机电一体化知识点演示教学

机电一体化知识点

1、机电一体化的概念：

机电一体化又称机械电子学，它是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、计算机信息技术、自动控制技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最优化而建立起来的一门的科学技术。机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化系统两方面的内容。典型的机电一体化系统有数控机床、工业机器人、汽车等。

2、机和电的关系：

在机电一体化系统中，“机”指机械部分，包括结构、执行机构、传感器机构等。“电”指电子部分，包括控制电路和电气连线等。二者关系是，“机”是基础，“电”是核心。机电系统在电的控制下，协调各机械部件(传感器、电机、结构等)完成各种指令及功能。

3、机电一体化的范畴：凡是由各种现代高新技术与机械和电子技术相互结合而形成的各种技术、产品以及系统都属于机电一体化的范畴

4、机电一体化的发展趋势：

1）性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。

2）功能上，向小型化、轻型化、多功能化方向发展。

3）层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。系统结构采用采用开放式和模式化的总线结构，并具有强大的通讯功能，如RS232、RS485、CAN等。

4）机电一体化单元向模块化方向发展，利用标准模块解决系统集成中的不匹配、不兼容问题。

5）机电一体化产品向网络化方向发展，基于网络的各种远程控制和监视意义重大。

6、机电一体技术的主要特征

1）整体结构最优化。在设计机电一体化系统时，综合运用机械、电子、硬件、软件等各种知识和理论，实现系统优化。

2）系统控制智能化。机电一体化系统具有自动控制、自动检测、自动信息处理、自动诊断、自动记录、自动显示等功能。

3）操作性能柔性化。通过软件和程序实现对系统机构的控制和协调。操作流程通过软件设定，灵活、方便。

7、机电一体化的目的功能：

任何一种机电一体化产品或系统都是为满足人们某种需要而开发生产的，都具有相应的目的功能。概括起来必须具有三大目的功能：1）变换(加工、处理)功能；2）传递(移动、输送)功能；3）存储(保存、记录)功能。

17、机电一体化系统开发工程路线主要分为以下几个阶段：可行性论证、初步设计、详细设计、实施和测试、运行和维护。

39、电平检测电路概述

功能：实现对两个输入模拟量进行比较，并输出逻辑电平，根据逻辑电平可以指示两输入模拟量的大小关系。

组成：电压比较器、二极管、逻辑器件等。

应用：温度、液位等上下限检测等。

10、可变磁阻式自感型电感传感器工作原理

1）可变磁阻式自感型电感传感器由线圈、铁芯、衔铁、气隙组成。

2）传感器磁路的自感L由公式确定。

式中：W为线圈的匝数、μ0 为空气导磁率。公式表明，自感L与气隙σ的大小成反比，与气隙的导磁截面积S0成正比。

3）当固定S0不变而改变σ时，L与σ呈非线性关系。通过测量自感的变化，我们就可以得到气隙间距的变化，这就是该传感器的工作原理。

56、信号的滤波电路概述

1、滤波器的分类

滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。简单理解就是，有用频率信号通过，无用频率信号被抑制的电路。

按传递函数的微分方程阶数分：零阶、一阶、二阶、高阶滤波器。

按滤波器的选频作用分：低通、高通、带通和带阻滤波器。带通滤波器可由高通滤波器和低通滤波器串联组成。带阻滤波器可由高通滤波器和低通滤波器并联组成。

根据构成滤波器的元件类型分：RC、LC或晶体谐振滤波器。

根据构成滤波器的电路性质分：有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器采用RC网络和运算放大器组成，其中运算放大器具有极间隔离和信号放大的作用，RC网络通常作为运算放大器的负反馈网络

根据滤波器所处理的信号性质分：模拟滤波器与数字滤波器。

2、滤波器的基本参数

滤波器的主要参数有截止频率、带宽、品质因数(Q值)和倍频程选择性等。

(1)截止频率：增益下降到通频带增益除以根号2时，所对应的频率称为滤波器的截止频率。公式为，其中K为通频带增益。用分贝表示就是-3dB。

(2)带宽B：上下两截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽，即B =f

2-f

1

，单

位为Hz。带宽决定了滤波器的频率分辨力，带宽越小，分辨力越高。

(3)品质因数Q：中心频率f

和带宽之比称为滤波器的品质因数Q。

(4)倍频程选择性：是指在上截止频率f

2与2f

2

之间或在下截止频率f

1

与f

1

/2

之间增益的衰减量，即频率变化一个倍频程时的衰减量，以dB为单位。它决定了滤波器对带宽外频率成分的衰阻能力。滤波器的阶数越高、衰减越快，选择性越好。

26、信号放大电路概述

1、信号放大电路的作用：信号放大电路亦称放大器，用于将传感器或经基本转换电路输出的微弱信号不失真地加以放大，以便于进一步加工和处理。

2、信号放大电路的要求：传感器输出信号较弱，最小的达0.1μV，动态范围较宽，往往有很大的共模干扰电压。测量放大电路的目的是检测叠加在高共摸电压上的微弱信号，因此要求测量放大电路具有高输入阻抗、共模抑制能力强、失调及漂移小、噪声低、闭环增益稳定性高等性能。

现在使用最多的工业控制微机主要集中在PC总线工控机、STD总线工控机、单片机或单板机组成的微机系统和可编程控制器等几大类

10、单片机概念

单片机全称是单片微型计算机，英文为Single Chip Microcomputer。就是在一个集成电路上集成了微型计算机的全部基本资源，包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、定时器/计数器、串行通信及中断系统和各种输入输出接口等多种资源。

11、单片机的特点

（1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。

（2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。（3）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。

（4）应用广泛，既可用于过程控制、机电一体化产品等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器、家用电器、计算机网络及通讯等领域。此外在航空、航天等军工领域，单片机应用也十分广泛。当今社会，单片机的应用无所不在。12、单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路和供电电源。

3、人机交互接口是操作者与机电一体化系统(主要是计算机控制器)之间进行信息交换的接口。按信息的传递方向，人机接口可以分为两大类：输入接口与输出接口。人机交互接口具有专用性、低速性、高性价比等特点，设计时需要予以考虑。

4、人机交互接口的作用：操作者通过输入接口向计算机控制器输入各种控制命令，对系统运行进行控制，实现系统要求完成的各项功能及任务；同时计算机控制器通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息。

