机电一体化设计

CONTENTS

第1章机电一体化概要

1.1什么是机电一体化

1.2机电一体化系统的组成和相关技术

1.2.1机电一体化技术所含内容

1.2.2机电一体化如何有机结合各种技术

1.2.3从自动控制系统的角度看机电一体化的组成

第2章机电一体化设计基础知识

2.1力学基础

2.1.1力、功、功率

2.1.2材料力学基础

2.2机械零件加工基础

2.2.1机械零件的加工方法

2.2.2机械零件的加工精度

2.2.3机械零件的材料选择

2.3常用机械零件的原理与应用

2.3.1普通螺纹零件

2.3.2滚珠丝杠

2.3.3轴和轴承

2.3.4直线导轨与直线轴承

2.3.5齿轮、凸轮、皮带轮

2.3.6链条、链轮

2.3.7同步带

2.4机械制图

2.4.1二维制图

2.4.2三维制图

2.5自动控制的概念

2.5.1控制的概念

2.5.2反馈控制

2.5.3顺序控制

2.6电路和电路器件

2.6.1一次线路

2.6.2二次线路

2.6.3开关、接触器

2.6.4继电器、固态继电器

2.6.5二极管、三极管

2.6.6集成电路

2.7可编程控制器

2.7.1PLC硬件

2.7.2PLC软件

2.7.3PLC应用实例

2.8单片机

2.8.1MCU硬件

2.8.2MCU软件

2.8.3如何采用单片机实现控制

2.9单板机

第3章传感器技术

3.1传感器概述

3.2压力传感器

3.2.1压力传感器概述

3.2.2压力传感器的类型

3.2.3压力传感器的应用

3.3位移传感器

3.3.1位移传感器概述

3.3.2位移传感器的类型

3.3.3位移传感器的应用

3.4位置传感器

3.4.1位置传感器的类型

3.4.2位置传感器的应用

3.5温度传感器

3.5.1温度传感器概述

3.5.2温度传感器的类型

3.5.3温度传感器的应用

3.6湿度传感器

3.6.1湿度传感器概述

3.6.2湿度传感器的类型

3.6.3湿度传感器的应用

3.7气敏传感器

3.7.1气敏传感器概述

3.7.2气敏传感器的类型

3.7.3气敏传感器的应用

第4章执行装置技术

4.1执行装置

4.1.1机电一体化与执行装置

4.1.2执行装置种类

4.2伺服电机驱动装置

4.2.1伺服电机的特点与种类

4.2.2伺服电机的工作原理

4.2.3伺服电机的性能指标

4.2.4伺服电机驱动控制电路

4.3步进电机驱动

4.3.1步进电机的特点与种类

4.3.2步进电动机的工作原理

4.3.3步进电动机的性能指标

4.3.4步进电机驱动控制电路

4.4液压执行装置

4.4.1液压执行装置的工作原理

4.4.2液压伺服系统

4.5气动执行装置

4.5.1气动执行装置的工作原理

4.5.2气动伺服阀

第5章计算机控制技术

5.1计算机控制系统概述

5.1.1单片机控制、PLC控制、PC控制

5.1.2单片机、PLC、PC控制的软件及硬件特点

5.2数字控制技术

5.2.1数字控制概述

5.2.2数字控制结构原理

5.2.3插补原理

5.2.4直线插补

5.2.5圆弧插补

第6章机电一体化设计

6.1机电一体化系统的设计方法

6.1.1机电一体化的设计方法概述

6.1.2机电一体化产品的设计思路及步骤

6.1.3机电一体化产品的重要零部件设计要点

6.1.4控制系统的选择与设计

6.2机电一体化不同类型的设计实例

6.2.1温度、湿度、真空度加位置控制的自动流水线设计

6.2.2温度、流量、压力、配比自动控制系统的设计

6.2.37~10个机械动作的自动控制系统设计

参考文献

本书介绍机电一体化所必需的一些技术，即机械设计技术、传感器技术、计算机工业控制技术、软件技术等。重点对机电一体化典型应用的机器作较为详细的讲解，让读者能通过这些具体的讲解，有较好的收获，能举一反三地去设计机电一体化产品。

《机电一体化设计基础》在简要介绍机电一体化基本概念及概况、机电一体化产品构成及其设计与开发工程技术路线的基础上，结合机电一体化共性关键技术的应用，重点针对机电一体化产品总体及其机械系统、接口、检测系统、伺服系统和控制系统的基础理论、设计原理和设计方法进行了系统、详细、深入浅出的分析和介绍。

《机电一体化设计基础》兼顾了课堂教学及自学的特点和需要，各章都附有适量的习题与思考题，有助于读者加深对《机电一体化设计基础》内容的理解及检验学习效果。

《机电一体化设计基础》可作为大专院校机械电子工程专业及相关专业的专业课或选修课教材，也可供夜大、函大及职大等相关专业使用，还可供研究生及从事机电一体化产品设计、制造与研究的工程技术人员参考。

《机电一体化设计基础》共7章，内容包括机电一体化概述，机电一体化系统设计基础，典型机电一体化产品规划和概念设计，机电一体化机械系统设计，机电一体化传感器检测系统设计，机电一体化伺服驱动系统设计，机电一体化控制系统设计。

《机电一体化设计基础》主要作为高等工科院校机械类专业教材，也可以作为自学考试、函授等相关专业的教材或参考书，同时也可供广大从事机电一体化工作的工程技术人员参考。

第1章 机电一体化含述

1.1 机电一体化的产生及含义

1.2 机电一体化系统的基本组成

1.3 机电一体化系统的分类

1.4 机电一体化系统的优点与效益

1.5 机电一体化的理论基础及共性关键技术

1.6 机电一体化的发展状况和发展趋势

思考题

第2章 机电一体化系纺设计基础

2.1 机电一体化系统设计概述

2.2 机电一体化产品（系统）规划

2.3 机电一体化系统概念设计

2.4 机电一体化系统接口设计

2.5 机电一体化系统造型与环境设计

2.6 机电一体化系统评价与决策

2.7 机电一体化产品试制与调试

2.8 机电一体化系统现代设计方法

思考题

第3章 典型机电一体化产品规划和概念设计

3.1 概述

3.2 数控机床的产品规划

3.3 数控铣床的概念设计

思考题

第4章 机电一体化机械系统设计

4.1 机械系统设计概述

4.2 机械传动机构

4.3 支撑与导向机构

4.4 机座机架

4.5 数控机床机械系统设计

4.6 机电一体化新机械装置

思考题

第5章 机电一体化传感器检测系统设计

5.1 传感器检测系统设计概述

5.2 常用传感器分类、工作原理及应用

5.3 数控机床传感检测系统设计

5.4 机电一体化新的传感装置

思考题

第6章 机电一体化何服驱动系统设计

6.1 伺服驱动系统概述

6.2 机电一体化系统常用伺服执行元件

6.3 数控机床伺服驱动系统设计

6.4 机电一体化新执行装置

思考题

第7章 机电一体化控制系统设计

7.1 机电一体化控制系统设计概述

7.2 机电一体化系统建模

7.3 机床数字控制系统的设计

7.4 机电一体化控制系统的发展趋势

思考题

附录

附录1 滚珠丝杆公称直径与公称导程组合

附录2 制造范围

附录3 定位滚珠丝杆有效行程与行程变动量

附录4 理论动态预紧转矩与动态、预紧转矩公差

附录5 G、GD系列滚珠丝杆副

参考文献 2100433B