機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第一章 概論

1.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本概念

1.1.1 機(jī)電一體化的定義

1.1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)要素

1.1.3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類(lèi)

1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)

1.2.1 機(jī)電一體化發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)

1.2.2 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)

1.3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

1.4 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.4.1 機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀

1.4.2 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

1.5 本章小結(jié)

第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及工程路線

2.1 現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特征

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)分析方法

2.2.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

2.2.2 可靠性分析

2.2.3 系統(tǒng)匹配性分析

2.2.4 操作性分析

2.2.5 維修性分析

2.2.6 安全性分析

2.3 機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工程路線

2.3.1 基本設(shè)計(jì)和工程路線

2.3.2 市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè)

2.3.3 構(gòu)思比較

2.3.4 方案評(píng)價(jià)

2.3.5 詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.3.6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的質(zhì)量控制

2.3.7 制造工程質(zhì)量管理

2.4 典型機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工程路線

2.4.1 工業(yè)機(jī)器人

2.4.2 家用電器

2.5 本章小結(jié)

第三章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)概述

3.1.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

3.1.2 機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

3.2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要特性

3.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

3.2.2 阻尼

3.2.3 剛度

3.2.4 傳動(dòng)精度

3.3 機(jī)械傳動(dòng)裝置

3.3.1 齒輪傳動(dòng)及系統(tǒng)傳動(dòng)比的分配方法

3.3.2 諧波齒輪減速器

3.3.3 滾珠絲杠傳動(dòng)

3.3.4 同步帶傳動(dòng)

3.3.5 滾珠花鍵

3.4 導(dǎo)軌

3.5 本章小結(jié)

第四章 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)及定位

4.1 驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)及技術(shù)要求

4.1.1 驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)

4.1.2 驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)要求

4.2 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件

4.2.1 步進(jìn)電機(jī)

4.2.2 直流電動(dòng)機(jī)

4.2.3 交流電動(dòng)機(jī)¨

4.2.4 液壓與氣壓伺服元件

4.3 常用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件的特性及選擇方法

4.4 定位機(jī)構(gòu)

4.4.1 概述

4.4.2 直接驅(qū)動(dòng)定位

4.4.3 直線運(yùn)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)定位

4.4.4 剛性傳動(dòng)定位機(jī)構(gòu)

4.4.5 撓性傳動(dòng)定位機(jī)構(gòu)

4.5 本章小結(jié)

第五章 計(jì)算機(jī)技術(shù)

5.1 微型計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化中的地位

5.2 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分類(lèi)

5.2.1 分類(lèi)

5.2.2 工業(yè)控制機(jī)與信息處理機(jī)的區(qū)別

5.2.3 開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)和總線系統(tǒng)

5.2.4 常用微機(jī)總線介紹

5.3 STD總線系統(tǒng)

5.3.1 STD總線信號(hào)描述及規(guī)范

5.3.2 ST口總線工作模式

5.4 STD總線的I/O子系統(tǒng)

5.4.1 概述

5.4.2 開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊

5.4.3 A/D、D/A及模擬信號(hào)處理

5.4.4 運(yùn)動(dòng)控制接口

5.5 控制系統(tǒng)的選用

5.5.1 單板和單片微機(jī)控制系統(tǒng)

5.5.2 普通PC機(jī)組成的控制系統(tǒng)

5.5.3 STD總線微機(jī)控制系統(tǒng)

5.5.4 工業(yè)PC機(jī)

5.5.5 可編程序控制器

5.5.6 幾種控制裝置的性能比較

5.6 本章小結(jié)

第六章 傳感器技術(shù)

6.1 傳感器組成及分類(lèi)

6.1.1 傳感器的組成

6.1.2 傳感器的分類(lèi)

6.2 傳感器的特性

6.2.1 傳感器的動(dòng)靜特性

6.2.2 傳感器的性能指標(biāo)

6.2.3 傳感器的輸入、輸出特性和對(duì)環(huán)境的要求

6.2.4 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)

6.3 常用傳感器

6.3.1 位移傳感器

6.3.2 速度傳感器

6.3.3 溫度傳感器

6.3.4 力傳感器

6.3.5 物位傳感器

6.4 本章小結(jié)

第七章 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合

7.1 典型機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)例分析

7.1.1 工業(yè)機(jī)器人

7.1.2 輸送、搬運(yùn)設(shè)備

7.1.3 數(shù)控設(shè)備

7.1.4 辦公設(shè)備

7.1.5 家用電器

7.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合

7.2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)元件

7.2.2 驅(qū)動(dòng)方式與傳感器

7.2.3 控制方式與計(jì)算機(jī)

7.2.4 系統(tǒng)與工作環(huán)境

7.3 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是中央廣播電視大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)（專(zhuān)科起點(diǎn)本科）必修的專(zhuān)業(yè)課教材。