4、常用的输入设备：按钮、开关、拨码盘、键盘、触摸屏等。

5、常用的输出设备：状态指示灯、扬声器、数码管显示器、LCD显示器等。

7、结合简单开关输入电路原理图，说明电路功能及如何选择上拉电阻的大小。P277

电路功能：1）实现开关状态向逻辑电平的转换，供单片机采样；

2）当开关断开时，高电平5V送给单片机采样；

3）当开关闭合时，低电平0V送给单片机采样。

电阻选择：

1）阻值不能过大，阻值过大会降低传输的高电平值；

2）阻值不能过小，阻值过小会增大电路功耗；

3）上拉电阻应全面考虑开关的触点电流和整个电路的功耗再确定，通常10K 左右。

18、点亮LED数码管有静态和动态两种方法。所谓静态显示就是数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。静态显示时，较小的电流能得到较高的亮度，所以可以由单片机IO口直接驱动，静态显示方法适合与显示

位数少的情况。当位数较多时，用静态显示需要占用太多的IO口，所以，一般采用动态显示的方法。所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，即扫描点亮。数码管的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和扫描间隔时间有关。通过调整电流和时间参数，可以实现高亮度、高稳定的显示。动态显示需要电流较大，一般需要在单片机和数码管之间增加驱动电路。

机械有触点开关常用的三种变换方式：控制系统自带电源方式、外接电源方式、恒流源方式。

29、A/D转换器的主要技术指标：

1)转换时间和转换速度。转换时间是A/D完成一次转换所需要的时间。转换时间的倒数即为转换速率。

2)分辨率。A/D转换器的分辨率习惯上用输出二进制位数或BCD码位数表示。12位AD的分辨率为1/2^12。

3）A/D转换精度。A/D转换精度定义为一个实际A/D转换器与一个理想

A/D转换器在量化值上的差值，可用绝对误差和相对误差表示。

控制系统检测的信号概括起来有三种：开关信号(如限位开关、时间继电器等)、模拟信号(如热敏电阻、应变片等)、频率信号(如霍尔速度传感器、超声波无损探伤等)。

1、检测系统的定义：

检测系统是机电一体化系统中的一个重要组成部分，用于检测有关外界环境及自身状态的各种物理量(如力、温度、距离、变形、位置、功率等)及其变化，并将这些信号转换成电信号，然后再通过相应的变换、放大、调制与解调、滤波、运算等电路将所需要的信号检测出来，反馈给控制装置并显示。实

现上述功能的传感器及其信号处理电路就构成了机电一体化系统中的检测系统。检测系统由于使用的传感器不同分为模拟式传感器检测系统和数字式传感器检测系统。

2、模拟式传感器检测系统的组成，及各部分的作用

1）系统组成：模拟传感器、基本转换电路、量程切换电路、放大电路、调制解调电路、滤波电路、运算电路、模数转换电路、计算中心、显示执行机构、电源等。

2）各部分的作用：

模拟传感器负责将被测的位移、温度等非电物理量转换成电阻、电容、电感等电参量或直接转换成电压、电流等模拟信号。

基本转换电路负责将电阻、电容、电感等电参量转换成电压、电流等模拟信号。

量程切换电路：根据信号的不同测量范围，切换量程，实现高精度测量。

模数转换电路负责将模拟信号转换为数字信号供CPU处理

振荡器实现信号的调制与解调。

3、数字式传感器检测系统的组成，及各部分的作用

1）系统组成：数字传感器、放大电路、整形电路、分频电路、辩向电路、计数电路、寄存电路、计算机和显示执行机构组成。

2）各部分的作用：

数字传感器负责将检测的物理量转换成数字式的脉冲信号，脉冲频率表示物理量的大小。

放大电路和整形电路负责将不规则的脉冲信号调整成标准的数字脉冲信号，幅度和上升下降沿适合后续测量。分频电路也叫细分电路，目的是提高计数精度。辩向电路识别信号是增大还是减小。计数器负责脉冲计数。计算机根据计数结果控制和显示。

4、机电一体化对检测系统在性能方面的要求：精度、灵敏度和分辨率高；

线性、稳定性和重复性好；抗干扰能力强，静、动态特性好。

此外，某些系统对传感器及其检测系统提出了一些特殊要求，如体积小、重量轻、价格便宜、便于安装与维修、耐环境性能好等。

5、传感器的概念

传感器是一种以一定精度将被测物理量转换为与之有确定对应关系的、易于测量的某种电参数物理量的测量部件或装置。被测物理量可以是力、温度、位移、速度、位置等。电参数物理量可以是电阻、电容、电感、电压、电流等。一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。

6、传感器的分类

按被测物理量分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感、力传感器、温度传感器等。

按传感器工作的物理原理分为：电阻式、电感式、电容式、光电式等等。

7、传感器的静态特性

所谓静态特性是指当被测量处于稳定状态时，传感器的输出与输入的关系特性。衡量传感器静态特性的重要指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、零漂、精度等。

8、传感器的动态特性

动态特性反映了被测量快速变化时，传感器的性能。在利用传感器测量动态压力、振动等随时间快速变化的参数时，需要考察传感器的动态特性。衡量传感器动态特性的重要指标有时域指标和频域指标。

2、计算机接口技术概括起来一般分为如下几种：

? 人机交互接口技术。一般包括键盘接口技术、显示接口技术、打印接口

技术等。

? 计算机过程输入接口技术。一般包括AD 转换接口技术、频率量输入接口

技术、开关量输入接口技术等。

? 计算机过程输出接口技术。一般包括DA 转换接口技术、频率量输出接口

技术、开关量输出接口技术等。

? 系统间通信接口技术。一般包括CAN 通信技术、RS232、RS485通信技术

等。

10、机电一体化构成要素

任何一种机电一体化产品或系统都是由控制单元、检测单元、执行单元、机械本体和动力源等五个要素构成。各要素之间的关系如下图所示。

21、结合下图说明光电式转速传感器工作原理：

控制信息

动力源 能 量

1）光电式转速传感器由安装在被测轴上的带缝隙圆盘、光源、光电接收器件和指示缝隙盘组成，如图所示。

2）光源发出的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上，当缝隙圆盘随被测轴转动时，圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲。

