并用自動控制理論的相關(guān)手段，進(jìn)行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性分析，實現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。④被控對象是指被控制的機(jī)構(gòu)或裝置，是直