第二章_机电一体化系统的机械传动系统教材

合集下载

机电一体化教学(教案)

课程定位❖《机电一体化技术与系统》课程是机械工程及自动化专业学生的专业基础必修课。

❖是学生经过三年基础课和技术基础课学习之后，带有总结意义的一门综合性设计课程。

❖在学生掌握一定的专业基础知识的基础上，以机械设计为主线，综合运用所学知识，从整体角度掌握机电一体化系统设计的思想、原理、方法和程序。

学习方法❖1、认真听课❖2、参考教材自学❖3、网络自学和自测检查❖3、认真实验，主动参加自选实验❖4、积极参加讨论和完成作业（可以网络提交）课程的考核办法❖理论课：百分制❖闭卷考试70% 平时成绩30%❖平时成绩：课堂效果、作业效果、❖网上答疑、实验效果机电一体化信息科学机械学电子学第1章概论❖ 1.1 概述❖ 1.2 机电一体化系统的设计 ❖ 1.3 机电一体化系统的发展趋势美国《技术评论》认为，有十种新兴技术在不远的将来会产生巨大影响：无线传感器网络；可注入组织工程；纳米太阳能电池；机电一体化技术；分子成像；纳米印刷刻蚀；软件保证；糖原组学；量子密码术。

1.1 概述1.1.1 引言机电一体化一般包含机电一体化技术和机电一体化产品(系统) 两层含义。

1、机电一体化技术：从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。

2、机电一体化产品：新型机械与微电子器件，特别是微处理器、微型机相结合而开发出来的新一代电子代机械产品。

权威定义：❖ 起源：日本，20世纪70年代； ❖合成词：Mecha —tronics 。

它取英语Mechanics(机械学)的前半部和Electronics （电子学）的后半部分拼成一个新词；❖(ASME)由计算机信息网络协调与控制的用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。

理解：❖机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术❖典型的机电一体化产品(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。

机电一体化系统设计教案2

（3）滚珠丝杠副的典型结构类型主要按螺纹滚道截面形状、滚珠的循环方式、消除轴向间隙的调整与预紧方式三种形式进行分类。 1）按螺纹滚道截面形状分类：分单圆弧型和双圆弧型两类。
b b
b
a) 单圆弧型滚道
b) 双圆弧型滚道
b
单圆弧滚道和双圆弧滚道的结构特点
单圆弧滚道：结构简单，传递精度由加工质量保证，轴向间隙小，无轴向间隙调整和预紧能力，加工困难，加工精度要求高，成本高，一般在轻载条件下工作。双圆弧滚道：结构简单，存在轴向间隙，加工质量易于保证，在使用双螺母结构的条件下，具有轴向间隙调整和预紧能力，传递精度高。
工厚励德志达勤理
机电一体化机械系统的特殊要求
机电一体化的机械系统与一般机械系统相比，具有一定的特殊要求：
（1）较高的定位精度。
工厚励德志达勤理
（2）良好的动态响应特性。
——响应快、稳定性好。（3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。这表明了机械系统部件选择与设计时的特点和要求。
非接触盘式电磁离合器/制动器
工厚励德志达勤理
非接触式导轨式电磁制动器
工厚励德志达勤理
（5）滚珠丝杠副的润滑与密封润滑：主要有脂润滑和滴油润滑。密封：接触式密封（动或静密封）和非接触式密封（迷宫式密封）。防尘与防护：折叠式防尘套、伸缩式防尘套、伸缩挡板防尘装置等。
工厚励德志达勤理
双圆弧螺纹滚道的双螺母丝杠副
——主要用于重载，以传递动力和运动为主，对传递动力和运动的平稳性有较高的要求，传递精度高、丝杠刚度大防尘效果好的高精度机器设备上。
预拉方向调整垫片螺母A 螺母B 预拉方向