3）根据测量时间t内的脉冲数N，可得转速为n=60N/(Zt)。其中，t为测量时间(s)，Z为圆盘上的缝隙数。一般取Zt=60×10m (m=0,1,2,…)。

28、下图为典型的同相输入高阻抗放大器，利用虚短和虚断的原则分析其差模增益？

30、下图为典型的高共模抑制比差动放大器，利用虚短和虚断的原则分析其差模增益？

36、下图是双电源差分电路原理图，分析其工作原理及传递函数。

1）电路采用对称的双直流电源供电，传感器的一对差分阻抗构成分压器的两臂。

2）在平衡时，Z1=Z2=Z0，电路输出为0；

3）当被测量发生变化时，传感器的阻抗也随之双向变化，设变化量为ΔZ，则Z1=Z0+ΔZ，Z2=Z0-ΔZ。

4）于是可得阻抗变化与输出电压的关系，如公式(2.47)所示。输出电压反应被测量的变化。

37、下图是桥式差分电路原理图，分析其工作原理及传递函数。

1）电路采用单直流电源供电，两个阻抗元件Z的中点接地，构成对称供电形式。

2）传感器的一对差分阻抗构成桥式差分电路的另外两臂，在平衡时，

Z1=Z2=Z0，电路输出为0；

3）当被测量发生变化时，传感器的阻抗也随之双向变化，设变化量为ΔZ，则Z1=Z0+ΔZ，Z2=Z0-ΔZ。

4）于是可得阻抗变化与输出电压的关系，如公式(2.48)所示。输出电压反应被测量的变化。

41、下图中，VS1和VS2为5V稳压管，试说明电路的名称、功能，并绘制输入输出电压关系图。

1）名称：反相输入过零比较器

2）功能：当输入信号Ui>0时，比较器输出信号Uo<0，且由于VS1、VS2和R 的限幅作用，使得比较器的输出为Uo=-5.7V；当Ui<0时，比较器输出信号Uo>0，且Uo=5.7V。

3）输入输出电压关系图如图所示，其中UZ=5V，UD=0.7V。

15、设计一个基于三极管的状态指示灯控制电路，并说明电路的工作原理。1）三极管的作用是电流放大，电阻的作用是限定电流，使流过LED的电流刚好大于点亮电流；

2）当单片机输出高电平时，三极管截止，LED灯不亮；

3）当单片机输出低电平时，三极管导通，LED灯点亮。

17、对于共阳极数码管，若a、b、c、d、e、f、g、dp控制引脚的状态依次为00000011,则显示值为数字“0”；对于共阴极数码管，若a、b、c、d、e、f、g、dp控制引脚的状态依次为10011110,则显示值为字符“E”。

38、下图为开关量整形与电平变换的典型电路图，试说明电路中各元件的作用及功能。

1、FB5、CT5、C17的作用：去除毛刺尖峰；

2、R1、WD1的作用：利用稳压管WD1设置导通门限电压为30V，大于30V，导通，小于30V截止，提高抗干扰能力；

3、光耦TLP1的作用：电气隔离与电平转换；

4、斯密特触发器U10的作用：波形整形，转换成标准方波信号；

浅谈机电一体化的发展历程

JIU JIANG UNIVERSITY 毕业论文（设计）题目浅谈机电一体化的发展历程 院系机械与材料工程学院 专业机电一体化 姓名 年级 指导教师 目录

【摘要】 (1) 【关键词】 (1) 绪言 (1) 第一章简述机电一体化 (1) 1.1．机电一体化 (1) 1.1.1机电一体化的来源 (1) 1.1.2机电一体化的简介 (1) 1.2电一体化技术基本概念 (1) 1.3机电一体化技术五大组成要素与四大原则 (2) 1.3.1、五大组成要素 (2) 1.3.2、机电一体化四大原则 (2) 1.4 机电一体化技术具体内容 (3) 第二章一体化发展历程 (3) 2.1一体化技术发展历程及其趋势 (3) 2.1.1一体化”的发展历程 (3) 2.2.2”发展趋势 (4) 2.1.3机电一体化产品 (4) 2.1.4发展“机电一体化”面临的形势和任务 (4) 2.2 机电一体化技术 (5) 第三章21世纪机电一体化 (6) 3.1机电一体化技术近期发展 (6) 3.2我国“机电一体化” (7) 3.2.1国内机电一体化技术的发展状况 (7) 3.2.2我国机电一体化技术发展趋势 (7) 3.2.3工作面临的形势 (8) 3.3 我国“机电一体化”工作的任务 (8) 3.4我国发展“机电一体化”的对策 (8) 3.4.1加强统筹安排，协调发展计划 (8) 3.4.2强化行业管理，发挥“协会”作用 (9) 3.4.3优化发展环境、增大支持力度 (9) 3.4.4突出发展重点，兼顾“两个层次” (9) 第四章机电一体化系统 (9) 4.1机电接口 (10) 4.2人机接口 (11) 第五章一体化常见问题及解决 (11) 5.1 干扰源 (11) 5.2 抗供电干扰的措施 (12) 5.3 场干扰的抑制 (12) 第六章探述机电一体化 (13) 6.1机电一体化技术发展方式的探讨 (13) 6.1.1机电一体化的核心技术 (13) 6.1.2信息处理技术 (13) 6.1.3机械制造技术 (13) 6.1.4传感器技术 (13)

机电一体化总结

机电一体化课程总结 班级： 姓名： 学号： 指导老师：

机电一体化结课总结历时半个学期的机电一体化课程就这样结束了，真的是太快了。下面我就先来总结总结自己在这半个学期的机电一体化课堂上学到的知识，然后再谈谈一些自己的感想哈。 首先，谈谈机电一体化的基本概念哈。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。 第一点就是它的使用安全性和可靠性提高了哈。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采

取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。 然后就是它的生产能力和工作质量提高了哈。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。 再然后就属使用性能的改善啦。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。 除此之外，其具有复合功能并且适用面广啦。

