机电一体化系统设计复习大纲.docVIP

机电一体化系统设计 机电一体化是多学科的集成方法和技术，其核心是机械工程、电子工程、以及信息（包括信息的获取和处理）技术与控制技术。这门课程的特点是综合性强，系统论思想和方法是贯穿全课的主线。同时，本课程是设计课，规定了本课程的另一特点是特别注重设计方法和设计技术的实际应用。通过本课程的学习应掌握机电一体化系统设计的基本理论、基本方法和相关的基本技术。 总 论 机电一体化的概念 机电一体化一词的由来； 机电一体化体统（产品）融机械技术、电子技术、信息技术等多种技术为一体； 要从系统的角度分析和解决问题； 机电一体化的目标——多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源。 机电一体化系统的构成要素及功能构成 构成要素——机械系统（机构）、电子信息处理（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件（如电机）等五个子系统； 系统的三大“目的功能”—— 变换（加工、处理）、 传递（移动、输送）、 3） 储存（保持、积蓄、记录）； 机电一体化要素与人体要素的对应关系； 三个示例（工作台、CNC机床、数控机床+机器人）说明五大要素。 构成要素的相互联系 各要素之间的接口是综合系统性能好坏的决定性因素； “广义接口”的概念及接口的分类：机械接口、物理接口、信息接口、环境接口等四类； 强调“在某种意义上讲机电一体化系统设计归根到底就是接口设计”。 系统设计流程 系统设计的流程—— (1) 目的功能的确定及规格性能指标确定； （2）系统功能部件、功能要素的划分； （3）接口设计； （4）整体评价； （5）可靠性复查； （6）试制与调试 系统的评价 系统（产品）内部功能及相应的评价参数 主功能——系统误差、抗干扰能力、废弃物输出、变换效率； 动力功能——输入能量、能源（内装还是外挂）； 控制功能——输入/输出口的个数、自动化程度； 构造功能——尺寸、重量、强度、刚度、结构工艺性； 检测功能——精度。 机电一体化系统设计考虑方法及设计类型 考虑方法——（1）机电互补法 （2）结合（融合）法 设计类型——（1）开发性设计（2）适应性设计（3）变异性设计 机电一体化系统与系统工程 系统工程的概念、机电一体化工程和系统工程的一致性及差异性 机电一体化系统（产品）设计程序、准则和规律 总体设计程序；总体设计应注意的问题；设计准则； 设计规律——功能分解、元素间的逻辑关系、物理关系；功能结构的三种基本形式（串联、并联及带反馈的闭式结构） 机电一体化系统的开发工程 开发工程的流程图；应注意的问题： 10、机电一体化设计与现代设计 现代设计方法的几个基本概念：计算机辅助设计（CAD）与并行工程（CE）；虚拟产品设计：快速响应设计；绿色设计；反求设计；网上协同设计。 例 机电一体化产品一般由 、 、 、 、 等部分组成，其中计算机部分的作用是： 。 例 机电一体化技术是一门正在发展中的边缘科学技术，是根据生产实际需要，在传统技术的基础上与一些相关技术相结合而发展起来的，这些相关技术包括： 、 、 、 、 、 。 例 简要说明系统设计方法如何在机电一体化产品设计当中体现。 试说明机电一体化的含义。 机电一体化的目的是什么？ 机电一体化系由那些基本要素组成？分别实现那些功能？ 工业的三大要素是什么？ 机电一体化的三大效果是什么？ 机电一体化接口功能有那两种？ 根据不同的接口功能试说明接口的种类。 1- 8 机电一体化系统(产品)的主要评价内容是什么? 机电一体化工程与系统工程有何异同？ 现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点？ 简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速相应设计、绿色设计、反求设计等的涵义？ 1-13 什么是机电互补法、结合法、组合法？ 机电一体化系统的 机械系统部件的选择与设计 机械传动部件及其功能要求 机械传动部件的基本功能——丝杠螺母、齿轮、齿轮齿条、链轮链条、带轮、绳、杠杆、凸轮、连杆、摩擦轮、万向节、软轴、蜗轮蜗杆、间歇机构所能实现的运动 对机械传动部件的功能要求——精密化、高速化、小型轻量化 丝杠螺母机构的基本传动形式: ① 螺母固定、丝杠转动并移动； ② 丝杠转动、螺母并移动； ③ 螺母转动、丝杠移动； ④ 丝杠固定、螺母转动并移动 2、滚珠丝杠传动部件 滚珠丝杠副的组成及特点：滚珠丝杠副的典型结