机电一体化技术-全套PPT课件.pptx

第1章 概论 第1章 概论 机电一体化的基本概念 1机电一体化关键技术 2机电一体化的发展概况 3 本章学习目标理解机电一体化技术的概念理解机电机电一体化技术的基本组成对机电一体化的关键技术有基本的认识机电一体化技术的发展方向机电一体技术在现在生活中的应用 1.1 机电一体化技术的概念1.1.1 机电一体化系统的功能构成及定义 “机电一体化”是机械技术、微电子技术相互交叉、融合的产物。机械技术（机械学、机构学）机电一体化技术领域微电子技术（半导体技术、计算机技术） 1.1.1 机电一体化系统的功能构成及定义 机电一体化系统组成 能源部分信息处理与控制信息输入驱动部分执行元件机械本体检测部分 1.1 机电一体化技术的概念1.1.2 机电一体化系统的结构要素 机电一体化内部所具有的功能 主功能（变换、传递、存储 ） 动力功能 检测功能 控制功能 1.1 机电一体化技术的概念机电一体化系统（产品）的5大要素及其相应的5大功能 1.1 机电一体化技术的概念 1.1.3 机电一体化产品的分类数控机械类 电子设备类 机电结合类 电液伺服类 信息控制类 1.2 机电一体化关键技术 机械设计技术 计算机与信息处理技术 自动控制技术 传感与检测技术 执行与驱动技术 机电一体化总体设计技术 1.3 机电一体化的发展概况 1.3.1 机械技术发展的总趋势阶段机械技术的发展代表的产品赋予机械的功能第一阶段机构的发明凸轮、齿轮、轴承、联轴器作业功能第二阶段使作业机构动作的动力机械的发明蒸汽动力、内燃机、电动机动力功能第三阶段自动控制技术的发明传感器、伺服系统测定功能第四阶段微电子学的发明大规模的集成电路、微型计算机智能功能  1.3 机电一体化的发展概况 1.3.2 国内外机电一体化发展状况机电一体化技术的发展大体上可分为三个阶段 20世纪60年代以前为第一阶段，也可称为“萌芽阶段”。信息技术的职能是能够提高或扩展人类的信息能力的方法和手段的总称。20世纪70年代至20世纪80年代为第二阶段，称为“蓬勃发展阶段”。 从20世纪90年代后期开始为第三阶段，称为“智能化阶段”，机电一体化技术向智能化新阶段迈进。 1.3 机电一体化的发展概况 1.3.3 机电一体化技术的发展趋势1．智能化2．模块化3．网络化4．微型化5．绿色化6．人性化 作业题1．什么是机电一体化？机电一体化系统的功能 构成和定义是什么？2．简要叙述机电一体化系统的共性关键技术。3．机电一体化系统的组成及作用？4．机电一体化系统的发展趋势是什么？ Thank You ! 第2章 机械系统设计技术 第2章 机械系统设计技术机械设计概述 1传动机构的设计 2支撑导向部件的设计 3执行机构的设计 4部件应用实例 5 本章学习目标1、了解机械设计的基本知识2、常用机械零件设计的基本理论和基本方法3、相关标准、规范的选用选择4、机械零件优化设计的思维模式 2.1 机械设计概述2.1.1 机电一体化对机械系统的要求 （1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件，如采用滚珠丝杠副、滚动导向支撑、动（静）压导向支撑等。（2）缩短传动链，提高传动与支撑刚度，如用加预紧的方法提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动与支撑刚度；采用大扭矩、宽调速的直流或交流伺服电机直接与丝杠螺母副连接并减少中间传动机构；丝杠的支撑设计中采用两端轴向预紧或预拉伸支撑结构等。（3）选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速能力。（4）缩小反向死区误差，如采取消除传动间隙、减少支撑变形的措施。（5）改进支撑及架体的结构设计以提高刚性，减小振动，降低噪声。如选用复合材料等来提高刚度和强度，减小质量、缩小体积使结构紧密化，以确保系统的小型化、轻量化、高速化和高可靠性。 2.1 机械设计概述2.1.2 机械系统的组成传动机构 导向机构 执行机构 2.1.3 机械参数对系统性能的影响1. 刚度 2. 惯量 3. 摩擦 4. 传动误差 5. 谐振频率 2.2 传动机构的设计 2.2.1 机械传动装置 常用的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带、高速带传动以及各种非线性传动部件等，其主要功能是传递转矩和转速。、带传动1、组成：主动轮 、从动轮、张紧在两轮上的环型传动带。 2、原理：原动机驱动主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦（或啮合），便拖动从动轮一起转动，并传递一定动力。 3、类型 4、特点（1）优点 带具有良好的弹性，可以缓和冲击，吸收振动，传动