机电一体化知识点

1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息功能、和控制功能上引进微电子技术并将机械设置与电子设置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 2.机电一体化系统组成：1机械系统（机构）2信息处理系统（计算机）3动力系统（动力源）4传感检测系统（传感器）5执行元件系统（电动机） 3.机电一体化系统设计考虑方法：机电互补法、融合法和组合法 4.机电一体化系统设计类型：1开发性设计2适应性设计3变异性设计 5.机电一体化系统的设计准则：考虑人、机材料成本等因素，而产品的可靠性、适用性与完善性设计最终可归结于在保证目的的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本，以成本为核心的设计准则。 6.机电一体化系统设计规律：根据设计要求要求首先确定离散要素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。 7.滚珠丝杠副的典型结构类型：从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙的调整方法进行区分1我国螺纹滚道有单圆弧形2滚珠循环方式：内循环、外循环3外循环：螺旋槽式、插管式、端盖式 8.滚珠丝杠副；公称直径d0；指滚珠与螺纹滚道里在理论接触状态时包括滚珠球心的圆柱直径。基本导程Pb；滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。公称导程Ph0；用作尺寸标识的导程值。行程；转动滚珠丝杠或滚珠螺母时，滚珠丝杠或滚珠螺母的轴向位移量 9.滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预案；1双螺母螺纹预紧调整式。特点；结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量的进行调整。2双螺母齿差预紧调整式。特点；可实现定量调整，即可进行精密调整，使用中调整较方便。3双螺母垫片调整式。特点；结构简单刚度高，预紧可靠，但使用中调整不方便。4弹簧式自动调整预紧式；能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙，但结构复杂轴向刚度低，用于轻载场合。5单螺母变位导程预紧式。特点；结构简单，紧凑，但使用中不能调整，制造困难 10.滚珠丝杠副支撑方式组合方式；1单推---单推式；轴向刚度高，预拉伸安装时预紧力较大，但轴承寿命比双推---双推式低。2双推---双推式；适合高刚度，高转速高精度的精密丝杠传动系统，但温度的升高会使丝杠的预紧力增大，易造成两端支承的预紧力不对称。3双推---简支式；适用于中速，传到精度较高的长丝杠传动系统。4双推---自由式；多用于轻载，低速的垂直安装的丝杠传动系统 11.滚珠丝杠副的结构选择；根据防尘，可以防护条件以及对调隙及预紧的要求，可以选择适当的结构形式。1允许有间隙存在---单圆弧形螺纹滚道的单螺母滚珠丝杠副。2有预紧或使用过程中因磨损而需要定期调整---双螺母螺纹预紧或齿差预紧式结构3良好的防尘条件，只需在装配时调整间隙及预紧力时可采用结构简单的双螺母垫片调整预紧式结构 12.滚珠丝杠副结构尺寸的选择；选用滚珠丝杠副时通常主要选择杠的公差直径和公称导程。公称直径应根据轴向最大载荷按滚珠丝杠副尺寸系类选择。螺纹长度在允许的情况下尽量要短，一般取螺纹长度/公称直径小于30。基本导程应按承载能力、传动精度及传动速度选取13.谐波齿轮传动的工作原理；依靠齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递力和运动。Wr=C 14.同步带传送；综合了普通带传动和链轮链条传动优点的一种新型传动。它在带的工作面及带轮外周上的、均制有啮合齿，通过带齿与轮齿作啮合传动。特点；传动准确，传动效率高能吸振噪声低传动平稳，能高速传动，维护保养方便 15.间歇传动机构分类：棘轮传动，槽轮传动，蜗轮凸轮传动 16.棘轮传动机结构组成：棘轮，棘爪 17.棘轮传动机结构工作原理：棘爪装在摇杆上能围绕O转动，遥杆空套在棘轮凸缘上做往复摇动。当摇杆做逆时针摆动时，棘爪与棘轮2的齿啮合，克服棘轮轴上的外外加力矩T，推动棘轮朝逆时针方向转动，此时止动爪在棘轮齿上打滑。 18.槽轮传动机构组成：拨销盘、槽轮 19.槽轮传动机构工作原理：拨销盘以不变的角速度W0旋转，拨销转过2β角时，槽轮转过相邻两槽间的夹角2a。在拨销转过其余部分的角2（π-β）时，槽轮静止不动，直到拨销进入下一槽内，又重复以上循环。这样将拨销盘的连续运动变为槽轮的间歇运动。 20.导轨副的基本要求：导向精度高，刚性好，运动轻便平稳，耐磨性好，温度表化影响小以及结构工艺好。1导向精度：导轨的结构类型，导轨的几何精度和接触精度，导轨的配合间隙，油膜厚度，导轨和基础件的刚度和热变形。2刚度：导轨副应有一定的接触精度（施加预载荷，以增加接触面积，提高接触刚度）3精度的保持性：进行正确的润滑和保护（多层金属薄板伸缩式防护罩）4运动的灵活性程低速运动的平稳性：采用滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、贴塑料导轨等；普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导轨油；用减小结合面、增大结构尺寸、缩短传动链、减少传动副等方法来提高传动系统的刚度。 21.静压导轨副的工作原理：将具有一定压力的油或气体介质通入导轨的运动件与导向支撑件之间，运动件浮在压力油或气体薄膜上，与导向支承件脱离接触，致使摩擦阻力（力矩）大大降低。运动件受外载作用后，介质压力会反馈升高，以支承外载荷。 22.方向精度：运动件运动时，其轴线与承导件的轴线产生倾斜的程度。置中精度：任意截面上，运动件的中心与承导件的中心之间产生偏移的程度。

机电一体化教学系统

第一章绪论 1.1 课题研究背景 机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息 技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一 体化产品更新日新月异。 机电一体化教学系统是一套完整、灵活、模块化易扩展的教学实训系统，根据教学和生产需要研发并制造,从简单到复杂，从零部件到整机。利用多种机械传动方式模拟完成现代化装配过程的柔性生产系统，系统展现了实际生产中的典型部分，如：电气控制系统，各种传感器的应用和现代生产中的组态控制、工业总线控制等[1]。学生可以借助该系统，学习机械传动技术、液压与气动技术、电气传动与控制技术、工业现场总线、PLC控制技术、过程控制技术、传感器技术及计算机技术等及各种技术的综合应用。(1)实训所能涵盖课程。电工电子技术、机床电气与PLC、机械设计基础，自动检测技术、液压与气动技术、数控原理与数控机床、机电一体化技术和现代制造技术、过程控制技术等课程[2]。实训装置特点，体现以自动化的物料传输和加工装置为对象，体现常用的控制方法，机械传动原理的应用，驱动装置的选择、各个模块的调试和系统统调及利用PLC软件进行编程、在线监控、故障的诊断与维修等。 电一体化(Mechatronics) 一词，最早起源于日本，是由机械学“mechanics”与电子学“electronics”结合而成的拼缀词，意思为机械电子学，在我国则称之为机电一体化。自提出机电一体化(Mechatronics) 这一概念以来，机电一体化经历了30多年的发展，其内涵随科技的发展不断更新，不断丰富[3]。特别是人类进入21世机电一体化产品的输出柔性、工作性能及可靠性等方面提出了越来越高的要求。而相关学科，如A I 技术、计算机技术、传感技术、网络技术、信息技术等的发展，为机电一体化系统开辟了更加广阔的应用前景。尤其是微电子、信息、新材料及集成技术的发展, 使产品结构发生了革命性的变化。随着信息、传感等技术与传统机械产品的融合，传统机械产品正向着智能化、网络化、模块化、柔性化、微型化、自动化等机电一体化新阶段迈进[4]。机电一体化技术已成为一门新兴的交叉学科技术，它涉及到机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、伺服驱动技术、接口技术、自动控制技术等关键技术[5]。技术的更新，带动机电一体化产品向更高层次方向发展，以满足人们不断丰富和发展的物质、文化和精神上的需求。机电一体化技术在21 世纪机械产品的设计和开发中将发挥重要作用，其产品是机电一体化技术的载体和体现者，通过机电一体化产品来实现和反映当今的机电一体化技术的发展水平，因此，为机电一体化产品的设计师，不但要掌握先进的机电一体化技术，而且更重要地是掌握如何在产品设计中充分展现现代机电一体化技术的最新成果。机电一体化系统所具有的学科交叉性、多技术性、集成性、融合性、复杂性给产品设计师提出了更高的要求[11]。