机电一体化技术目录

上一页下一页返回
目录
第4章检测技术与传感器 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其他传感器 4. 6传感器的正确选择和使用 4 .7传感器前级信号处理 4. 8传感器接口技术
上一页下一页返回
目录
第5章伺服控制系统 5.1概述 5.2执行元件 5.3电力电子变流技术和PWM型化的定义 1. 2机电一体化系统的基本构成 1. 3机电一体化相关技术 1.4机电一体化系统的设计 1.5机电一体化技术的发展历程和发展趋势
下一页
第2章机械技术 2.1概述 2.2机械传动 2.3支承部件 2.4导轨副
目录
上一页下一页返回
目录
第3章自动化控制技术 3. 1自动控制技术概述 3. 2 PID控制技术 3 .3模糊控制理沦 3 .4计算机控制系统 3. 5先进控制方法简介
上一页下一页返回
目录
第6章接口技术 6. 1接口技术概述 6. 2人机交互接口技术 6. 3模拟量输人/输出通道接口技术 6 .4总线接口技术
上一页下一页返回
目录
第7章典型机电一体化系统 7.1机器人 7.2数控机床 7.3雷达跟踪系统 7.4自动化制造系统
上一页返回

机电一体化系统的机械系统部件选择与设计

4）等效转动惯量最小原则
如二级,等效转动惯量为:
J me
J1
J2 i12
J3
J4
i12
i
2 2
令 dJ me 0, 则：
di 1
i1 ( 2 i 2 )1 / 6 i i1i 2
3、齿轮传动间隙的调整方法
普通传动：齿轮啮合朝一个方向伺服传动：齿轮啮合朝两个方向
间隙
进给系统的位移值之后于指定值开环中反向时，出现反向死区
有冲击振动运转 1.5 : 2.5
fH :硬度修正系数 : 硬度 HRC 60 57.5 55 52.5 50 47.5 45 42.5 40
fH
1 1.1 1.2 1.4 2 2.5 3.3 4.5 5
5、滚珠丝杠螺母副设计选择要点
2）确定丝杠名义直径D及长度L 据最大动载荷Q与承载能力确定名义直径D；长度L由工作长度确定。
二、机座或支架
1、机电一体化系统对机座或支架的基本要求
控制热源 2）热变形采用热平衡
3）稳定性：保护几何尺寸和相对位置的精度
二、机座或支架
2、机座或支架结构设计要点考虑刚度、安装方式、材料选择、结构工艺性、成本、生产周期等
（1）提高自身刚度
合理选择截面形状及尺寸合理布置筋板和加强筋合理开孔和加盖
二、机座或支架
1、机电一体化系统对机座或支架的基本要求
1）刚度和抗振性
刚度抵抗载荷变形的能力，有静刚度和动刚度。抗振性是承受受迫振动的能力。动刚度大抗振性好。
动刚度 KW=2Kξ=2KB/Wn
K为静刚度（N/m） ξ为阻尼比
B为阻尼系数
Wn为固有振动频率
二、机座或支架

机电一体化系统设计第2章机械系统设计

第 2 章机械系统部件的选择与设计
§2-2 机械系统传动部件的选择与设计
三、滚珠丝杠副传动部件滚珠丝杠副支撑方式双推-自由式/简支式
如下图所示，一端安装推力轴承与圆柱滚子轴承的组合，另一端悬空呈自由状态，故轴向刚度和承载能力低，多用于轻载、低速的垂直安装的丝杠传动系统。
第 2 章机械系统部件的选择与设计
§2-2 机械系统传动部件的选择与设计
机械传动部件及其功能要求
➢ 常用的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动、各种非线性传动部件等。
➢ 主要功能是传递转矩和转速。因此，它实质上是一种转矩、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。
➢ 机械传动部件对伺服系统的伺服特性有很大影响，特别是其传动类型、传动方式、传动刚性以及传动的可靠性对机电一体化系统的精度、稳定性和快速响应性有重大影响。因此，应设计和选择传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递转矩大的传动部件。
第 2 章机械系统部件的选择与设计
§2-2 机械系统传动部件的选择与设计
三、滚珠丝杠副传动部件滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧
弹簧自动调整预紧式
如图所示，双螺母中，一个活动，另一个固定，用弹簧使其间始终具有产生轴向位移的推动力，从而获得预紧力。其特点是能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙，但其结构复杂、轴向刚度低，适用于轻载场合。
单螺母变位导程自预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式
第 2 章机械系统部件的选择与设计
§2-2 机械系统传动部件的选择与设计
三、滚珠丝杠副传动部件滚珠丝杠副支撑方式
典型支承方式
第 2 章机械系统部件的选择与设计

