机电一体化第2章
第二章机械系统设计
本章教学重点：数学模型建立.机电一体化对机械传动的要求、齿轮传动设计要点。本章教学难点：机电一体化系统数学模型。
本章教学方式：多媒体教学、动画演示。
机械系统是机电一体化系统的最基本要素，主要包括执行机构、传动机构和支承部件。机械的主要功能是完成机械运动，一部机器必须完成相互协调的若干机械运动。每个机械运动可由单独的控制电机、传动件和执行机构组成的若干个子系统来完成，若干个机械运动由计算机来协调与控制。
本章首先介绍机械系统数学模型的建立；其次分析机械传动系统的特性；最
后介绍机电一体化系统中常用的新型机械传动装置和支承部件。
第一节机械系统数学模型的建立
一、机械移动系统
机械平移系统的基本元件是质量、阻尼和弹簧。建立机械平移系统数学模型的
基本原理是牛顿第二定律。
下面以如图2-la）所示的组合机床动力滑台铳平面为例说明平移系统的建模
/(/)
b)
图2-1动力滑台锐平面及其力学模型
a）动力滑台铳平面b）系统力学模型
设动力滑台的质量为砧液压缸的刚度为k,粘性阻尼系数为c,外力为f
（t）.若不计动力滑台与支承之间的摩擦力，则系统可以简化为如图2-lb）所示
的力学模型。由牛顿第二定律知，系统的运动方称为
对上式取拉氏变换，得到系统的传递函数
X。札，1
F(5)ms2 +cs + k
二、机械转动系统
机械转动系统的基本元件是转动惯量、阻尼器和弹簧。建立机械转动系统数学模型的基本原理仍是牛顿第二定律。
简单扭摆的工作原理如图2-2所示，图中/为摆锤的转动惯量；c为摆锤与空气间的粘性阻尼系数；斤为扭簧的弹性刚度；刃（￡）为加在摆锤上的扭矩；
（Q为摆锤转角。则系统的运动方称为：
图2-2扭摆工作原理图
(2-2)
对上式取拉氏变换，得系统的传递函数为
%十」（2-3）
m（s） Zr +cs + k
可以看出，式（2-3）与式（2-1）具有相同的形式。
三、基本物理量的折算
在建立机械系统数学模型的过程中，经常会遇到基本物理量的折算问题，在
此结合数控机床进给系统，介绍建模中的基本物理量的折算问题。
数控机床进给系统如图2-3所示。电动机通过两级减速齿轮z】、Z?、Z3、Zj 及丝杠螺母机构驱动工作台做直线运动。
=—6?) Z2(2-7)
图2-3中，/为轴I部件和电动机转子构成的转动惯量；広、Z为分别为轴II、III 部件的转动惯量；人、金、厶分别为轴I、II、III的扭转刚度系数；k 为丝杠螺母副及的轴向刚度系数；刃为工作台质量；c为工作台导轨粘性阻尼系数；T\、E、％分别为轴的输入转矩。
1转动惯量的折算
将轴I、II、III上的转动惯量和工作台的质量都折算到轴I上，作为系统总转动惯量。设片、丁2、4分别为轴I、II、III的负载转矩，】、2、3分别为轴I、II、III的角速度，卩为工作台的运动速度。
1):
轴I、II、III转动惯量的折算根据动力平衡原理，对于轴I有
T t =+7^ (2-4) 对于轴II有
T2 =J2d)2 +T2(2-5)由于轴II的输入转矩是从轴I上的负载转矩获得的，且与他们的转速成反比，所以有
(2-6) 又由传动关系知
2)工作台质量的折算 根据动力平衡关系：丝杠转动一周所做的功等于工 作台
前进一个导程时其惯性力所做的功，对于工作台和丝杠有
(2-11) 式中L ——丝杠导程。
根据传动关系有
将式(2-13)代入式(2"11)得
3)折算到轴I 上的总转动惯量 将式(2-8). (2-10). (2-13)代入式(2-4)
并整理得
将式(2-6)和(2~7)代入式(2-5)得
T ； = J 2 鱼
\ ^2丿
(2-8)
对于轴III 有 (2-9)
根据力学原理和传动关系，整理得
巧詁底R 卜+ (2-10) T 32TT = tnvL (2-12) (Z 忆3 ]
⑴丿 1孕4丿
(2-13) (2-14)
式中J z 系统折算到轴I 上的总转动惯量。
其中，第二项为轴II 转动惯量折算到轴I 上的当量转动惯量；第三项为轴III 转动惯量折算到轴I 上的当量转动惯量；第四项为工作台质量折算到轴I 上的当 量转动惯量。
2粘性阻尼系数的折算
机械系统的相对运动元件之间存在着粘性阻尼，并以一定的形式表现出来。 在机械系统的数学建模过程中，粘性阻尼同样需要折算到某一部件上，求出系统 的当量阻尼系数。其基本方法是将摩擦阻力、流体阻力及负载阻力折算成与速度 有关的粘性阻尼力，再利用摩擦阻力与粘性阻尼力所消耗的功相等这一原则，求 出粘性阻尼系数，最后进行相应的当量阻尼系数折算。
在本例中工作台得摩擦损失占主导地位，其它各环节的摩擦损失相对而言可 以忽略不计。
当只考虑阻尼力时，根据工作台和丝杠之间动力关系有
(2-16)
即丝杠旋转一周所做的功，等于工作台前进一个导程时其阻尼力所做的功。 根据力学原理和传动关系有
将以上两式代入式（2-16）,并整理得
(2-17)
式中J ——工作台导轨折算到轴I 上的粘性阻尼系数
(2-18)
3刚度系数的折算
机械系统中各元件在工作时受到力和/或力矩的作用，将产生伸长（或压缩） 和/或
扭转等弹性变形，这些变形将影响整个系统的精度和动态性能。在机械系L
Z 忆
3
统的数学建模中，需要将其折算成相应的当量扭转刚度系数和/或线性刚度系数。
在本例中，首先将各轴的扭转角折算到轴I 上，丝杠与工作台之间的轴向弹 性变形会使轴III 产生一个附加扭转角，所以也要折算到轴I 上，然后求出折算 到轴I 上的系统的当量刚度系数。
1）轴向刚度系数的折算 当系统受到载荷作用时，丝杠螺母副和螺母座都 会产生轴向弹性变形，其示意图如图2-4所示。设丝杠的输入转矩为人，丝杠和 工作台之间的弹性变形为，相应的丝杠附加转角为 3。根据动力平衡和传 动关系，对于丝杠轴III 有
图2-4弹性变形等效示意图
= k&L 所以
式中k r ——附加扭转刚度系数 (2-20)
2）扭转刚度系数的折算 设“ 2. 3分别为轴I 、II 、III 在输入转矩 T\、％作用下产生的扭转角，根据动力平衡和传动关系有
q =工 (2-21)
k\
—
即§ = —7 k
(2-19)
(2-23)
因为丝杠和工作台之间的轴向弹性变形，使得轴III 产生了一个附加扭转角
3,所以轴HI 上的实际扭转角 ⑴为：
(2-24)
将式（2-19）和式（2-21）代入式（2-22）得
(2-25) 将各轴的扭转角折算到轴I 上，得到系统的当量扭转角
将式（2-21）、（2-22）和（2-23）代入式（2-25）得
(2-27)
式中T z ——折算到轴I 上的当量扭转刚度系数
将基本物理量折算到某一部件后，即可按单一部件对系统进行建模。在本例
中，设输入量为轴I 的转角乩、输出量为工作台的线位移X,
则可以得到数控机
(2-26)
(2-28)
z 忆
3
-
床进给系统的数学模型
—kyX;
Z2Z4人2龙丿(2-29) 对应于该二阶线性微分方程的传递函数为
从）
6乙丿2兀“ +2做〃+co;2
(2-30)
式中％——系统的固有频率，? =胆仏
匚——系统的阻尼比，歹=疋/（2灰页）
?和歹是二阶系统的两个特征参数，对于不同的系统可由不同的物理量确定，对于机械系统而言，它们是由质量、阻尼系数和刚度系数等结构参数决定的。
第二节机械传动系统的特性
一、机电一体化对机械传动的要求
1、高精度
2、快速响应
3、良好的稳定性
二、机械传动系统的特性
转动惯量小摩擦小阻尼合适刚度大抗振性能好间隙小转动惯量大会是机械负载增大、系统响应性能变慢、灵敏度降低、固有频率下降，容易谐振。同时，使电气驱动部件谐振频率降低，阻尼增大。