浅论机电一体化的创新及发展方向

浅论机电一体化的创新及发展方向 由于受传统机械理念的影响和约束，我国在机电一体化的应用方面始终存在着一系列的问题，机电一体化技术并没有完全改变传统机械的弊端，因此，不断的改革并且创新机电一体化已经成为了目前我们所面临的主要问题之一。为了更好的实现机电一体化的创新，我们必须要不断的发展新技术，加大对于机电一体化技术创新的资金投入力度。 标签：机电一体化；创新；发展方向 一、机电一体化的发展现状 当今，世界上的经济竞争十分的激烈，我国在工业制造方面面临着巨大的挑战，只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中，才会提高我国科技的技术含量，打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合，在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想，只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想，虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展，但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会，我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展，为机电一体化提供了相应的知识理论。目前，机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。 二、机电一体化的创新 （一）机电一体化产品功能的创新 在机电一体化的技术支持下，产品的功能更加多样化和丰富化，即使是单一的产品由于功能的多样化，从而实现了能够满足客户全方位需求的目标。机电一体化产品功能创新的投入资金规模相对来说较小，商家只需要将很少一部分的资金投入于扩大机电一体化的使用范围，那么企业就可以实现智能化生产的目标，从而在市场中提高企业的市场份额。总之，机电一体化产品功能的创新是社会发展的需要，这更是社会层面的需求。 （二）产品结构的创新 产品结构的创新是产品创新的一项非常重要的内容。机电一体化产品在产品设计的过程中，就需要进行产品结构上的创新。产品结构的创新主要体现在传动方式、物理机械结构、动力装置以及周边设备搭接形式等方面的创新。对于产品

机电一体化技术专业素质,知识,能力要求

机电一体化技术专业素质、知识、能力要求 一、素质结构 1、拥护党的基本路线，具有坚定正确的政治方向，爱岗敬业，实事求是，敢于创新，具有良好的职业道德和团队协作精神。 2、具有相应的文化科学知识，掌握本专业所必需的基本理论、基本技能，具有较快适应岗位实际工作的能力和素质，并能运用所学知识分析和解决工作中的问题。 3、具有健康的体魄和美好的心灵，较强的文字表达与语言沟通能力、坚强的意志与坦荡的性格，良好的人际关系。 二、知识结构要求 根据机电一体化技术专业知识复合度高的特点，掌握本专业必需的文化基础知识和专业理论基础知识，如计算机基础知识、机械工程图的识图、绘图知识；机械设计与机械制造工艺的基本知识；机电产品零部件的设计与制造基础知识；电气维修和PLC控制的基本知识；机电一体化设备安装、调试、使用、维护、修理的基础知识；数控原理、编程和数控机床结构与操作的基本知识等。 三、职业岗位与职业能力结构 1、本专业毕业生主要就业方向： （1）机电设备维护、修理企业 （2）机电设备和自动化生产线的科技开发公司 （3）各种从事机电产品的制造加工的工厂、企业 （4）与机电有关的各种高新技术产品的加工企业 （5）机电产品营销及与机电一体化技术有关的其他单位 2、职业岗位与主要工作业务分析 职业岗位与主要工作业务分析见表1

表1 职业岗位与主要工作业务分析 3、能力结构及要求 实施专业技能培养与职业标准对接；学生可考取绘图员、数控设备操作工、机修钳工、维修电工、PLC设计师等中级或高级职业资格证书。 (1) 具有较强的机械识图与绘图能力； (2) 具有较强的计算机操作能力、能运用绘图软件绘制机械工程图，并获得绘图员中级以上操作证； (3) 具有较强的电工操作能力和维修能力，并获得维修电工操作证书； (4) 具有一般机电一体化产品的设计与计算能力； (5) 具有阅读本专业相关的一般英语资料的能力； (6)具有较强的数控机床等机电设备安装维护、检测及故障排除能力 (7)具有较强的普通机床与数控机床等机电设备操作能力； (8)具有机电产品营销和一般的企业管理能力； 职业岗位能力分析见表2。

机电一体化复习要点

机电一体化复习知识总结（ML制作） 第一章绪论 1 Mechatronics机电一体化，由机械学与电子学组合而成。 2 机电一体化含有两方面内容，首先是机电一体化技术，其次是机电一体化产品。 3 机电一体化的目的是提高系统的附加值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料 省能源。 4 机电一体化系统需解决的共性关键技术有检测传感技术、信息处理技术、伺服驱 动技术、自动控制技术、机密机械技术及系统总体技术。 5 机电一体化系统由机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力 源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）等五个子系统组成。 6 构成机电一体化系统的要素或子系统之间必须能顺利的进行物质、能量与信息的交 换和传递。 7 机电一体化系统设计类型有开发性设计、适应性设计与变异性设计。 8 确定机电一体化系统目的功能与规格后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术 进行设计、制造的整个过程为“机电一体化工程”。 9 机电一体化系统设计的现代设计方法，计算机辅助设计与并行工程、虚拟产品设 计、快速响应设计、绿色设计、反求设计、网络合作设计。 第二章机械系统部件的选择与设计 1 机械系统部件的设计要求低摩擦、短传动链、最佳传动比、反向死去误差少、高刚性。 2 机械传动部件实质上是一种转矩、转速变换器，其目的是使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。 3 机电一体化发展要求传动机构不断适应精密化，高速化，小型、轻量化要求。 4 滚珠丝杠四种基本类型（1）螺母固定、丝杠转动并移动，（2）丝杠转动、螺母移动，（3）螺母移动、丝杠移动，（4）丝杠固定、螺母移动并转动。 5 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种，内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面接触。 6 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧（1）双螺母螺纹预紧调整式，（2）双螺母齿差预紧调整式，（3）双螺母垫片调整预紧式，（4）弹簧式自动调整预紧式，（5）单螺母变位导程预紧式，（6）单螺母滚珠过盈预紧式。 7 四级齿轮传动系统总转角误差 =++++ 已知：四级齿轮传动系统，各齿轮转角误差为==…==0.005 rad,各级减速比相同，即==…==1.5。求： （1）该系统最大转角误差；（带入上式即可） （2）为缩小，应采用何种措施。 ①在设计中最末两级的传动比应取大一些