第二章机电一体化系统的机械传动系统

2、常用机械传动装置齿轮传动、同步带传动、谐波齿轮传动、滚珠丝杠传动，其它传动元件。 3、基本要求传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传动转矩大。 4、机电一体化机械传动装置的发展方向
精密化，高速化，小型化，轻量化。
2.2.2 常用齿轮传动装置
机电一体化系统中，常用的齿轮传动部件：定轴传动轮系、行星齿轮传动轮系、谐波齿轮传动轮等。
在设计齿轮传动装置时,上述三条原则应根据具体工作条件综合考虑。
（1）对于传动精度要求高的降速齿轮传动链,可按输出轴转角误差最小原则设计。
（2）对于要求运转平稳、启停频繁和动态性能好的降速传动链,可按等效转动惯量最小原则和输出轴转角误差最小原则设计。
（3）对于要求质量尽可能小的降速传动链,可按质量
1、等效转动惯量最小原则 P31 利用该原则所设计的齿轮传动系统，换算到电机轴上的等效转动惯量为最小。齿轮系传递的功率不同, 其传动比的分配也有所不同。
（1）小功率传动装置
对于n级齿轮系,有（P31）
2n n1 1
i 2 i 2(2n 1) 2n1
1
ik
2( k1)
2
i 2n / 2
（2）良好的动态响应特性
— 响应快、稳定性好。
要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务之间的时间间隔短，这样控制系统才能及时根据机械系统的运行状态信息，下达指令，使其准确地完成任务。要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗干扰能力强。
（3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。
i1 i2 i3 n i
即可使传动装置的重量最轻。上述结论对于大功率传动系统是不适用的，
因其传递扭矩大，故要考虑齿轮模数、齿轮齿宽等参数要逐级增加的情况。

机电一体化(第2章机械系统)

机械系统部件的设计要求
与一般的机械系统设计要求相比，机电一体化系统的机械系统要求定位精度高，动态响应特性好（即响应要快，稳定性要好），为达到要求，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从以下几方面采取措施：
（1）单推-单推式
可预拉伸安装，预紧力大，轴向刚度较高。
简易单推-单推式支承
（2）双推-双推式
轴向刚度最高，适于高刚度、高速、高精度的丝杠传动。对丝杠热变形敏感。
（3）双推-简支式
预紧力小，寿命长，常用于中速、高精度的长丝杠传动系统。注意丝杠热变形影响。
（4）双推-自由式
承载能力小，轴向刚度低，多用于短程、轻载、低速的垂直安装。
4) 缩小反向死区误差，如采取消除传动间隙、减少支承变形的措施； 5) 提高刚度改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声。选材上；结构轻型化、紧密化。
这些措施反映了机电一体化系统设计的基本特点。
二、机械传动部件的选择与设计
机械传动部件的主要功能是传递转矩和转速，它实质上是一种转矩、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）谐振频率包括机械传动部件在内的弹性系统，若不计阻尼，可简化为质量-弹簧系统，为多自由度系统，有第一谐振频率和高阶谐振频率等。当外界传来的激振频率接近或等于系统固有频率时，系统产生谐振，不能正常工作。
还有电气驱动部件的谐振频率。
（4）摩擦摩擦分为粘性摩擦、库仑摩擦和静摩擦。
实际机械导轨的摩擦特性随材料和表面状态的不同有很大的不同。
（一）机械传动部件的功能要求及常用的传动部件
机械传动部件的传动类型、传动方式、传动刚性以及传动可靠性对机电一体化系统的精度、稳定性和快速响应性有重要影响。机电一体化系统设计时，需要选择传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递转矩大的传动部件。