阻尼越大，最大振幅越小，衰减越快。但定位精度降低，易产生爬行；稳态误差大，精度降低。
刚度大，失动量小。提高刚度可增加闭环系统的稳定性。
第三节机械传动装置
一、齿轮传动
齿轮传动是应用非常广泛的一种机械传动，各种机床中传动装置几乎都离不开齿轮传动。在数控机床伺服进给系统中采用齿轮传动装置的目的有两个，一是将髙转速低转矩的伺服电机（如步进电机、直流或交流伺服电机等）的输出，改变为低转速大转矩的执行件的输出；另一是使滚珠丝杠和工作台的转动惯量在系统中占有较小的比重。此外，对开环系统还可以保证所要求的精度。
提高传动精度的结构措施有：
（一）适当提髙零部件本身的精度；
（二）合理设计传动链，减少零部件制造、装配误差对传动精度的影响
1、合理选择传动型式
2、合理确定级数和分配各级传动比
3、合理布置传动链
（三）采用消隙机构.以减少或消除空程。
由于数控设备进给系统经常处于自动变向状态，反向时如果驱动链中的齿轮等传动副存在间隙，就会使进给运动的反向滞后于指令信号，从而影响其驱动精度。因此必须采取措施消除齿轮传动中的间隙，以提高数控设备进给系统的驱动精度。
由于齿轮在制造中不可能达到理想齿面的要求，总是存在着一定的误差，因此两个啮合着的齿轮，总应有微量的齿侧隙才能使齿轮正常地工作。以下介绍的几种消除齿轮传动中侧隙的措施，都是在实践中行之有效的。
1.圆柱齿轮传动
（1）偏心轴套调整法
图2-5所示为简单的偏心轴套式消隙结构。电机1是通过偏心轴套2装到壳体上，通过转动偏心轴套的转角，就能够方便地调整两啮合齿轮的中心距，从而消除了圆柱齿轮正、反转时的齿侧隙。
图2-5偏心轴套式消除间隙结构
1-电动机2-偏心轴套
(2)锥度齿轮调整法
图2-6是用带有锥度的齿轮来消除间隙的机构。在加工齿轮1和2时，将假想的分度圆柱面改变成带有小锥度的圆锥面，使其齿厚在齿轮的轴向稍有变化(其外形类似于插齿刀)。装配时只要改变垫片3的厚度就能调整两个齿轮的轴向相对位置，从而消除了齿侧间隙。但如增大圆锥面的角度，则将使啮合条件恶化。
图2-6带锥度齿轮的消除间隙结构
1、2-齿轮3-垫片
以上两种方法的特点是结构简单，但齿侧隙调整后不能自动补偿。
(3)双向薄齿轮错齿调整法
采用这种消除齿侧隙的一对啮合齿轮中，其中一个是宽齿轮，另一个由两相同齿数的薄片齿轮套装而成，两薄片齿轮可相对回转。装配后，应使一个薄片齿轮的齿左侧和另一个薄片齿轮的齿右侧分别紧贴在宽齿轮的齿槽左、右两侧，这样错齿后就消除了齿侧隙，反向时不会出现死区。图2-7为圆柱薄片齿轮可调拉簧错齿调整结
构。
3 4 5 6 7
图2-7圆柱薄片齿轮可调拉簧错齿调整法
1、2-齿轮3、8-凸耳4-弹簧5、6-螺母7-螺钉
在两个薄片齿轮1和2的端面均匀分布着四个螺孔，分别装上凸耳3和8。齿轮1的端面还有另外四个通孔，凸耳8可以在其中穿过。弹簧4的两端分别钩在凸耳3和调整螺钉7上，通过螺母5调节弹簧4的拉力，调节完毕用螺母6 锁紧。弹簧的拉力使薄片齿轮错位，即两个薄片齿轮的左右齿面分别紧贴在宽齿轮齿槽的左右齿面上，从而消除了齿侧间隙。
2.斜齿轮传动
斜齿轮传动齿侧隙的消除方法基本上与上述错齿调整法相同，也是用两个薄片齿轮和一个宽齿轮啮合，只是在两个薄片斜齿轮的中间隔开一小段距离，这样它的螺旋线便错开了。图2-8是垫片错齿调整法，薄片齿轮由平键和轴连接，互相不能相对回转。斜齿轮1和2的齿形拼装在一起加工。装配时，将垫片厚度增加或减少At,然后再用螺母拧紧。这时两齿轮的螺旋线就产生了错位，其左右两齿面分别与宽齿轮的齿面贴紧，从而消除了间隙。垫片厚度的增减量△十可以用下式计算：
式中 △——齿侧间隙;
B ——斜齿轮的螺旋角。
垫片的厚度通常由试测法确定，一般要经过几次修磨才能调整好，因而调整 较费时，且齿侧隙不能自动补偿。
图2-9是轴向压簧错齿调整法，其特点是齿侧隙可以自动补偿，但轴向尺寸 较大，结构不紧凑。
二、同步齿形带传动
同步齿形带传动，是一种新型的带传动，如图2-10所示，它利用齿形带的 齿形与带轮的轮齿依次相啮合传动运动和动力，因而兼有带传动，齿轮传动及锥 传动的优
点，即无相对滑动，平均传动比准确，传动精度髙，而且齿形带的强度
薄片斜齿轮1 垫片［ ”薄片斜齿轮2
宽齿轮—
高，厚度小，重量轻，故可用于高速传动；齿型带无需特别张紧，故作用在轴和轴
承等上的载荷小，传动效率髙，在数控机床上亦有应用。
图2-10同步齿形带传动
三、滚珠丝杠螺母副机构
1、滚珠丝杠副的工作原理及特点
滚珠丝杠副是一种新型的传动机构，它的结构特点是具有螺旋槽的丝杠螺母间
装有滚珠作为中间传动件，以减少摩擦，如图2-11所示。图中丝杠和螺母上都磨有
圆弧形的螺旋槽，这两个圆弧形的螺旋槽对合起来就形成螺旋线滚道，在滚道内装
有滚珠。当丝杠回转时，滚珠相对于螺母上的滚道滚动，因此丝杠与螺母之间基本上
为滚动摩擦。为了防止滚珠从螺母中滚出来，在螺母的螺族槽两端设有回程引导装
置，使滚珠能循环流动。
外滚道-
图2-11滚珠丝杠螺母
滚珠丝杠副的特点是：
1）传动效率高，摩擦损失小。滚珠丝杠副的传动效率口=?，比常规的丝杠螺母副提高3?4倍。因此，功率消耗只相当于常规的丝杠螺母副的1/4?1/3。
2）给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的螺纹间隙，反向时就可以消除空行程死
区，定位精度高，刚度好。
3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高。
4）运动具有可逆性，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动，即丝杠和螺母都可以作为主动件。
5）磨损小，使用寿命长。
6）制造工艺复杂。滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度要求高，表面粗糙度也要求髙，故制造成本髙。
7）不能自锁。特别是对于垂直丝杠，由于自重惯力的作用，下降时当传动切断后，不能立刻停止运动，故常需添加制动装置。
2、滚珠丝杠副轴向间隙的调整方法
常用的双螺母消除轴向间隙的结构型式有以下三种。
（a）垫片调隙式（图2-12）通常用螺钉来连接滚珠丝杠两个螺母的凸缘，并在凸缘间加垫片。调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移，以达到消除间隙和产生预拉紧力的目的。
这种结构的特点是构造简单、可靠性好、刚度高以及装卸方便。但调整费时, 并且在工作中不能随意调整，除非更换厚度不同的垫片。
图2-12双螺母垫片调隙式结构
1、2-单螺母3-螺母座4-调整垫片
图2-13双螺母螺纹调隙式结构
1、2-单螺母3-平键4-调整螺母
(b) 螺纹调隙式(图2-13)其中一个螺母的外端有凸缘而另一个螺母的外端 没有凸缘而制有螺纹，它伸出套筒外，并用两个圆螺母固定着。旋转圆螺母时, 即可消除间隙，并产生预拉紧力，调整好后再用另一个圆螺母把它锁紧。
(c) 齿差调隙式(图2-14)在两个螺母的凸缘上各制有圆柱齿轮，两者齿数 相差一个齿，并装入内齿圈中，内齿圈用螺钉或定位销固定在套筒上。调整时, 先取下两端的内齿圈，当两个滚珠螺母相对于套筒同方向转动相同齿数时，一个 滚珠螺母对另一个滚珠螺母产生相对角位移，从而使滚珠螺母对于滚珠丝杠的螺 旋滚道相对移动，达到消除间隙并施加预紧力的目的。
3 1 2 4
图2-14双螺母齿差调隙式结构
1、2-单螺母3、4-内齿圈