电大机电一体化系统设计习题汇总(知识点复习考点归纳总结参考)

机电一体化系统设计习题汇总 第一章：概论 1.关于机电一体化的涵义，虽然有多种解释，但都有一个共同点。这个共同点是什么? 2.机电一体化突出的特点是什么?重要的实质是什么？ 3.为什么说微电子技术不能单独在机械领域内获得更大的经济效益? 4.机电—体化对我国机械工业的发展有何重要意义? 5.试列举20种常见的机电一体化产品。 6.试分析CNC机床和工业机器人的基本结构要素，并与人体五大要素进行对比，指出各自的特点。 7.机电一体化产品各基本结构要素及所涉及的技术的发展方向。 8.机电一体化设计与传统设计的主要区别是什么? 9.试举例说明常见的、分别属于开发性设计、适应性设计和变异性设计的情况。 10.为什么产品功能越多，操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展? 11.试结合产品的一般性设计原则，分析和理解按“有限寿命”设计产品的目的和意义。 第二章：机械系统设计 1. 机电一体化产品对机械系统的要求有哪些? 2. 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成，对各部分的要求是什么? 3. 常用的传动机构有哪些，各有何特点？ 4. 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙? 5. 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它？ 6. 滚珠丝杠副的支承对传动有何影响?支承形式有哪些类型?各有何特点? 7. 试设计某数控机床工作台进给用滚珠丝杠副。己知平均工作载荷F＝4000N，丝杠工作长度l＝2m，平均转速＝120r／min，每天开机6h，每年300个工作日，要求工作8年以上，丝杠材料为CrwMn钢，滚道硬度为58—62HRC，丝杠传动精度为±0.04mm。 8.导向机构的作用是什么?滑动导轨、滚动导轨各有何特点? 9.请根据以下条件选择汉江机床厂的HJG—D系列滚动直线导轨。作用在滑座上的载荷F＝18000N，滑座数M=4，单向行程长度L＝0.8m，每分钟往返次数为3，工作温度不超过120℃，工作速度为40m／min,工作时间要求10000h以上,滚道表面硬度取60HRC。 10.滚动直线导轨的形式有哪些?各有何特点? 11. 塑料导轨的特点是什么?常用的塑料导轨有哪些？如何使用? 第三章：接口设计 1.试述机电—体化接口设计的重要性。 2.试述机电一体化产品接口的分类方法。 3. 试述人机接口的作用和特点。 4.人机接口中，常用的输入设备有哪几种？常用的输出设备有哪几种？ 5.设计键盘输入程序时应考虑哪几项功能？ 6.七段发光二极管显示器的动态工作方式和静态工作方式各具有什么优缺点？ 7. 在进行PP40打印机接口设计时，可否直接将STB连到WR上？为什么？ 8.试述机电接口的作用和特点。 9. 在机电接口的控制输出接口中，常用的电力电子器件有哪些？ 10.在机电接口中，光电耦合器的作用是什么？

机电一体化的发展历程与趋势

机电一体化的发展历程与趋势 摘要：机电一体化概要“机电一体化”是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功 能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。 目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多，并且各自都有一套自己的发展策略。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车! 关键词：数控机床，机器人，汽车电子化产品，机电一体化，工作任务 核心提示： 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、绪论 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，并导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 二、机电一体化概要 “机电一体化”是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化知识点总结演示教学

1.机电一体化的基本功能要素： 机械本体，动力单元，传感检测单元，执行单元，驱动单元，控制及信息处理单元 2.机电一体化相关技术： 机械技术，传感检测技术，信息处理技术，自动控制技术，伺服驱动技术和系统总体技术 3.上线信息处理的主要工具是计算机： 计算机技术包括计算机的软件技术硬件技术，网络与通讯技术和数据技术。机电一体化系统中主要采用工业控制机（包括可编程控制器，单，多回路调节器，单片微控制器，总线式工业控制机，分布计算机测控系统）进行信息处理。 4.伺服驱动包括电动，气动，液压，等各种类型的传动装置。 常见的伺服驱动系统主要有电器伺服（步进电机,直流伺服电动机，交流伺服电动机）和液压伺服（液压马达，脉冲液压缸等） 5.机电一体化系统设计方案的方法有：1.取代法2.整体设计法3.组合法 6.为满足机电一体化机械系统的良好伺服性能，不仅要求接卸传动部件满足转动冠梁小，摩擦小阻尼合理，刚度大，抗振动性能好，间隙小的要求:P11要求机械部分的动态性能与电机速度环的动态特性相匹配。 7.齿轮传动齿侧间隙的消除：1刚性消隙法2柔性消隙法 8.丝杠螺母间隙的调整：1垫片式调隙机构2螺纹式调隙机构3齿差式调隙机构 9.齿轮副级数的确定和各级传动比的分配按一下原则进行：1最小等效转动惯量原则2质量最小原则3输出轴的转角误差最小原则。

在减速齿轮传动链中，从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，则总转角误差较小，且低速级的转角误差占的比重恒大，因此，为了提高齿轮传动精度应该减少传动级数，并使末级齿轮的传动比，尽可能大，制造精度尽量高。 10.传感器的静态性能指标：1线性度2灵敏度3迟滞性4重复性 11.常用直线位移测量传感器：电传感器，电容传感器，感应同步器，光栅传感器 常用角位移传感器：电容传感器，光电编码盘等 12.速度加速度传感器：直流测速器，光电式转速传感器，接近式位置传感器（原理分：超声波式电磁式光电式静电容式气压式） 13.传感器前期信号处理放大方法：1测量放大器2程控增益放大器3隔离放大器 数字量斐线性矫正框图 被测量→传感器→放大器→A/D→数字量非线性矫正电路→数字处理或显示 15.电机控制方式：开环，半闭环，闭环 种类：步进电机直流伺服电机交流伺服电机 16.驱动电源由环形脉冲分配器，功率放大器组成 17.步进电动机的选用：首先根据机械结构草图计算机机械传动装置及负载折算到电动机轴上的等效转动惯量然后分别计算各种工况下所需要的等级力矩，再根据步进电机最大静转矩和起动运行矩频特性，选择合适的步进电动机 18.直流伺服电动机如下特点;1稳定性号2可控性号3相应迅速4控制功率