机电一体化技术--机械系统

2、采取的具体技术措施、 1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。 2）缩短传动链，提高传动与支承刚度。）缩短传动链，提高传动与支承刚度。 3）选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少）选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速能力。提高加速能力。 4）缩小反向死区误差。）缩小反向死区误差。 5）改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、）改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声。降低噪声。
二、基本要求
机械传动部件对伺服系统的伺服特性有很大影响，特别是其传动类型、传动方式、大影响，特别是其传动类型、传动方式、传动刚性以及传动的可靠性对机电一体化系统的精稳定性和快速响应性有重大影响。度、稳定性和快速响应性有重大影响。
1、影响传动机构动力学特性的因素及其要求、
1）阻尼）
内循环
1—丝杠丝杠
2—螺母螺母
3—滚珠滚珠
4—回程引导装置回程引导装置
滚珠在循环过程中始终与丝杠表面接触。滚珠在循环过程中始终与丝杠表面接触。循环回路流畅性好、效率高、螺母径向尺寸小。短、流畅性好、效率高、螺母径向尺寸小。反向器加工困装配调整不方便。难，装配调整不方便。
外循环
插管式外循环结构 1-弯管弯管滚珠螺纹滚道丝杠 2-压板 3-丝杠 4-滚珠 5-螺纹滚道压板
2）丝杠转动、螺母移动）丝杠转动、
要限制螺母的转动，故需导向装置。要限制螺母的转动，故需导向装置。其特点是结构紧凑、丝杠刚性较好。适用于工作行程较大的场合。紧凑、丝杠刚性较好。适用于工作行程较大的场合。

第2章机械传动与支承技术

第2章机械传动与支承技术2.2 机械传动系统的特性一、机电一体化对机械传动的要求1、简述机电一体化对机械传动要求有哪些？机电一体化机械系统应具有良好的伺服性能，要求机械传动部件转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、抗振性能好、间隙小；并满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性等要求；还要求机械部分的动态性能和电动机速度环的动态性能匹配。

2、机械传动的主要性能取决于二、机械传动系统特性机械传动系统的性能与系统本身的阻尼比ξ、固有频率ωn 有关，ωn 、ξ和机械系统的结构参数密切相关。

因此,机械系统的结构参数对伺服系统的性能有很大影响。

1、转动惯量（低好）2、摩擦。

摩擦力可分为粘性摩擦力Fv 、库仑摩擦力Fc 和静摩擦力Fs 三种，方向均与运动方向相反。

摩擦对伺服系统的影响主要有：(1)摩擦引起动态滞后和系统误差；(2)摩擦引起的低速爬行。

要求静摩擦尽可能小，精密低速伺服系统采用无刷电动机直接驱动消除传动间隙，采用静压气体支承轴系减小摩擦。

3、阻尼（合适）机械部件产生振动时的振幅取决于阻尼比ξ、固有频率ωn 有，阻尼越大则振幅就小。

适当的阻尼取值为0.4<ξ<0.8欠阻尼简述阻尼对弹性系统有哪些影响？P25 答：三方面影响。

4、刚度（高好）提高刚度增加闭环稳定性，但增加了转动惯量、摩擦和成本。

5、谐振频率（足够高）机械部件构成的弹性系统可简化为质量弹簧系统。

⑴直线运动弹性系统的固有频率ωn 为（扭转运行）（直线运行），Jkm k c n πωπω2121==⑵单自由度扭转弹性系统的固有频率ωn 为⑶机械部件的谐振频率满足经验公式c r ωω)126(-≥，其中ωr 为最低谐振频率，ωc 为闭环系统的剪切频率。

