机电一体化系统设计张建明课后答案

目 录

摘要 （ 1 ） 1、数控铣床的组成与进给系统概述 （1-2） 2、数控铣床X方向进给伺服系统总体结构设计2.1 技术参数 2.2 系统结构和工作原理 3、X方向滚珠丝杠副的设计

3.1 X方向滚珠丝杠副的计算 3.2 伺服电机的选择计算 3.3 确定滚珠丝杠副的型号 3.4 滚珠丝杠副的校验 3.5 轴承的选择及校核 4、总结 参考文献

1

（ 2 ） （2-3） （3-6） （6-8） 8-10） 10-11） 11-13） （ 13 ） （ 13 ）

（（（

目 录

摘要 （ 1 ） 1、数控铣床的组成与进给系统概述 （1-2） 2、数控铣床X方向进给伺服系统总体结构设计2.1 技术参数 2.2 系统结构和工作原理 3、X方向滚珠丝杠副的设计

3.1 X方向滚珠丝杠副的计算 3.2 伺服电机的选择计算 3.3 确定滚珠丝杠副的型号 3.4 滚珠丝杠副的校验 3.5 轴承的选择及校核 4、总结 参考文献

1

（ 2 ） （2-3） （3-6） （6-8） 8-10） 10-11） 11-13） （ 13 ） （ 13 ）

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《机电一体化系统设计》曾励 主编

XX大学XX学院XXXXX-XXXX学年 第X学期

《机电一体化系统设计》试卷

班级 学号 姓名

一、填空题：（每空1分，共20分）

1、机电一体化是

2、开发性设计是在既没有

按照 要求进行的设计。

3、滚珠丝杠副的传动效率高达

4、启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的

5、对步进电动机进给系统中齿轮传动装置进行传动比分配的原则是

6、据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为

7、在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的

8、滚珠丝杠螺母副的结构类型有

9、计算齿轮传动系统时非随机载荷的采用 法。

10、数字式传感器检测系统的传感器输出信号为

11、当传感器的输出信号是电参数形式时，需要采用

成 形式。

12、采样信号变成连续信号必须经过

1、机电一体化与英文单词（ ）

A.Mechanics一致 B.Electronics一致

C.Mechatronics一致 D.Ele

机电一体化系统设计

课程设计报告

姓名： 黄建峰

学号： 09143407

班级： 机械电子工程091

指导老师： 吴福忠、朱烈锋

所在小组： 第3组

2011年7月4日-17日绍兴文理学院工学院机械电子工程专业

目录

一、 课程设计目的……………………………………………………………………….

二、 设计内容与要求…………………………………………………………………….

三、上交的材料

1、课程设计说明书一份……………………………………………………………………………………………… 2、图纸…………………………………………………………………………………………………………………… 3、材料要求………………………………………………………………………………………………………………

四，总体设计思路及方案比较……………………………………………………………………………………..

五，课程设计具体内容

1， 小车车体的设计…………………………………………………………

1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么？

a、机械本体：用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。B、动力系统：为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。C、传感与监测系统：将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。D、信息处理及控制系统：接收传感器与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制的功能。e、执行装置：在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。 1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比，具有较高的功能水平和和附加值，它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。 1-7、机电一体化的主要支撑技术：传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。 1-8、机电一体化的发展

第4章 机电一体化检测系统 4.1 概述 4.2 位移检测 4.3 速度、加速度检 测 4.4 力、扭矩和流体 压强检测 4.5 传感器前级信号 处理 4.6 传感器接口技术

4.1 概述 4.1.1 检测系统的组成  (1) 把各种非电量信息转换为电信号,这 就是传感器的功能,传感器又称为一次仪表。  (2) 对转换后的电信号进行测量,并进行 放大、运算、转换、记录、指示、显示等 处理,这叫作电信号处理系统,通常被称为二 次仪表。 非电量检测系统的结构形式如图 4-1 所 示。 