机电一体化教学存在的问题及改革措施

机电一体化教学存在的问题及改革措施 长期以来机电一体化教学一直承袭着重理论轻实践的教学模式，这给该课程教学实效性的发挥带来了很大的影响，因此，要改变这一现状就要在明确该学科存在问题的基础上加大相关教学措施的研究。 一、机电一体化教学存在的问题社会主义市场经济的发展，对于技能型人才的需求越来越多，尤其是对机电一体化人才的需求更是与日俱增，社会对这类人才需求的数量不断增加的同时，对机电一体化人才的质量要求也在逐年提升。 传统的机电一体化教学的局限性是比较大的，传统的机电一体化的教学模式更多的是重视知识的传授，课程的设置与教学内容都与实际应用相脱节，难以满足机电一体化实践操作教学的需要。而现代的科技发展突飞猛进，现有的机电一体化教学模式难以适应新时期的需要，这样的教学模式急需要改变。在原有教学模式的实施过程中，机电一体化的教学模式存在着许多问题，具体来看，主要有以下几方面的内容： 1.教学模式单一的问题 现行的机电一体化教学模式，依然承袭着传统学科的教学模式，虽然机电一体化教学与数学、物理学科存在着千丝万缕的联系，在教学中也需要大量的知识和文字，还需要许多的原理图，但是，在机电一体化教学中，过分重视知识传授却忽

略了该学科的实践特征，这样的教学很难发挥实效，久而久之，也不利于学生学习兴趣的培养，教学模式单一，教学实效性不强。 2.理论与实践对接性不强从现阶段机电一体化教学的实施情况来看，理论教学虽然落实的较为充分，但是理论教学与实践教学缺乏必要的对接，教学依然以理论教学的实施作为教学的主体，理论教学与实践教学相脱节，学生的理论知识虽然掌握了很多，但是真正运用到实践中的内容却少之又少，这对学生的实践能力造成了很大的影响，不利于实用型人才的培养。 3.课程设置的时间不足 随着教学改革的不断深入，机电一体化课程教学的时间也相应减少了，由于课程实施的时间较少，原本一些预定课程教学内容也相应较少，要掌握课程教学的内容，教师只能够通过大量的理论学习来解决，留给学生实践操作的时间越来越少，难以满足教学的实际需要，同时，由于近些年来的院校扩招，新生的质量也出现了一定程度的下降，课程实施的时间不足也在一定程度上影响到了学生对相关知识的学习。 二、机电一体化教学改革的措施 1.要学会创新教学的思路要创新机电一体化的教学思路，就要充分认识到机电一体化的本质，客观地来说，机电一体化的本质内涵就是指机械与微电子技术同信息与计算机技术的

浅谈国内机电一体化的现状和发展(一)

浅谈国内机电一体化的现状和发展(一) 论文关键词：机电一体化技术现状发展趋 论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进

机电一体化技术基本精彩试题及问题详解

一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 二、填空题（每小题2分，共20分) 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________， __________ ，__________。 3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统， 顺序控制器通常用___________________________________。 4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度， 则莫尔条纹的宽度是_______________________。 5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制 每一个轴的______________________，使它们同步协调到达目标点。 6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题（每小题2分，共10分） 1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是( ) A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统 C. 弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( )

机电一体化个人学习总结范文

机电一体化个人学习总结范文 想要成为一名机电一体化维修技师，必须具有全面的理论知识，熟练的操作技能，良好的思维品质，这样才能在工作中驾重驭轻，轻车熟路。下面是由整理的机电一体化个人学习总结范文，一起来看看吧。 机电一体化个人学习总结范文篇一经学校安排，我和同事于20XX 年7月14日至7月31日去天津工程师范学院参加了为期十八天的PLC与变频调速技术培训，通过十八天的上课培训，时间虽短，我还是觉得自己学到了很多东西，现将培训内容及我的心得体会总结如下： 此次培训分两个部分，第一部分为PLC，前十天由天津工程师范学院的李波教授主讲，内容包括：西门子S7-300/400和组态WinCC 的相关知识。首先李老师讲了PLC的结构、硬件、编程指令、组织块、数据块，以及PLC的最高级应用组态组网。着重为我们讲解了S7-300、400系列编程软件STEP7-Micro/WIN的使用方法。其次讲解了组态软件WinCC的使用方法。在学习理论的基础上，我们在PLC实训室做了一些针对性练习，加深了对理论知识的理解掌握。 第二部分为变频器调速技术与应用，后八天由有9年变频器维修经验的陈少明讲师主讲。主要包括以下内容： 1、变频器的现状及发展趋势，及在交流传动的应用领域等; 2、电机的知识，异步电机的简单原理，异步电机对变频器的要求，变频器的原理;

3、变频器的主电路，驱动电路，保护电路等; 4、电动机和变频器的选择，包括容量的选择，形式的选择; 5、变频器的安装要求; 6、变频器的功能，全面的讲了变频器的各种功能及参数的设定。 7、IGBT模块的测量。 通过后八天的听课学习，我对异步电机的原理、变频器的原理重要知识点有了初步了解，由于以前接触变频器相关的知识很少，而且时间有限，陈老师也没有仔细讲解，所以还有很多地方都似懂非懂，以后还要结合笔记和培训教材进一步的深入学习。 在这次培训中我发现在工业生产领域的诸多方面都必须要用PLC 控制，所以在这新的时期，PLC将会有更大的发展，它将在自动化领域发挥更大的作用。通过十八天对机电一体化课程的学习，尤其是PLC在机械控制中的应用、编程和调试让我对机械控制方面有了更深层次的理解，也为以后在教学中和科研中指明了一定的方向，拓展了思路、开阔了视野。 机电一体化个人学习总结范文篇二为切实提高我省烟草加工企业设备维修的整体技术水平，加强维修人员的互动交流，共同提高，河南中烟工业公司组织了高技能人才机电一体化轮训班。在20XX年11月的第九期高技能人才机电一体化轮训班为期一周的培训交流中，经过来自行业的多位专家的精心讲解，我们在理论技术水平上得到了很大程度的提高，使我们开阔了视野，增长了知识，在很多维修保养方面受到很大启发。在这次学习培训中，通过形式多样的交流学习，