除了上述三种双螺母加预紧力的方式外，还有单螺母变导程自预紧及单螺母 钢球过盈预紧方式。
3、滚珠丝杠副的精度
滚珠丝杠副的精度等级为1、2、3、4、5、7、10级精度，代号分别为1、2、 3、4、5、7、10。其中1级为最髙，依次逐级降低。
4
、滚珠丝杠副的标注方法
4
滚珠丝杠副的型号根据其结构、规格、精度和螺纹旋向等特征按下列格式编
循环方式预紧方式公称直径 基本导程负
荷滚珠总圈数精度等级螺纹旋向 负荷滚珠总圈数为.2八3_ 4八5圈，代号分别为、2- 3、、4- 5。
浮动式 F 内循叫
I 固定式G
「插管式 C 外循环彳
I 螺旋槽式L
螺旋就向为左、右旅，只标左旅代号为LH,右旋不标。
滚珠螺纹的代号用GQ 表示，标注在公称直径前，如GQ50X8—3
例 CTC63X10——2000X1600 表示为插管突出式外循环（CT ）,双螺母齿差预紧（C ）的滚珠丝杠副，公称 直径63mm,基本导程10mm,负荷滚珠总圈数圈，精度等级级，螺纹族向为右症,
丝杠全长为2000mm,螺纹长度为
1600mm 。 「 双螺母齿差预紧C 双螺母垫片预紧D 预紧方式］双螺母螺纹预紧L ＜单螺母变导程自预紧B
机电一体化技术总结
机电一体化技术总结 篇一：机电一体化个人总结 机电一体化个人总结 回首三年来的大学生涯，有渴望、有追求、有成功也有失败，我孜孜不倦，执着探求，百般锻炼，逐渐成为了一个能适应社会要求的新时代大学生，并为以后的工作打下坚实的基础。且我相信：用心就一定能赢得精彩! 这段大学生活，给了我一次重新塑造自我、完善自我的机会.在思想上：我积极地向党组织靠拢，使我对我们党有了更为深刻的认识。在学习上，我十分热爱自己的专业，在历次的考试中都取得了优异的成绩。 我最大的特点是：诚实守信，热心待人，勇于挑战自我。为人处世上，我坚持严于律已，宽以待人.若要人敬已，先要已敬人，良好的人际关系正是建立在理解与沟通基础之上的。同时作为一名即将毕业的12年机电专业的大学生，我所拥有的是年轻和知识，使我不畏困难，善于思考，但年轻也意味着阅历浅，更需要虚心向学。我也深知，只是求学的一小步，社会才是一所真正的大学。我现在的实习工作，也正是希望得到一个更好的学习机会，同时希望单位领导能够给我一个发展的空间，去实现我人生的价值。 三年的大学生活，使自己的知识水平、思想境界、工作能力等方面都
迈上了一个新的台阶。在这即将挥手告别美好大学生活，踏上社会征途的时候，我整军待发，将以饱满的 热情、坚定的信心、高度的责任感投入到新的生活环境中，去迎接新的挑战，攀登新的高峰。 我对自己的专业无比地热爱，在光辉灿烂的大学三年岁月里，有成功也有失败，有喜有悲。我在老师的教导下通过自身刻苦学习，掌握了一定的专业知识，也养成了认真对待学习、工作的好习惯。大学是育人培才的摇篮，身处其中的我在不知不觉中慢慢成长，不但专业知识丰富了，能力提高了，而且人生观、世界观也得到了更好的锤炼。 学习上,我圆满地完成本专业课程学习,并取得了优秀成绩，每学期末考试成绩都在班上前三名。因此让自己取得了自信和增强了走向社会立足于社会的信心，养成了严谨务实、积级向上、耐心负责的敬业精神。人总是在学习中进步,在工作中锻炼！ 思想上，有良好道德修养，并有坚定的政治方向和明确的学习奋斗目标。遵纪守法，团结同学，乐于助人。并以务实求真的精神热心参予学校的公益宣传活动和爱国主义活动。 经过大学三年机电一体化专业课程的学习，谦虚自律的我，乐观向上、为人真诚、坦率，能吃苦耐劳具有团队合作精神，有较强的适应能力和自学能力，不易受外界环境的干扰，在学习上，我成绩良好，在深透课本知识的同时，注重 理论与实践的结合工作，利用课余时间进行多种计算机软件的学习和运用。在面对学校的每一次实习时都认真对待，争取做到最好，能够
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①系统既能布置成双轨单运输，又能布置成四轨双运输，还能布置成三轨双运输。 ②无极绳绞车既可平行于轨道布置，又可垂直于轨道布置。 ③双轨单运输，可采用两根钢丝绳同在轨道内侧，也可采用主绳在轨道内侧，而副绳在轨道外侧的布置形式。 ④绞车采用双向出绳，进出绳方便且体积较小。既可利用原有硐室布置，又能靠巷道侧帮布置，可适应不同巷道工况灵活布置。 (4)可实现巷道水平转弯运输。根据巷道转弯角度配置必要的专用弯道护轨装置，达到水平曲线运输之目的。 (5)配置灵活，便捷安装。根据不同条件，选用不同方案，采用不同轮组配置方式，可适应起伏变化坡道的不同运输需求;采用灵活的固定结构，拆装便利;尾轮固定简单，适应运输距离的变化，可快捷地移动。 (6)容绳量大，运行费用低。采用张紧装置张紧钢丝绳,钢丝绳张力随牵引工况而变化; 采用导向轮分绳,避免钢丝绳咬绳,减少钢丝绳磨损，钢丝绳使用寿命长;梭车采用储绳结构，可减少有运距变化巷道钢丝绳浪费;部件采用可靠的机械结构，故障率低，维护量小。 (7)连续运输，安全高效。安装区段内直达运输，无需转载，减少人力倒车次数，减轻了作业人员的劳动强度;大大降低了管理人员的管理难度，以及设备使用的事故率。
机电一体化试题及答案
填空题 1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。 2. 机电一体化系统（产品）是机械和微电子技术的有机结合。 3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。 4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。 5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。 6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。 7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。 8. 机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。 9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。 10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）： 以能源转换为主和以信息转换为主。 11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动
四种形式。 12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。 13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。 14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。 15. 机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。 16. 在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。 17. 常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。 18. 导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。 19. 机电一体化系统（产品）中，常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。 20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段，其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和额定功率；伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。 21. 步进电机按转子结构形式可分为：反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。 22. 步进电机的工作方式有：单拍工作方式和倍拍工作方式。 23. 步进电机的开环控制精度主要由步进电机的结构形式和工作
