【正文】 項(xiàng)目的整體評價見表3一10。(2)《機(jī)械設(shè)計手冊》若干。(2)熟練掌握同步帶設(shè)計方法。整體方案是:通過傳感器(光電開關(guān)或磁性開關(guān))檢測到推桿動作，將信號傳到單片機(jī)，單片機(jī)輸出，并令數(shù)碼管顯示推出工件個數(shù))其結(jié)構(gòu)如圖3一16所示。直射式的發(fā)射、接收分體，發(fā)生器和接收器分別置于流水線兩邊，中間沒有阻擋時發(fā)射器的紅外線反射到接收器上，接收器收到發(fā)射來的紅外線，經(jīng)相反處理使之沒有信號輸出，有工件經(jīng)過時擋住光路，接收機(jī)失去紅外線信號便輸出一個脈沖信號到運(yùn)算累加器進(jìn)行計數(shù)。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)。(1)確定齒輪材料及精度等級。根據(jù)下式計算同步帶額定功率P的精確值，若結(jié)果滿足 率)，則帶的工作能力合格。(7)校驗(yàn)帶與小帶輪的嚙合齒數(shù)Zm 嚙合齒數(shù):(8)計算基準(zhǔn)額定功率P0(9)確定實(shí)際所需的同步帶寬度bs。(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。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。因此，必須提前對這些問題進(jìn)行充分的評估，使產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)能順利進(jìn)行。因此制定產(chǎn)品的規(guī)格和性能指標(biāo)需要綜合考慮各方面的因素，突出產(chǎn)品的特色，力爭做到高性能、低價格。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。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。3)面向產(chǎn)品生命周期的社會環(huán)境調(diào)研:主要有產(chǎn)品生產(chǎn)和目標(biāo)市場所在地的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策(如產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、投資動向、環(huán)境保護(hù)及安全法規(guī)等)，產(chǎn)品的種類、規(guī)模及分布，社會的風(fēng)俗習(xí)慣，社會人員構(gòu)成狀況及消費(fèi)水平、消費(fèi)心理和購買能力等。市場預(yù)測是產(chǎn)品的前期調(diào)研工作，調(diào)研內(nèi)容主要有以下三方面: 1)面向用戶的產(chǎn)品市場調(diào)研:主要有產(chǎn)品銷售對象的可能銷售量，用戶對產(chǎn)品的功能、性能、質(zhì)量、使用維護(hù)、包裝及價格等方面的要求。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)。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。單滑塊所受的最大垂直 要求該導(dǎo)軌副每天開機(jī)6h，每年工作300個工作日，且工作8年以上，則額定工作時間壽命: 要求單向行程長度LS = ，每分鐘往返次數(shù)為3，則額定行程長度系數(shù): ’(單位為N)要求工作溫度不超過120 0C，工作速度為40 m/min，滾道表面硬度取60 HRC。圖2一6(c)所示為通過螺釘6和螺母7調(diào)節(jié)，鑲條8上的圓孔在刮配好后加工，這種調(diào)節(jié)方法方便，且能防止鑲條8的竄動，但其縱向尺寸較長。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。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。導(dǎo)軌工作時會產(chǎn)生間隙，間隙過小會增加摩擦阻力，間隙過大會降低導(dǎo)向精度，所以應(yīng)選擇合適的調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)整。淬硬的鋼導(dǎo)軌耐磨性好。2)依據(jù) 的原則，選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)。KH硬度系數(shù)，按表2一4選取。圓柱導(dǎo)軌具有制造方便、不宜積存較大切屑的優(yōu)點(diǎn)，但間隙難以調(diào)整，磨損后一也不易補(bǔ)償，因此適用于移動件只受軸向力的場合，例如攻螺紋機(jī)、機(jī)械手的導(dǎo)軌副等。這種導(dǎo)軌剛度較差，加工、檢驗(yàn)、維修都不大方便，適用于受力小、層次多、要求間隙調(diào)整方便的場合，例如牛頭刨床和插床的滑枕導(dǎo)軌、升降臺銑床的床身導(dǎo)軌、車床刀架導(dǎo)軌副和儀表機(jī)床導(dǎo)軌等。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(diǎn)，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。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(yùn)動方向時引起位置誤差，故導(dǎo)向精度高。如圖2一2所示，雙矩形導(dǎo)軌的剛度高，當(dāng)量摩擦系數(shù)比雙三角形導(dǎo)軌低，承載能力強(qiáng)，加工、檢驗(yàn)、維修都較方便，因此被廣泛使用，例如數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌副。