6、传动间隙（尽可能小）传动间隙造成运动反向时产生回程误差，且影响闭环系统的稳定性。

传动间隙主要形式有齿轮副间隙、丝杠螺母传动间隙、丝杠轴承的轴向间隙、轴联器扭转间隙等。

◆齿轮副间隙的消除方法有两种：⑴刚性消隙法。

机电一体化系统的机械系统概述

（2）良好的动态响应特性 — 响应快、稳定性好。要求机械系统从接到指令到开始执行指
令指定的任务之间的时间间隔短，这样控制系统才能及时根据机械系统的运行状态信息，下达指令，使其准确地完成任务。要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗干扰能力强。
（3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。
（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。
图2-4、图2-5及图2-6的用法参见例2-2。
图2-4 大功率传动装置确定传动级数曲线（P32）
图2-5 大功率传动装置确定第一级传动比曲线
101
2 3 4 6 8 10
8
8
6
6
4
4
i k
2
2
B
A
1
1
2 3 4 6 8 10
ik－1
图2-6 大功率传动装置确定各级传动比曲线
第3章机电一体化系统的机械系统例2-2 设有i=256的大功率传动装置, 试按等效转动惯量最小
效形式：柔轮筒体的疲劳破坏。
第3章机电一体化系统的机械系统
❖应用：由于谐波传动具有其他传动无法比拟的诸多独
特优点，近几十年来，它已被迅速推广到机床、机器人、汽车、造船、纺织、冶金、常规武器、精密光学设备、印刷机构以及医疗器械等领域，并获得了广泛的应用。
国内外的应用实践表明，无论是作为高灵敏度随动系统的精密谐波传动，还是作为传递大转矩的动力谐波传动，都表现出了良好的性能。
i4
2
(
80 22
8
)15

6.9887
验算i= i1 i2 i3 i4≈80。
❖ 若以传动级数n为参变量, 齿轮系中折算到电动机轴上的等效转动惯量Je与第一级主动齿轮的转动惯量J1之比为Je/J1, 其变化与总传动比i的关系如图2-3所示。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

1
i1 22(24 1) 8024 1 1.7268
i2
2(
80
2( 21)
) 24 1
2.1085
24 / 2
i3
2
(
80 24 / 2
4
)15
3.1438
i4
2
(
80 22
8
)15

6.9887
验算i= i1 i2 i3 i4≈80。
若以传动级数n为参变量, 齿轮系中折算到电
速电动机转子, 达到了惯性负载和转矩的最佳匹
配。
2.2.4 传动链的级数和各级传动比的分配
齿轮系统的总传动比确定后，根据对传动链的技术要求，选择传动方案，使驱动部件和负载之间的转矩、转速达到合理匹配。
若总传动比较大，又不准备采用谐波、少齿差等传动，需要确定传动级数，并在各级之间分配传动比。
单级传动比增大使传动系统简化，但大齿轮的尺寸增大会使整个传动系统的轮廓尺寸变大。可按下述三种原则适当分级，并在各级之间分配传动比。
根据传动关系有
式中:
i

m L

m L

m L
m、m、m—— 电动机的角位移、角速度、
角加速度；
L、L、L —— 负载的角位移、角速度、角加速度。
TLF换算到电动机轴上的阻抗转矩为TLF /i ；JL 换算到电动机轴上的转动惯量为JL /i2。设Tm为电动机的驱动转矩, 在忽略传动装置惯量的前提下, 根据旋转运动方程,电动机轴上的合转矩Ta为：
i 2n / 2

2n 1
（2-3）
(k 2,3,4.....n. ) （2-4）
由此可见, 各级传动比分配的结果应遵循 “前小后大”的原则。
本页内容教材上有错：[i1,“前大后小”]。
例2-1 设有i=80, 传动级数n=4的小功率传动, 试按等效转动惯量最小原则分配传动比。
解：
24 41
2.2 机械传动系统的设计
2.2.1 概述
1、机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递给
执行机构的中间装置,是一种扭矩和转速的变换器,其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配,并可通过机构变换实现对输出的速度调节。
在机电一体化系统中,伺服电动机的伺服变速功能在很大程度上代替了传统机械传动中的变速机构,只有当伺服电机的转速范围满足不了系统要求时,才通过传动装置变速。
1、等效转动惯量最小原则 P31 利用该原则所设计的齿轮传动系统，换算到电机轴上的等效转动惯量为最小。齿轮系传递的功率不同, 其传动比的分配也有所不同。
（1）小功率传动装置
对于n级齿轮系,有（P31）
2n n1 1
i 2 i 2(2n 1) 2n1
1
ik
2( k1)
2