图 4-1 非电量检测系统的结构形式

4.1.2 传感器的概念及基本特性 1.传感器的构成 传感器一般由敏感元件、传感元件和 转换电路三部分组成,如图4-2所示。 

图4-2 传感器的组成框图

(1)敏感元件: 是一种能够将被测量 转换成易于测量的物理量的预变换装置 , 其输入、输出间具有确定的数学关系 (最好为线性)。如弹性敏感元件将力 转换为位移或应变输出。  ( 2 )传感元件：将敏感元件输出的 非电物理量转换成电信号(如电阻、电 感、电容等)形式。 ( 3 )基本转换电路：将电信号量转换 成便于测量的

一、单项选择题

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内 1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为 （A ） A．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代 2. “机电一体化”在国外被称为 （C ） A．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A和B 3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是 （D ） A．提供动力 Ｂ．传递运动 Ｃ．传递动力 Ｄ．A、B和Ｃ 4. 时域函数f(t)?e A．

?αt的拉普拉斯变换为 Ｂ．

Ｃ．

（C ）

1 s?s??

1 s??Ｄ．

1 ?5. 在同步齿型带传动中，同步带的齿形为 A．梯形 Ｂ．矩形 Ｃ．渐开线

6. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其 A．机械特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．力矩特性 7. 在滚珠丝杠副中，预紧调整是为了消除其 A．径向间隙 Ｂ．轴向间隙 Ｃ．预应力

8. 在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是 A．60° Ｂ．45° Ｃ．0°

9. 若x为传感器的输入量，y是其输出量，则传感器的灵敏度为

机电一体化系统综合课程设计

X-Y数控工作台设计说明书

学校名称： 杭州电子科技大学信息工程学院

学生姓名： 郑群波 周益民 朱建伟 缪建立

专 业： 机械设计制造及其自动化

指导老师： 张巨勇、金成柱、季国顺、刘薇

二〇一一年一月

一、设计目的

机电一体化系统综合课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：

1. 通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪

知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。

2. 通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设

计计算及选用的方式。

3. 通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控

制驱动方式。

4. 培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想。 5. 锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。

二、设计任务

设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.02mm，定位精度为0.04mm。

机电一体化系统设计复习资料

机

电一体化

系统设计

资料

机电一体化系统设计复习资料

目录

第一章 机电一体化的概念

第二章 机电一体化系统中的机械模块

第三章 测量模块(检测)

第四章 驱动模块(执行)

第五章 控制模块(闭环伺服系统和顺序控制及指令)

第六章 接口模块 (通信)

第七章 考试重点

第八章 参考文献

第九章 谢谢

机电一体化系统设计复习资料

第一章机电一体化系统的概念

1、机电一体化的概念:微电子技术、信息技术的快速发展并向传统机械产品渗透和融合和结果。

2、机电一体化系统组成模块：机械本体、动力部份、测试传感、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元、接口（或五大功能控制功能、动力功能、传感检测功能、操作功能、构造功能）。

3、4A革命：工厂自动化、；办公自动化、家庭自动化、社会服务自动化。

4、典型的机电一体化系统：机械手关节伺服系统、数控机床（NC）工业机器人、自动导引车、顺序控制系统、数控自动化制造系统及微机电系统。

5、设计依据与评价标准：系统功能、性能指标、使用条件、社会经济效益。

6、设计思想：替代机械系统、简化机械、增强机械系统、综合机械系统。

1市场调研、需求分析和技术预测7、设计过程方法：○

2现代模具加工装备的结构形式○3用户对开发设计新○

4市场情况○5

机电一体化系统综合课程设计

X-Y数控工作台设计说明书

学校名称： 杭州电子科技大学信息工程学院

学生姓名： 郑群波 周益民 朱建伟 缪建立

专 业： 机械设计制造及其自动化

指导老师： 张巨勇、金成柱、季国顺、刘薇

二〇一一年一月

一、设计目的

机电一体化系统综合课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：

1. 通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪

知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。

2. 通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设

计计算及选用的方式。

3. 通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控

制驱动方式。

4. 培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想。 5. 锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。

二、设计任务

设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.02mm，定位精度为0.04mm。