机电一体化技术专业教学标准

开放大学“中高衔接开放式人才培养模式改革项目” 机电一体化技术专业教学标准 专业名称：机电一体化技术 专业代码：580201 招生对象：中等专业学校、技工学校、职业高中相同或相近专业一年级在读学生。 学制：中高学制5年，实行弹性学制，最低毕业年限4年，学籍8年有效。 学历：开放教育专科 毕业要求 本专业最低毕业学分为76学分。 本专业实行完全学分制管理，学生获得的学分满足毕业最低总学分和各课程模块最低学分设置要求，达到最低毕业年限，满足各项毕业条件，可获得毕业证书。 就业面向 1．服务面向 面向及周边地区烟草行业、装备制造、机械加工、矿产、铁路等行业，培养服务于地方相关产业的技术性人才。 2. 就业岗位（群） 就业单位：毕业生主要面向各种机电工厂、矿产类工厂、生产制造等企业，从事产品生产，机电设备的安装、检测、维修以及设备和生产管理等；以及向机电设备经营销售部门从事机电产品和设备销售和售后技术服务等。 工作部门：生产车间、设备管理部门、生产运行维护部门、施工安装部门、销售部门以及售后服务部门。 就业岗位：机电产品设计和零件加工工艺设计；机电设备维修和维护；普通机床和数控机床操作与产品加工；机电产品营销；机电产品生产、安装、调试以及技术管理、技术服务等。 培养目标与规格 1、岗位（群）工作任务与职业能力分析

本专业对以机电行业进行了职业群与岗位群调研。通过调研了解市场人才需求和岗位技能要求及生产过程技术要求等，由此进行工作岗位、工作任务、职业能力与素质要求等综合分析，确定本专业面向的职业岗位（群）和培养目标定位。根据调研分析结果，我们确定机电一体化技术专业的学生适应机电行业行业的职业岗位主要有几方面：一是机电设备操作；二是机电设备安装和调试；三是机电设备维护维修与售后服务。 岗位（群）工作任务与职业能力分析

机电一体化的现状和发展趋势

机电一体化的现状和发展趋势

机电一体化的现状和发展趋势

目录 摘要 (1) 关键词 (1) 第一章、机电一体化的现状和发展趋势 (2) 第二章、机电一体化的未来发展 (6) 第一节、全息系统化 (6) 第二节、微型机电化 (7) 第三节、光机电一体化 (8) 第四节、产品网络全球化 (8) 第五节、产品绿色化 (8) 第六节、机电一体化的人格化 (9) 第三章、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 (10) 第一节、我国“机电一体化”工作面临的形势 (10) 第二节、我国“机电一体化”工作的任务 (11) 第四章、发展机电一体化的对策 (12) 第一节、加强统筹安排，协调发展计划 (12) 第二节、强化行业管理，发挥“协会”作用 (12) 第三节、优化发展环境、增大支持力度 (13) 第四节、突出发展重点，兼顾“两个层次” (13) 结束语 (14) 参考文献 (16)

摘要 在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶。 关键词：机电一体化发展系统

第一章机电一体化的现状和发展趋势 机电一体化发展至今已经成为一门自成一体的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 必将被赋一予新的内容。但其基本特征可概括为机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、汁算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。 由此而产生的功能系统,就成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是, 机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。 机械工程技术由纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大的体现。但机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为个阶段。 世纪年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段, 在这一时期, 人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机

《机电一体化技术与系统》教学大纲教案

《机电一体化技术与系统》教学大纲 课程编码： 课程名称：机电一体化技术 学时/学分：32学时/1.5学分 先修课程：《机械原理》、《机械设计》、《电工学》、《可编程控制技术》、《液压与气压传动》。 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课教研室：机电一体化教研室 一、课程性质与任务 1．课程性质：本课程属于机械设计制造及其自动化专业选修课程，强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全面的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。 2．课程任务：任务是使机械设计制造及自动化的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。二、课程教学基本要求 1．要求掌握的基本知识 机电一体化的一般知识。机电一体化的组成，各部分的性能、特点。 2．要求掌握的基本理论和方法 交流逆变技术，位置检测技术，plc控制系统基本原理。常用电动机基本工作原理，交流伺服电机特点及其调速方法，机械部件与气液控制技术基本原理。 3．要求掌握的基本技能 一、能设计电气电路图（就是控制电机启停、正反转，星三角这样的），并能完成配线。二、能进行PLC编程，能设计PLC控制电路。三、能用AUTOCAD画机械零件图，并进行简单的机械设计。三、具有较强的自学能力，能看懂设备的说明书等。

4.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。平时占30%左右，期末占70%左右。 三、课程教学内容 教学内容 1.第一章绪论 内容：机电一体化系统的意义；机电一体化系统设计工作的组织；机电一体化系统所代表产品的范围及分类；机电一体化系统设计的发展趋势。 2.第二章交流逆变技术 内容：熟悉电力电子器件，掌握整流电路的分析方法，熟悉PWM逆变原理。 重点：整流电路的分析方法。 难点：PWM逆变原理。 3.第三章位置检测技术 内容：熟悉包括行程开关、接近开关、光电开关检测开关原理及功能。 重点：在了解各种开关原理基础上会进行简单的设计。 难点：传感器接口技术，以及各传感器和plc输入模块连接。 4.第四章PLC控制系统 内容：PLC控制系统，系统组成与PLC结构，PLC的工作原理，PLC的规格与型号，PLC连接技术 重点：PLC连接技术，程序编制。 难点：PLC的应用与实践。 5.第五章伺服传动技术 内容：伺服系统的结构组成及分类，直流伺服系统结构和原理，直流伺服系统的稳态误差分析，直流伺服系统的动态校正，交流伺服系统的分类及应用。异步型交流电动机的变频调速的基本原理及特性，异步电动机变频调速系统。步进电动机的结构、工作原理及使用特点，环形分配器；功率驱动器的种类及其工作原理。 重点: 直流伺服电机特性和调速原理，直流伺服系统组成的基本原理，交流伺服电机特点及其调速方法，变频调速装置的基本原理。 难点：直流伺服电机特性和调速原理，交流伺服电机特点及其调速方法。 6.第六章机械传动与支承技术