TLF Tm
2

JL Jm
若不计摩擦,即TLF＝0, 则
i
JL 或 JL Jm i2

Jm
(2-2)
i
JL 或 JL Jm i2

Jm
(2-2)
式(2-2)表明, 得到传动装置总传动比i的最佳值的时刻就是JL换算到电动机轴上的转动惯量正好等于电动机转子的转动惯量Jm的时刻, 此时, 电动机的输出转矩一半用于加速负载,一半用于加
在伺服系统中,通常采用负载角加速度最大原则选择总
传动比,以提高伺服系统的响应速度。传动模型如图2-1所
示。
图中：
M
Jm ——电动机M转子的转动
惯量；
Jm
G L
i JL
θm ——电动机M的角位移；
m
L
JL ——负载L
TLF
θL ——负载L TLF ——
图2-1 电机、传动装置和负载的传动模型
i —— 齿轮系G的总传动比。
Ta

Tm

TLF i

(Jm

JL i2
)
m

(Jm

JL i2
)
i
L
则L

Tmi TLF Jmi2 J L
(2-1)
在式(2-1)中,若改变总传动比i, L
之改变。根据负载角加速度最大的原则, 令 dL / di 0 ,则解得
i TLF Tm
第二章机电一体化系统的机械传动系统
2.1 概述
2.1.1 机械系统的组成
1、传动机构机电一体化机械系统中的传动机构不仅仅是转速和转矩的变换器,而且已成为伺服系统的一部分,它要根据伺服控制的要求进行选择设计,以满足整个机械系统良好的伺服性能。 2、导向机构导向机构的作用是支承和导向,它为机械系统中各运动装置能安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障,一般指导轨、轴承等。
2、常用机械传动装置齿轮传动、同步带传动、谐波齿轮传动、滚珠丝杠传动，其它传动元件。 3、基本要求传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传动转矩大。 4、机电一体化机械传动装置的发展方向
精密化，高速化，小型化，轻量化。
2.2.2 常用齿轮传动装置
机电一体化系统中，常用的齿轮传动部件：定轴传动轮系、行星齿轮传动轮系、谐波齿轮传动轮等。
（2）良好的动态响应特性
— 响应快、稳定Biblioteka 好。要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务之间的时间间隔短，这样控制系统才能及时根据机械系统的运行状态信息，下达指令，使其准确地完成任务。要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗干扰能力强。
（3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。
1、定轴轮系传动
i1
i2
i=i1 i2
2、行星齿轮传动轮系主要由传动齿轮、定位齿轮、行星齿轮和行星架等组成。
行星齿轮传动轮系的组成与工作原理
3、谐波齿轮传动
基本组成：柔轮、刚轮、波形发生器 P34
工作原理
主要组成元件
工作过程
实用产品
谐波齿轮传动过程
2.2.3 齿轮传动系总传动比的确定 P30
动机轴上的等效转动惯量Je与第一级主动齿轮的转动惯量J1之比为Je/J1, 其变化与总传动比i的关系如图2-3所示。
3、执行机构执行机构是用来完成操作任务的直接装置。执行机构根据操作指令的要求在动力源的带动下完成预定的操作。
2.1.2 机电一体化机械系统的特殊要求
机电一体化的机械系统与一般机械系统相比，具有一定的特殊要求：
（1）较高的定位精度精度直接影响产品的质量，尤其是机电一体化产品，
其技术性能、工艺水平和功能比普通的机械产品都有很大的提高，因此机电一体化机械系统的高精度是其首要的要求。