机电一体化专业实训室建设的思考
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6c173796.html, 机电一体化专业实训室建设的思考 作者：罗贤亮 来源：《职业·中旬》2016年第12期 由于机电一体化涉及机械、电子等多个领域的知识，所以使得该专业的知识复杂度较高，被普遍认为是工科专业当中最难学的专业之一。传统的学习方式教学效果不理想，如何从传统的教学方式中走出来，是当今教学中的重难点。笔者学院将理论与实际相结合，建立了现代化的实训大楼，拥有稳定的校外实训基地。在实训室的建设当中，学院以校企合作的方式，提升了实训室的综合水平，让学生通过实训来掌握专业技能。 一、机电一体化实训室的建设意义 实训室建设是以实训为核心，以任务驱动来培养学生的专业能力。实训室建设是新教学模式当中的重要环节，是保证高质量教学的重要条件，也是各大院校培养高级人才的必备条件，成为现今各大技工院校的改革重点。学生可以在一体化实训室中实现理论和实际的结合，这有利于学生专业技能以及动手能力的培养，也为学生今后的就业打下较为坚实的基础。而一体化实训室的建成不仅可以提高学生的理论与实践能力，同时也能有效提高学生的职业素养。 二、一体化实训室的建设 1.一体化实训室建设的思路和举措 笔者学院加强一体化实训室建设，全面开展人才培养模式改革。学院一体化实训室的建设以校企结合为重要思想，根据企业岗位的需要，进行一体化建设，实训室的整体布局与企业的运营流程一一对应。一体化实训室的建设要改变传统的以教师为中心的教学模式、以教材为主体的落后观念，使理论和实际相融合，有效培养学生各方面的综合能力，尤其是实践能力。 2.一体化实训室实训环境的搭建 通过到其他院校以及企业的调研学习，学院把一些企业的管理理念应用到一体化实训室的建设中。实训室场地的布置按照企业的模式，环境布置与企业相一致，学院建成的现代化实训中心就是严格按照实际生产配置的。这使得实训室不仅是学生的教学场所，还是企业的生产车间。 正是由于让企业文化走进了校园，使得学院的教学能够按照企业的岗位需求来进行，有效培养学生的专业技能，提高学生的综合素质。学院也采取了一些措施来提高学生对实训的积极性，例如设置获奖展示台，用来展示学生所获得的各种奖项。为了增强学生的安全意识，为学生搭建一个安全的生产环境，学院还在实训场地悬挂了安全生产标语以及规章制度等。 3.一体化实训室实训内容的构建
机电一体化系统的发展
机电一体化系统的发展 自机电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”之后有了明显的进展，引起了人们的广泛注意。（一）“机电一体化”技术的发展历程1.数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页。2.微电子技术为“机电一体化”带来勃勃生机。3.可编程序控制器，“电力电子”等的发展为机电一体化提供了坚强的基础。4.激光技术，模糊技术，信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新的台阶。（二）“机电一体化”的发展趋势 1.光机电一体化，一般的机电一体化系统是由传感系统，能源系统，信息处理系统，机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效的改进机电一体化系统的传感系统，能源系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。2.自律分配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“亢余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件做出不同的反应。系统可产生本身的信息并附加所给息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显的增加了系统的适应能力，有不因某一子系统的故障而影响整个系统。3.全球信息化——智能化。今后的机电一体化产品，“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要是受益于模糊技术，信息技术的发展。除此以外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的，有较多亢余度的双向联系。 4.仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统停止工作时，生物便死亡，而当控制系统工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件——软件一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势，但有一段漫长的路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体，执行结构，传感器，CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。（参考北京大学一篇机电一体化论文的内容） 机电一体化产品系统（整机）和基础元，部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床，机器人，汽车电子化产品，智能化仪器仪表，电子排版印刷系统，CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元，部件有：电力电子器件及装置，可编程序控制器，模糊控制器，微型电机，传感器，专用集成电路，伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状，发展趋势，市场前景分析从略。 发展“机电一体化”而面临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能，节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进一步提高；二是开发自动化，数字化，智能化机电产品，促进产品更新换代。前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。 我国认为机械发展新阶段是机电一体化阶段。机电一体化是机电一体化技术及其产品的统称，并把柔性制造系统和计算机集成自造系统等先进自造技术的生产的生产线和制造也包括在内，发展了机电一体化的含义。机电一体化包括六大类共性关键技术：精密机械技术，伺服驱动技术，传感检测技术，信息处理技术，自动控制技术和系统总体技术。对机电一体化产品的一种认识是“在机械产品的基础上应用微电子技术和计算机技术产生出来的新一代的机电产品。这种认识的核心是：“机电一体化产品必须是由计算机控制的伺服系统”。
