【文章內(nèi)容簡介】 器傳動(dòng)比范圍大、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，并且可做成輸出/輸入同軸的形式，缺點(diǎn)是某些類型的結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。直線運(yùn)動(dòng)大多是由電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。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)也是勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為線性直線運(yùn)動(dòng)。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)。第三章傳感器是將特定的物理量按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他形式信號(hào)的器件或裝置。傳感器由敏感元件、傳感元件及測量轉(zhuǎn)換電路3部分組成。按輸出信號(hào)的種類可分為開關(guān)量傳感器、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器。傳感器的特性是指傳感器輸出信號(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。精度是反映自動(dòng)檢測儀表的測量準(zhǔn)確度的指標(biāo)，是衡量傳感器質(zhì)量的最重要的指標(biāo)。靈敏度是指在穩(wěn)定狀態(tài)下，傳感器的輸出量變化值與引起該變化的輸入量變化值之比。分辨率是指傳感器能檢測出的被測信號(hào)的最小變化量。線性度也叫線性度非線性誤差，是指傳感器實(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。遲滯是指傳感器的正向特性與反向特性不一致的程度?！盎魻栃?yīng)”：半導(dǎo)體置于磁場中，當(dāng)有電流流過時(shí)，在半導(dǎo)體的兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)使得大小與電流和磁場的乘積成正比。編碼器屬于數(shù)字傳感器，將角位移或線位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，角度數(shù)字編碼器按照測量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)可分為絕對(duì)編碼器和增量編碼器。N位碼盤的分辨率為，能分辨的角度為測量精度越高。熱電偶是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的端點(diǎn)焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)存在溫度差是，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。熱電阻正溫度系數(shù)：溫度升高，電阻增加。熱電阻負(fù)溫度系數(shù)：溫度升高，電阻減小。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。逆壓電效應(yīng)：壓電材料在電介質(zhì)的極化方向上施加交變電場或電壓，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)去掉外加電場時(shí)，電介質(zhì)變形消失。第四章主令電器按其功能可分為5類：控制按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)、主令控制器。識(shí)讀電氣原理圖的步驟：先看主電路，后看輔助電路。，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：。弄清楚電氣原理圖和接線圖中元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。弄清電氣接線圖中導(dǎo)線的根數(shù)和所用導(dǎo)線的具體規(guī)格。根據(jù)電氣接線圖中的線號(hào)研究主電路的線路方向。根據(jù)線號(hào)研究輔助電路的走向。直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)：直接啟動(dòng)；降壓啟動(dòng)；電樞回路串電阻啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速：電樞串電阻調(diào)速；電壓調(diào)速；變磁通調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)：能耗制動(dòng)；反接制動(dòng)；回饋制動(dòng)交流電機(jī)啟動(dòng)：直接啟動(dòng)；降壓啟動(dòng)；星三角形啟動(dòng)交流電機(jī)調(diào)速方法：變頻調(diào)速；變極調(diào)速；電磁調(diào)速；交流電機(jī)制動(dòng)方法：機(jī)械制動(dòng)；電力制動(dòng)步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械角位移的電磁機(jī)械裝置。步進(jìn)電機(jī)特點(diǎn):步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比；步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率成正比；改變通電相序即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器主要包括變頻信號(hào)源、脈沖分配器和脈沖放大器3個(gè)部分。伺服電機(jī)可以把輸入的電壓信號(hào)變換成電機(jī)軸上的角位移和角速度等機(jī)械信號(hào)輸出，改變輸入電壓的大小和方向，就可以改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。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。儲(chǔ)氣罐作用：減少空壓機(jī)輸出氣流壓力脈動(dòng)，保證輸出其流動(dòng)的連續(xù)性；作為壓縮空氣瞬間消耗需要的存儲(chǔ)補(bǔ)充之用；儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)或突然停電等故障發(fā)生時(shí)，備急使用；降低空壓機(jī)的啟動(dòng)、停止頻率，其功能相當(dāng)于增大了空壓機(jī)的功率；利用儲(chǔ)氣罐的大表面積散熱使壓縮空氣中的一部分水蒸氣凝結(jié)成水。干燥器的作用：除去壓縮空氣中的水分和油分，使?jié)窨諝庾兂筛煽諝?。第六章可編程控制器的組成包括中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入接口和輸出接口?？删幊炭刂破鞯木幊陶Z言有：指令表、梯形圖與功能塊圖。PLC的接口電路主要分為兩大類：一類采用光電隔離方式、另一類采用固體繼電器隔離方式。可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟如下：第四篇：機(jī)電一體化復(fù)習(xí)資料、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(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。