通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化基本要素進(jìn)行分析與綜合，從系統(tǒng)化的角度介紹了各要素之間的相互作用關(guān)系，通過(guò)五個(gè)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)例，進(jìn)一步闡述了機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法?！稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可作為“機(jī)電控制及自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的本科生教材，還可作為機(jī)類(lèi)其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生及有關(guān)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考書(shū)。

本書(shū)以機(jī)電一體化系統(tǒng)基本組成要素為主線展開(kāi)編寫(xiě)，共分為7章，主要包括緒論、機(jī)械系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口、典型機(jī)電一體化系統(tǒng)（足球機(jī)器人、模糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、自助柜員機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、3D打印機(jī)）。書(shū)后附有實(shí)用技術(shù)資料，涉及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（滾珠絲杠副、諧波齒輪傳動(dòng)、同步帶）、伺服系統(tǒng)（交流伺服系統(tǒng)、電液伺服閥）、傳感器和控制器（單片機(jī)、PLC）等。本書(shū)可作為高等院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)和機(jī)電工程專(zhuān)業(yè)教材，也可供從事機(jī)電一體化技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。

1 緒論

1.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本概念

1.1.1 機(jī)電一體化的定義

1.1.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品

1.1.3 機(jī)電一體化技術(shù)特點(diǎn)

1.1.4 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素

1.1.5 機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)組成

1.1.6 機(jī)電一體化技術(shù)與其他技術(shù)的區(qū)別

1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.2.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

1.2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

1.3 機(jī)電一體化的發(fā)展

1.3.1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程

1.3.2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

思考與練習(xí)

2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)

2.1 概述

2.2 機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求

2.2.1 機(jī)械系統(tǒng)的組成

2.2.2 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

2.3 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)

2.4 伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)特性

2.4.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

2.4.2 摩擦

2.4.3 爬行

2.4.4 阻尼

2.4.5 剛度

2.4.6 諧振頻率

2.4.7 間隙

2.5 齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)

2.5.1 齒輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.5.2 齒輪傳動(dòng)副間隙的消除

2.6 三種精密傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

2.6.1 諧波齒輪傳動(dòng)

2.6.2 滾珠花鍵傳動(dòng)

2.6.3 同步齒形帶傳動(dòng)

2.7 滾珠絲杠副傳動(dòng)

2.7.1 滾珠絲杠副的工作原理

2.7.2 滾珠絲杠副的機(jī)構(gòu)與？整

2.7.3 滾珠絲杠副的選型與計(jì)算

2.7.4 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)參數(shù)與標(biāo)注

2.8 聯(lián)軸器

2.8.1 一般聯(lián)軸器

2.8.2 錐環(huán)無(wú)鍵聯(lián)軸器

2.8.3 膜片彈性聯(lián)軸器

2.8.4 安全聯(lián)軸器

2.9 導(dǎo)軌

2.9.1 導(dǎo)軌概述

2.9.2 導(dǎo)軌的類(lèi)型和特點(diǎn)

2.9.3 貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌

2.9.4 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌

2.10 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差與動(dòng)態(tài)特性分析

2.10.1 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差分析

2.10.2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析

思考與練習(xí)

3 機(jī)電一體化檢測(cè)系統(tǒng)

3.1 概述

3.1.1 檢測(cè)系統(tǒng)的組成

3.1.2 傳感器的構(gòu)成、分類(lèi)及基本特性

3.1.3 信號(hào)傳輸與處理電路

3.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)常用傳感器

3.2.1 電阻傳感器

3.2.2 電容傳感器

3.2.3 電感傳感器

3.2.4 壓電傳感器

3.2.5 磁敏傳感器

3.3 其他類(lèi)型檢測(cè)技術(shù)

3.3.1 固態(tài)圖像傳感器（CCD）

3.3.2 激光檢測(cè)

3.3.3 超聲波檢測(cè)

3.3.4 光纖傳感器

……

4　機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)控制及接口技術(shù)

5　機(jī)電一體化伺服控制系統(tǒng)

6　機(jī)電一體化抗干擾技術(shù)

7　機(jī)電一體化自動(dòng)化制造系統(tǒng)

8　機(jī)電一體化項(xiàng)目案例教學(xué)

參考文獻(xiàn)

·收起全部<<2100433B

以機(jī)械為基礎(chǔ)，以機(jī)電結(jié)合為重點(diǎn)進(jìn)行編寫(xiě)。主要內(nèi)容包括：緒論、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器檢測(cè)及其接口電路、控制電動(dòng)機(jī)及其選擇計(jì)算、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例?！稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》最大特色是以典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例為例，詳細(xì)介紹了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想和方法，力求使讀者對(duì)機(jī)電一體化有全面的認(rèn)識(shí)，系統(tǒng)地掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和方法?！稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》可作為高等院校機(jī)械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生、研究生教材，同時(shí)也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員與研究人員的參考書(shū)。