兩條三角形導(dǎo)軌副同時起支撐和導(dǎo)向作用，由于結(jié)構(gòu)對稱，兩條導(dǎo)軌磨損均勻，故接觸剛度好。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(xiàng)目實(shí)施過程記錄表表13項(xiàng)目評價表項(xiàng)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。(1)學(xué)生分組，并在現(xiàn)場分析數(shù)控車床主軸箱實(shí)物。 實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備項(xiàng)日任務(wù)單見附錄二。(3) 齒輪的齒數(shù)取決于傳動比和徑向尺寸要求。當(dāng)壓塊壓下的觸點(diǎn)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(yùn)動變速完成。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)。另外在改裝中要注意，主軸電動機(jī)的選擇要與進(jìn)給系統(tǒng)電動機(jī)配套，以利于使用CNC系統(tǒng)。對主軸箱內(nèi)變速系統(tǒng)進(jìn)行改裝，一般是將滑移齒輪變速改為電磁離合變速。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。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)。伺服電動機(jī)和脈沖步進(jìn)電動機(jī)都是恒轉(zhuǎn)矩的，而且功率不大，所 以只能用于直線進(jìn)給運(yùn)動和輔助運(yùn)動。額定轉(zhuǎn)速至最低轉(zhuǎn)速氣為恒轉(zhuǎn)矩，變速范圍為幾十，甚至超100。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。(3)采用直流或交流電動機(jī)無級調(diào)速。液壓無級變速裝置常用在主運(yùn)動為直線運(yùn)動的機(jī)床中，如刨床、拉床等。3)液壓無級變速裝置。2)機(jī)械無級變速裝置。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。(1)無級變速裝置的分類。無級變速系統(tǒng)有機(jī)械、液壓和電氣等多種形式，數(shù)控機(jī)床一般采用由直流或交流調(diào)速電動機(jī)作為驅(qū)動源的電氣無級變速。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。 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。一部分小型數(shù)控機(jī)床一也采用這種傳動方式，以獲得強(qiáng)力切削時所需要的扭矩。由于輸出扭矩較小，這種傳動方式主要用于小型數(shù)控機(jī)床低扭矩特性要求的主軸，可以減小傳動中的振動和噪聲。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。(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)。交流電動機(jī)驅(qū)動中又可分為單速交流電動機(jī)驅(qū)動或調(diào)速交流電動機(jī)驅(qū)動兩種。傳動系統(tǒng)設(shè)計合理，操作方便靈活、迅速、安全可靠等。第五篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計講稿項(xiàng)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。I調(diào)節(jié)：可以減少或消除誤差，但積分調(diào)節(jié)反應(yīng)慢。PLC可編程邏輯控制器P17213。（動態(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通過I/O控制電路進(jìn)入計算機(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。：主要由地址譯碼器，I/O讀碼譯碼和I/O接口芯片組成。（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)動器。對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，特別是對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造時采用通用控制系統(tǒng)比較合理。,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)。相：定子有個均勻分布的磁極，每兩個相對磁極組成一相。 AC的調(diào)整方法：直流伺服電機(jī)為直流供電，為調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速和方向，需要對其直u流電壓的大小和方向進(jìn)行控制。：（1）性能密度大（2）快速性好，即加速轉(zhuǎn)矩大，頻響特性好。(1)壓板（2）鑲條法。按接觸面的摩擦性質(zhì)可分：滑動導(dǎo)軌，滾動導(dǎo)軌，流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌。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，傳動精度 的長絲杠傳動系統(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系統(tǒng)P3810．