实训基地建设规划方案(机电一体化)
实训基地建设规划方案 学校占地83，319平方米，校舍建筑总面积25，044平方米。现有教职员工232人（其中专任教师198人）。学校现设职高部、电大部和培训部三个教学单位，实现了学历与非学历教育并重、长班与短训并举的局面。现有全日制学历教育在校生2256名，年培训学员1500名。 多年来，学校致力于深化教育教学改革，强化专业建设，特别是在省级特色专业——机电一体化专业的建设中，取得了显著成效。该专业现有专任教师29人，其中本科以上学历25人；17人已取得中级工证书，3人有高级工证书。现有20个教学班，1031名学生。2001年以来学历教育毕业生477人，毕业生就业率达98%以上。建校以来，该专业已累计培养2000余名毕业生，取得了良好的办学效益和社会效益。 本着科学发展观的要求，结合学校发展建设和服务地域经济的实际，特制定《抚宁职教中心实训基地建设规划方案》。 一、实训基地建设必要性与可行性分析 加强实训基地建设是认真贯彻落实《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》精神的需要，是进一步更新思想观念、明确发展方向，真正做大做强骨干特色专业的需要，是有效地培养“宽基础、复合型、多技能、创新型”初、中级技术人才的需要，是切实为“三农”服务，努力为构建和谐社会和县域经济发展多做贡献的需要。 在现有的基础上，再经过三年的努力，我们将不断扩大办学规模、提高办学的社会效益和经济效益，切实做大做强骨干特色专业，并以
骨干特色专业带动其它专业的稳步发展，真正实现多层次、多形式、多规格办学。 在办学规模上，实现：长班年招生1100人，短班（岗前、岗中、岗后）年培训2000人，农村剩余劳动力转移年培训1500人以上，初中职业技术年培训1200人。 在培养目标的定位上，主要根据社会发展和市场经济的需求培养“实用型、技能型、职业型、创新型”的初、中级技术人才，毕业生“双证”达100%，实现毕业生就业率100%，外输（本市外）毕业生就业率达80%以上。 在机电一体化专业的实训基地得到有效建设后，专业设施将进一步完善，办学功能进一步提高，必将促进办学规模的进一步扩大并将带来可观的社会效益和经济效益。 第一，建设后可容纳机电一体化专业1600-1800人的实习实训，真正将省级特色专业——机电一体化专业做大、做实、做强。 第二，确保每年为社会输送具有“双证”的合格毕业生1100人,创经济效益1500万元。 第三，针对县内各级各类企业年培训可达2000人以上，促进企业年增经济效益1500万元以上。 第四，有效地开展初中后职业技术教育培训工作，年培训在1200人以上，每年可产生经济效益1000万元以上。 第五、可实现教学实习向教学与生产实习的顺利转移，每年可为学校创造经济效益100万元。 综合上述分析，经过必要的项目建设后，学校每年可增创经济收入400万元以上，为县域经济创造效益4500万元以上。
机电一体化实训总结
机电一体化实训总结 机电一体化实训,两周,转眼就过了。实训,在我看来是一种练习或者说复习,是为了巩固以前学的知识和增强自己的动手能力,因此,每个实训我都很重视,都全力以赴,都有很大的收获。 这次实训,只要就三步,焊接元件,编写程序,调式。我们的实训训练不仅是锻炼个人技能,同样的还有人与人之间的合作能力,因此,分组,分任务,这是必不可少的。一个团队,分工是否合理直接影响到这个团队的成败,像我们组,有人负责焊接,有人负责查资料,有人负责编写程序,这样的分工对这个实训任务来说不可以说不合理,因此,我们组,无论是在速度、数量还是质量等方面上,应该都是完成的最好的。 对我们组来说这次实训最大的障碍,不是编程,而是焊接。编程,理论上的东西,对我们来说没什么难度,当然如果要考虑它的各方面的话那有另当别论,我们这里完成任务就好,不过有时间的话我们也会去把它完善。这焊接对我们这些没怎么实践过得人来说,是一个不小的挑战,既要避免它虚焊,又要避免把原件给烧坏,这个度需要把握的很好才行,因此,我们是经过一轮大比拼才决定了由谁来负责这一块。在焊接之前,我们还有一个很重要的步骤要做的,那就是布局,因为我们的电路板有限,电路板的面积也有限,所以布局要很讲究,很合理,才行,这布局,我们组是决定了要把它布得合理,步得完美的,所以,在这之前,我们是经过了一番的讨论,并且是把后面几个的任务因素也是考虑了进去,所以布出来的效果还是很好的。这次实训不仅增强了我们的技能方面的能力,更多的是增强了我们的交流、合作能力和团队精神。 这次实训因为有用到电烙铁,所以安全方面不得不强调。电烙铁用的是220V的电压,通电之后本身又有高温,因此,一不小心就是烧物,伤人。我发现在实训场里的很多东西都是伤痕累累的,桌子有很多一块块的伤疤,更恐怖的是电烙铁的电线上也是充满伤疤,这可以看出来,我们同学对这个安全的问题还不是很重视,相信不少同学都有烫伤的体验。我觉得,无论是在哪里,无论是做什么东西、什么事情,安全都是前提,耐心、细心很重要。 实训完了,我们的作品也出来了,看着手中完美的作品,我们是充满了自豪感。实训是大学的一种很重要、很有必要的学习方式,它能让我们学到课堂学不到的知识,谢谢老师为我们付出的汗水,谢谢。
对机电一体化发展的认识
对机电一体化发展的认识：机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。第一阶段（又称初级阶段）是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认。第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。机电一体化是一个新兴的边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向[1]。一般认为，机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其他技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。美国IEEE/ASME曾于1996年给出了一个较为全面的定义: “我们对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’，包括以下11个方面：（1）成型和设计；（2）系统集成；（3）执行器和传感器；（4）智能控制；（5）机器人；（6）制造；（7）运动控制；（8）振动和噪声控制；（9）微器件和光电子系统；（10）汽车系统；（11）其他应用”。目前，国际上普遍采用日本机械振兴协会的定义：“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称[3]”，涉及机械制造技术、电子技术、信息处理技术、测试和传感器技术、控制技术、接口技术、计算机技术、伺服驱动等多种技术。机电一体化技术对现代工业的发展有巨大的推动力，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。