其包含的技術(shù)：（1）檢測傳感技術(shù)（2）信息處理技術(shù)（3）自動(dòng)控制技術(shù)（4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（5）精密機(jī)械技術(shù)（6）系統(tǒng)總體技術(shù)（機(jī)構(gòu)）信息處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)）動(dòng)力系統(tǒng)（動(dòng)力源）傳感檢測系統(tǒng)（傳感器）執(zhí)行元件系統(tǒng)（如動(dòng)力機(jī)）五個(gè)子系統(tǒng)組成。：全閉環(huán)（通過傳感器直接檢測目標(biāo)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行反饋控制的系統(tǒng)）、半閉環(huán)、開環(huán)。：一是變換調(diào)整；另一種是輸入/輸出。5.（1）機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考慮方法通常有：機(jī)電互補(bǔ)法、融合法、組合法。其目的是綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)各自的特長設(shè)計(jì)出最佳的機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）。（2）機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類型：開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)。復(fù)習(xí)題：？分別實(shí)現(xiàn)哪些功能？【控制（信息存儲(chǔ)、處理、傳送）】【計(jì)測（信息收集與交換）】【驅(qū)動(dòng)（操作）】4動(dòng)力源【提供動(dòng)力（能量）】【構(gòu)造】？P7物質(zhì)、能量和信息。（加工、處理）（移動(dòng)、輸送）（保持、和蓄、記錄）功能。第二章。就是說響應(yīng)要快，穩(wěn)定性要好。、絲杠螺母副、渦輪蝸桿副等各種線性傳動(dòng)部件以及連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等非線性傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支撐部件、旋轉(zhuǎn)支撐部件、軸系及機(jī)架或箱體等組成。（1）精密化（2）高速化（3）小型輕量化。，基本傳動(dòng)形式有四種類型：（1）螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)（2）絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)（應(yīng)用最多）（3）螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠移動(dòng)（4）絲杠固定，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。,滾珠絲杠副除上述優(yōu)點(diǎn)外,還是有軸向剛度高(通過適當(dāng)預(yù)緊可消除絲杠與螺母之間的軸向間隙)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),傳動(dòng)精度高,不易磨損,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),但由于不能自鎖,具有傳動(dòng)可逆性，在用做升降機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)需要采取制動(dòng)措施。：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)內(nèi)循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：滾珠循環(huán)的回路矩，流暢性好，效率高，螺母的徑向尺寸較小，其不足是反向器加工困難，裝配調(diào)整也不方便———反向器式 P27外循環(huán)：1）螺旋槽式 2）插管式：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造但是徑向尺寸較大，彎管端部用做擋珠器比較容易磨損。3）端蓋式：公稱直徑d0 基本導(dǎo)程Ph 行程（）導(dǎo)程Ph（或螺矩t）指滾珠螺母相對(duì)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)()弧度時(shí)的行程（或螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的思向位移）公稱導(dǎo)程Ph0通常指用做尺寸標(biāo)識(shí)的導(dǎo)程值P288滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊滾珠絲杠副在此負(fù)載時(shí)，滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形，換向時(shí)其軸向間隙會(huì)引起空回，這種空回是非連續(xù)性既影響傳動(dòng)精度又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，單螺母絲杠副的間隙消除相當(dāng)困難，實(shí)際應(yīng)用中常采用以下幾種預(yù)緊調(diào)整方法：1）雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整方式，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單剛性好，預(yù)緊可靠，使用中調(diào)整方便，但不能精度定量地進(jìn)行調(diào)整2）雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整式，特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)定量調(diào)整可進(jìn)行精密微調(diào)使用中調(diào)整較方便。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，適合用于輕載場合。5）單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊式和螺母滾珠過盈預(yù)緊式：1）單推—單推式：特點(diǎn)：軸向剛度高，預(yù)拉伸安裝時(shí)預(yù)緊力較大，但壽命比雙推—雙推式低2）雙推—雙推式：適合于高剛度，高轉(zhuǎn)速，高精度的精密絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)3）雙推—簡支式：雙推端可預(yù)伸拉安裝，預(yù)緊力小，軸承壽命較高，適用于中速，傳動(dòng)精度 的長絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)4）雙推—自由式：軸的剛度和承載能力低，多用于輕載，低速的垂直安裝的絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)P3810．個(gè)傳動(dòng)比的最佳分配原則：（1）重量最輕原則對(duì)于小功率傳動(dòng)系統(tǒng)是各級(jí)傳動(dòng)i1=i2=i3=……=（）即可使傳動(dòng)裝置的重量最輕。對(duì)于大功率各級(jí)傳動(dòng)比一般應(yīng)以“先大后小”的原則處理。（2）輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則：為了提供機(jī)電一體化系統(tǒng)傳遞運(yùn)動(dòng)精度，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)按先小后大的原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤對(duì)輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。