個傳動比的最佳分配原則：（1）重量最輕原則對于小功率傳動系統(tǒng)是各級傳動i1=i2=i3=……=（）即可使傳動裝置的重量最輕。,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)動平穩(wěn),傳動精度高,不易磨損,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),但由于不能自鎖,具有傳動可逆性，在用做升降機(jī)傳動機(jī)構(gòu)時需要采取制動措施。、絲杠螺母副、渦輪蝸桿副等各種線性傳動部件以及連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等非線性傳動部件、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。復(fù)習(xí)題：？分別實(shí)現(xiàn)哪些功能？【控制（信息存儲、處理、傳送）】【計測（信息收集與交換）】【驅(qū)動（操作）】4動力源【提供動力（能量）】【構(gòu)造】？P7物質(zhì)、能量和信息。：一是變換調(diào)整；另一種是輸入/輸出。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。儲氣罐作用：減少空壓機(jī)輸出氣流壓力脈動，保證輸出其流動的連續(xù)性；作為壓縮空氣瞬間消耗需要的存儲補(bǔ)充之用；儲存一定數(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，備急使用；降低空壓機(jī)的啟動、停止頻率，其功能相當(dāng)于增大了空壓機(jī)的功率；利用儲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。直流電動機(jī)啟動：直接啟動；降壓啟動；電樞回路串電阻啟動直流電動機(jī)調(diào)速：電樞串電阻調(diào)速；電壓調(diào)速；變磁通調(diào)速直流電動機(jī)制動：能耗制動；反接制動；回饋制動交流電機(jī)啟動：直接啟動；降壓啟動；星三角形啟動交流電機(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)制動方法：機(jī)械制動；電力制動步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械角位移的電磁機(jī)械裝置。弄清楚電氣原理圖和接線圖中元器件的對應(yīng)關(guān)系。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，會產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)去掉外加電場時，電介質(zhì)變形消失。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)成一個閉合回路，當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)存在溫度差是，兩者之間便產(chǎn)生電動勢。遲滯是指傳感器的正向特性與反向特性不一致的程度。精度是反映自動檢測儀表的測量準(zhǔn)確度的指標(biāo)，是衡量傳感器質(zhì)量的最重要的指標(biāo)。第三章傳感器是將特定的物理量按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號或其他形式信號的器件或裝置。行星齒輪減速器傳動比范圍大、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。常用的減速器類型有：齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器。機(jī)電一體化系統(tǒng)包含5個基本部分：動力源、傳感器、控制器、驅(qū)動部件、執(zhí)行元件或機(jī)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的5個基本功能：提供動力與能量、檢測與計量、控制、為執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動、完成系統(tǒng)功能所必需的動作。2如用加預(yù)緊的方法提高滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副的傳動和支承剛度；采用大扭矩、寬調(diào)速的直流或交流伺服電機(jī)直接與絲杠螺母副連接以減少中間傳動機(jī)構(gòu)；絲杠的支承設(shè)計中采用兩端軸向預(yù)緊或預(yù)拉伸支承結(jié)構(gòu)等。3的變換、調(diào)整功能，可將接口分成四種：1）零接口；2）無源接口；3）有源接口；4）智能接口?！耙?guī)定時間”長短的不同，系統(tǒng)（產(chǎn)品）的可靠性也不同，一般來說，規(guī)定的時間越長、故障越多，可靠性也就越低。機(jī)電一體化系統(tǒng)的“失效”與“故障”有何異同：如果產(chǎn)品不能完成規(guī)定功能，就稱為失效，對于可修復(fù)的產(chǎn)品，也可稱為故障。由R1和C1組成濾波器，濾去高頻干擾。如下圖a所示,GT為光電耦合器，信號在其中單向傳輸，其輸入端與輸出端之間的寄生電容很小，絕緣電阻又非常大，因此干擾信號很難從輸出端反饋到輸入端，從而起到隔離作用。這種強(qiáng)電干擾，也會通過電磁感應(yīng)影響控制器與檢測傳感器之間的轉(zhuǎn)換接口電路。加入隔離變壓器，以阻斷干擾信號的傳導(dǎo)通路，并抑制干擾信號的強(qiáng)度。用來抑制上述各種干擾信號的產(chǎn)生或防止干擾信號危害的抗干擾措施，既有針對各種干擾源的性質(zhì)和部位而采取的措施，也有從全局出發(fā)而采取的提高產(chǎn)品可靠性的措施。系統(tǒng)附近或系統(tǒng)中的感性負(fù)載是最常見的干擾