1 国外机电一体化发展现状 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。第一阶段（又称初级阶段）是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认。第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。 1989年在日本东京召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，是机电一体化向纵深发展的标志，各国政府也开始有计划地推动和发展机电一体化技术和产品。目前，日本和美国在机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位。美国商务部曾发表过一份关于日本机电一体化的研究报告，对日美两国机电一体化技术的基础研究、超前开发与形成产品等三方面进行了比较，结论是除机器视觉与软件外，日本的基础研究与美国是可以比拟的。当前，他们都将智能传感器、计算机芯片制造技术、具有触觉和人机对话功能的人工智能工业机器人、柔性制造系统等列为高技术领域的重大研究课题，并投入大量资金支持发展相关技术。 20世纪90年代后期，机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术、微细加工技术等进入了机电一体化，出现了光机电一体化
机电一体化专业实训室建设规划[2012_2015]
江西机电职业技术学院 《机电一体化技术专业》实验、实训室建设规划 （2012——2015年） 一、建设目标 我院的机电一体化技术专业的实践教学以“立足校内苦练基本功，工学结合紧密联系实际，顶岗实习锻炼提高”的模式展开。从2005年3月至2012年6月，我院电气工程系从以下几个方面加强对机电一体化技术专业实验实训基地的建设，已经取得了良好的成效。 首先，将实践教学贯穿于全部教学活动中。在新的教学计划的构架下，体现“能力本位”的指导思想，基本技能、专业技能、综合技能的教学以“学中做、做中学”的形式开展。 其次，在现有实践教学条件的基础上，进一步加大教学投入，更新教学设施，以满足专业教学需求。现有与本专业相关的实训场所主要有：电工实验室、电子实验室、电工实训场、电子实训场、电子安装实训、机床电气综合实训室、线路安装实训室、电工技能实训室、单片机实验室、机电一体化现代控制中心PLC 实验室、电气实训室、光机电一体化实训室、EDA实训室、GE智能平台自动化系统实训室、中央财政支持的电工电子与自动化技术实训基地等。 根据教学需要，近两年来，电气工程系实施更新、增加与专业课程建设相关的实验实训场所和设备。在现有实验实训教学设施的基础上，进一步加大教学投入，完善教学硬件资源。2010年新增加专业机房及光机电一体化实训室，新增电工维修考核实训装置，机床故障与排查实训装置等。2011年，获得了中央财政支持“电工电子与自动化技术”实训基地建设项目（中央财政支持200万，学院配套200万），将增加柔性自动化的先进制造综合实训系统、工业机器人实训系统等装置，并在原有实验设备的基础上继续增加光机电一体化实训装置台套数等。人力资源与社会保障厅支持“公共实训基地”建设项目（项目资金80万）和“电气自动化设备安装与维修”实训基地建设项目（项目资金120万，学校配套60万），经过这些项目的建设，机电专业的教学设施条件更加完善。2011年8月，我系《机电技术人才培养创新试验区》申报工作顺利完成，被江西省教育厅批准为全省高校人才培养模式创新实验区。 为了拓宽机电一体化技术专业的学生就业面，我院加强了校企合作的力度。特别是2011年我院与通用电气（上海公司）成功签署设在学院设立的“GE智能
机电一体化系统综合实训课程标准112课时
《机电一体化系统综合实训》课程标准 二、课程性质和任务 《机电一体化系统综合实训》是机电一体化技术三年制高职专业设置的核心课程之一，是一门实践课程，全面提升学生机电一体化技能。本课程开设一学期，教学时数为112学时，4学分。 《机电一体化系统综合实训》的主要任务是以自动生产线为载体，以机电一体化产品的运动控制、逻辑控制、检测技术为核心，对所学的专业课程进行知识与技能的综合实训，提升学生的机电一体化的综合技能，同时培养培养学生协作、敬业等职业素养。 三、课程教学目标 通过机电一体化系统综合实训，使学生在学完专业理论课程的基础上，对自动生产线这一典型的机电一体化系统，能拆卸、测绘、按照测绘图纸进行装配，并在装配过程中，发现问题，解决问题，对装配好的系统进行调试及诊断，全面提升学生的机电一体化综合技能。并在实训的过程中，通过协作与沟通，锻炼学生的与人相处的能力，提高规范操作、安全生产等职业素养。 （一）知识目标 1）机电一体化系统信息、功能的分析方法； 2）机械绘图、电气原理图等的识读及测绘； 3）自动生产线电气原理图及安装接线图； 4）装配的工艺制定； 5）液压气动、传感检测、电机控制等机电一体化系统中核心知识； 6）机电协调的方法及步骤。 （二）能力目标 1）具备使用常用电工仪表工具能力； 2）有规范的拆卸工艺，能安全操作规范； 3）有电气控制、传感检测、PLC控制等机电一体化系统的各功能部件的组装、连接、检测及故障排除能力； 4）具备自动生产线性能检测分析及功能介绍能力； 5）能进行机电一体化系统的维护及调试。 （三）素质目标 1）掌握机电一体化技术行业操作规范，具有良好的职业素养； 2）通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。 3）能利用书籍网络等资源进行机电一体化核心技术的学习及交流。 4）能利用已有的经验及资源进行创新设计。 四、课程内容与要求
机电一体化
一、机电一体化技术发展历程及其趋势 ????自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶. (二)机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 二、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 三、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。
机电实训室介绍
机电实训室简介 首先，欢迎同学们走进机电实训室！ 从新闻报道大家都知道：机电专业人才被列为二十一世纪社会发展最急需的十大专业人才之一，我校的机电专业被列为省级重点专业，同时配套的机电实训室相比也是高规格的。 本实训室是针对我校升学专业所开设的实训室，现有实训成套设备108套，工具足够200 人同时使用。它包括电子工艺实训考核装置，电工电子技术实训装置，机械制图、机械基础实训部分，可编程控制实训考核装置，电工电子综合实训台，另外还有300万的设备因场地原因没有搬进来，包括有中、高级电工实训考核装置，plc实训装置，光机电一体化实训考核装置，液压与气压传动装置等。暑假后，我们实训室将喜迁到综合实训楼，占用面积一个多楼层，将细分为：电工实训操作室9间，电子实训操作室6间，技能大赛专用实训室4间，机械制图工作室3间，零部件陈列室、实物模拟运动室、演示动画室数间。 电工电子技术实训装置可以完成电工电子类升学考试所需要所有实验，包括有基本技能培训，电动机，变压器，白炽灯，荧光灯等50多个实验。 电子工艺实训考核装置，可以完成音响，收音机，充电器等电路板的焊接与调试，用万用表测二极管、三极管，制作家用调光台灯电路，基本共射极放大电路的安装与调试，制作三人表决电路等50多个实验实训项目。 机械制图、机械基础部分学习操作以下内容：识图，制图，机器机构的原理、特点，零部件的类型、材料、标准，机械工程材料的热处理，直观观察、模拟机械零件的链接：联轴器、离合器及制动器的工作特点；机械的润滑与密