（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。按接觸面的摩擦性質(zhì)可分：滑動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng)導(dǎo)軌，流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。：雙三角形、矩形和矩形組合、三角形和矩形組合、三角形和平面組合、燕尾形導(dǎo)軌及其組合。（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。(1)壓板（2）鑲條法。第三章：該元件是處于機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)與微電子控制系統(tǒng)的接點(diǎn)部位的能量轉(zhuǎn)換部件，它能在微電子控制系統(tǒng)的控制下將各種形式的輸入能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。：（1）慣量小、動(dòng)力大（2）體積小重量輕（3）便于維修安裝（4）易于微機(jī)控制。執(zhí)行元件種類：電動(dòng)式，液動(dòng)式，全動(dòng)式。：（1）性能密度大（2）快速性好，即加速轉(zhuǎn)矩大，頻響特性好。（3）位置控制精度高，調(diào)速范圍寬，低速運(yùn)行平穩(wěn)無爬行現(xiàn)象，分辨率高振動(dòng)噪聲?。?）適應(yīng)起停頻繁的工作要求（5）可靠性高壽命長。：在額定輸出功率相同的條件下，比功率（），交流伺服電機(jī)得比功率最高，直流伺服電機(jī)次之步進(jìn)電機(jī)最低。電機(jī)：動(dòng)力用電動(dòng)機(jī)、控制用電動(dòng)機(jī)。 AC的調(diào)整方法：直流伺服電機(jī)為直流供電，為調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和方向，需要對(duì)其直u流電壓的大小和方向進(jìn)行控制。目前常用晶體管脈寬調(diào)理驅(qū)動(dòng)和晶閘管直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)兩種方式。（PWM）脈寬調(diào)制交流電動(dòng)機(jī)的矢量控制是交流伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵，可以利用微處理器和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）對(duì)交流電動(dòng)機(jī)作磁場的矢量控制，從而獲得對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的最佳控制。：(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)針方向一步步地轉(zhuǎn)動(dòng)，每步轉(zhuǎn)過的角度（轉(zhuǎn)子脈沖轉(zhuǎn)過的角度）。相：定子有個(gè)均勻分布的磁極，每兩個(gè)相對(duì)磁極組成一相。拍：從一相通電接到另一相通電稱一拍。單拍：勵(lì)磁繞組依次單獨(dú)通電運(yùn)行。雙拍：兩相勵(lì)磁繞組同時(shí)通電。,意味著它所能達(dá)到的位置精度越高,步距角的大小,=360度 /(zm)Z：齒數(shù) m：相*單或雙拍，轉(zhuǎn)速v=60f/mz 步距角大小與通電方式和轉(zhuǎn)子齒數(shù)有關(guān)。：1分辨率，2靜態(tài)特性，3動(dòng)態(tài)特性：隨著負(fù)載的增加，起動(dòng)頻率也會(huì)降低，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量及頻率就可精確控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速，這種得一個(gè)步距角細(xì)分面若干步的驅(qū)動(dòng)方法稱為細(xì)分驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)：在不改動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下能使步進(jìn)電機(jī)角減小，能使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，提高勻速性，并能減弱或消除振蕩，但細(xì)分后的步距角精度不高，功率放大紅色動(dòng)電路也相應(yīng)復(fù)雜。15。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(jī)電一體化產(chǎn)品。對(duì)于多品種中小批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品來說，由于還在不斷改進(jìn)，結(jié)構(gòu)還不十分穩(wěn)定，特別是對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)采用通用控制系統(tǒng)比較合理。：動(dòng)算與判斷處理等，適宜用軟件來實(shí)現(xiàn)，而在大多數(shù)情況下，對(duì)于某種功能來說，既可用硬件來實(shí)現(xiàn)又可用軟件來實(shí)現(xiàn)：由數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線。總線的組成:：最大（MN/MX接地）和最?。∕N/MX接+5V電壓）工作模式。（1）8086最高訪問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。（2）74LS374為地址鎖存器 兩片74LS245收發(fā)器作為16位數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。 ROM的區(qū)別：RAM存取速度快，隨機(jī)存儲(chǔ)器。ROM只讀存儲(chǔ)器。：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。：主要由地址譯碼器，I/O讀碼譯碼和I/O接口芯片組成。（p152）由指定控制字來規(guī)定各端口的工作狀態(tài)，將此控制字送入控制寄存器后，即可規(guī)定各端口的輸入輸出。（1）邏輯電路法（2）譯碼器：動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。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。（動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器）為了防止強(qiáng)電干擾以及他干擾信號(hào)通過I/O控制電路進(jìn)入計(jì)算機(jī)影響其工作，通常的辦法是首先采用濾波吸收，抑制干擾信號(hào)的產(chǎn)生，然后采用光電隔離的辦法，使微機(jī)與強(qiáng)電部件不共地。阻斷干擾信號(hào)的傳導(dǎo)，光電隔離電路主要由光電耦合器的光電轉(zhuǎn)換元件組成。作用：1）可將輸入與輸出央兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電。2）可以進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換3)提高驅(qū)動(dòng)能力12。PLC可編程邏輯控制器P17213。檢測傳感器的分類與基本要求傳感器是將被檢測對(duì)象的各種物理變化量