封，连杆机构，凸轮机构，间歇运动机构，机械传动、液压、气压传动等等。 先进的可编程控制实训考核装置，可以完成抢答器控制，音乐喷泉控制，十字路口交通灯控制，加工中心控制，自动洗衣机控制普通车床电器控制等57个实验。 搬迁后，我们的实训室将会更加强大，我们选用中德合资的最先进的设备，努力与世界接轨，经过三年的培训及时你不愿意升学，也会成为一个优秀的高技能高工资的机电人才，大学后你将成为受人尊敬的技师，高级技师，工程师。 我们实训的指导思想：一是突出应用性、突出于现实生活和职业岗位的联系，引导教与学向生产技术和生产岗位的实际需求方向靠拢，强化学生与职业岗位对接的能力。每届学生毕业前，都考取了职业资格证，电工操作证。二是突出实践技能的培养，体现“做中学，学中做”的职业教育特色。三是尽力配套主体化教学包，引入计算机与网络技术，获取更多多媒体资源，获取更多相关演示动画。 我们中职生学习的机电专业技术是基础性的，它为学生今后的职业生涯发展与终身学习奠定基础，他面向相关岗位群、职业群，涉及农林类、能源类、土建水利类、加工制造类、石油化工类、交通运输类等行业的相关岗位。 仅去年，我校机电专业毕业生总共30多个学生参加高考而升入本科的就达25人，再加上升入专科院校的，升学率几乎100%，我校本科录取人数全市第一。如王志威等3人考入齐鲁工业大学，李桂玲等3人考入临沂大学，王楠楠等2人考入山东交通学院，孙慧等考入山东师范大学、泰山学院等。同学们可以到大门口西侧光荣榜处看一看，事实胜于雄辩。
机电一体化综合实训
广东韶关广播电视大学 机械制造与自动化（专科）省管课程 《机电一体化综合实训》 -------综合技术应用·PLC技术应用实训------ 成绩： 班级：10春机械制造与自动化 QQ： 姓名：深水渔 所属电大： 辅导老师：
PLC 在三相异步电动机 位置与自动循环控制电路中的应用 关于PLC的概述 可编程序控制器（PLC）作为现代化的自动控制装置已普遍应用于工业企业的各个领域，是生产过程自动化必不可少的智能控制设备。掌握PLC的组成原理及编程方法，熟悉PLC的应用技巧，是每一位机电类专业技术人员必须具备的基本能力之一。 可编程控制器(PLC)，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。简单说就是应用在控制系统中的专用的“计算机”，根据控制逻辑编写控制程序装入PLC，PLC可以替代过去老式的继电器逻辑控制电路，性能稳定可靠，修改逻辑关系方便，已经在控制系统中广泛使用。 西门子的S7_PLC 本实训就针对三相异步电动机的位置与自动循环控制电路中的控制，采用西门子S7——300PLC来代替继电器控制，西门子公司的最新PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。S7系列是传统意义的PLC产品: S7-200是针对低性能要求的小型PLC；
S7-300是针对低性能要求的模块式中小型PLC，最多可以扩展32个模块； S7-400是用于中高级性能要求的大型PLC，可以扩展300多个模块。 S7-300/400可以组成MPI（多点接口）、PROFIBUS网络和工业以太网等。 本实训我们采用的是西门子S7_300PLC，点数不多，不需要扩展，本机单元的点数足够我们的系统使用了。 S7—300PLC采用STEP7编程软件。该编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。简单、易学，能够解决复杂的自动化任务。适用于所有SIMATIC S7-300 PLC 机型软件编程。支持STL、LAD、FBD三种编程语言，可以在三者之间随时切换。具有密码保护功能。提供软件工具可以调试和测试程序。 实训内容 在生产过程中，有时需控制一些生产机械运动部件的行程和位置，或允许某些运动部件只能在指定工作范围内自动循环往返。例如在摇臂钻床、机场行李输送设备、自动仓库、桥式起重机、流水线皮带及各种自动或半自动控制设备设计中，经常遇到机械运动部件需进行位置与自动循环控制的要求。 1. 位置控制线路 图1 所示为位置控制线路原理图，图1 是小行车运行示意图，图2
机电一体化系统
机电一体化系统 多选题 CNC控制体统综合应用了（）技术。正确答案：ABCD CNC控制系统的基本组成包括（）。正确答案：ABCDE FR-A500变频器常用的外置选件可能有（）。正确答案：ABCDE PLC常用的编程元件有（）。正确答案：ABCDE PLC可以分为（）结构形式。正确答案：ABCDE PLC指令分为（）。正确答案：ABCD 步进电机可以为（）。正确答案：ABCDE 采用PWM技术的逆变器具具有（）特点。正确答案：ABCD 齿轮传动的优点有（）。正确答案：ABCDE 当PLC用于开关量逻辑程序控制时，其执行过程可分为（）。正确答案：ABCDE 电力电子器件有（）特点。正确答案：ABCDE 电气控制系统设计的步骤包括（）。正确答案：ABCDE 多选题 工业上所使用的机电一体化控制系统一般由（）组成。正确答案：ABCD 光电编码器的信号输出形式有（）。正确答案：ABCDE 光电编码器的信号输出形式有（）。正确答案：ABCDE 光栅内部由（）组成，正确答案：ABCDE 滚珠丝杠副的有点有（）。正确答案：ABCDE 恒量PLC性能的主要技术指标有（）。正确答案：ABCD 机电一体化包括（）。正确答案：ABCDE 机电一体化的优点有（）。正确答案：ABCD 基本单元加扩展型PLC是机电一体化产品常用的PLC，它由（）组成。正确答案：ABCDE 交流电机具有（）优点。正确答案：ABCDE 交流伺服驱动器常用的DO信号有（）。正确答案：ABCDE 交流伺服驱动系统硬件组成包括（）。正确答案：ABCDE 开环CNC属于经济性产品，一般无内置PLC，I/O信号直接连接到CNC的接口上，通常需要（）基本输入信号。正确答案：ABCDE 气动控制系统有一些基本的回路组成，包括（）。正确答案：ABCDE 数控机床种类繁多，包括（）。正确答案：ABCDE 无论就爱那个一个系统分解为多少子系统，都必须具备（）基本要素，才能称之为“机电一体化系统”，否则只能是一正确答案：ABCD 下列哪些属于FX系列PLC计数器（）。正确答案：ABCDE 现代工业自动化技术的4大支柱是（）。正确答案：ABCD 直线滑动导轨的截面形状常用的有（）。正确答案：ABCD 单选题： ∑Ⅱ操作单元分为（）个区域。正确答案：B ∑Ⅱ操作单元分为（）种显示模式。正确答案：D ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.02，其对应报警名称为（）。正确答案：A ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.03，其对应报警名称为（）正确答案：B ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.04，其对应报警名称为（）正确答案：C ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.05，其对应报警名称为（）。正确答案：D ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.30，其对应报警名称为（）。正确答案：A ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.32，其对应报警名称为
机电一体化技术试题及其答案
《机电一体化技术》试卷(一) 一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量：是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。 2.灵敏度：指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。S=dy/dx=ΔY/ΔX 3. 压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两 个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。 4. 动态误差：动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。 5. 传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。 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：____内循环____，_____外循环____。 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括____性能指标系统功能使用条件经济效益。 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___________ PLC __________________。 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_______20mm ___________。 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_______位置和速度________，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___0.02 ___。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数_____________增加而减小_________________。 8. 累计式定时器工作时有_______________________ 2 ___________________________。 9. 复合控制器必定具有___________前馈控制器_________________。 10. 钻孔、点焊通常选用____________简单的直线运动控制_______________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 (B) 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 ) 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(C ) A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关 4. 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( C) A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP 5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（D ）等个五部分。 A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路D检测环节 四、判断题（每小题2分，共10分) 1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（√） 2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进 电机等。（×） 3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（√） 4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（×） 5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、 电流、频率、波形和相数的变换。（√） 五、问答题（每小题10分，共30分) 1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型? 答：单电源驱动电路双电源驱动电路斩波限流驱动电路 2. 什么是步进电机的使用特性?
《机电一体化系统综合实训》教学大纲
开放教育专科《机电一体化系统综合实训》教学大纲 重庆广播电视大学机电工程学院 一、课程性质、教学基本目的和要求 《机电一体化系统综合实训》是中央广播电视大学数控技术专业（机电方向）的选修实践课之一。 1、知识目标 在课程试验的基础上，掌握机电一体化系统的控制原理、控制软件编制。 2、技能目标 掌握机电一体化系统的硬件连接、安装调试与操作。 3、素质目标 1）培养学生独立分析和解决问题的能力； 2）培养学生的产品质量意识； 3）培养学生素养，养成一丝不苟的工作习惯； 4）培养学习热情和自学能力，培养学生灵活运用的能力。 二、课程在专业中的地位和与其它课程的关系 《机电一体化系统综合实训》是选修实践课之一，是一门综合实践课程。是对数控机床电气控制、数控自动编程实训（实践）、电工电子技术、可编程控制器应用、液压与气压传动、可编程控制器应用实训等课程的综合应用。 三、课程内容和要求 机电一体化系统综合实训是以运动控制、逻辑控制、检测技术为核心的综合实训。可按项目化单元组织实训。各教学点根据自身具体情况选择其中两项以上（包括两项）的实训项目，并将其有机的结合起来，形成相对完整的实训内容。并以此为据，制定出实施性教学计划。 实训项目一 PLC应用技术 目的要求 1、了解控制对象的工作机理与特征 2、能够根据控制要求选择控制设备（技术性能指标）
3、掌握系统的硬件连接、安装、调试的基本方法 4、掌握典型控制程序的编制方法，实现基本控制功能 主要内容 1、控制对象的工作原理、运动与动作特征 2、PLC的选型与配置 3、系统连接与调试 4、控制程序的编制与调试 实训项目二单片机控制技术 目的要求 1、了解控制对象的工作机理与特征 2、能够根据控制要求选择控制设备（技术性能指标） 3、掌握系统的硬件连接、安装、调试的基本方法 4、掌握典型控制程序的编制方法，实现基本控制功能 主要内容 1、控制对象的工作原理、运动与动作特征 2、单片机的选型与硬件配置 3、系统连接与调试 4、控制程序的编制与调试 实训项目三传感器与检测技术应用目的要求 1、了解控制对象的工作机理与特征 2、能够根据控制要求选择控制设备（技术性能指标） 3、掌握系统的硬件连接、安装、调试的基本方法 4、掌握数据的采集与分析方法。 主要内容 1、控制对象的工作原理、运动与动作特征