组成机械系统的基本要素
1问机器的基本组成要素是什么
1.问：机器的基本组成要素是什么？
答：机械零件
2.问：什么是零件？
答：零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
3.问：什么是通用零件？
答：在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉等。
4.问：什么是专用零件？
答：在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴等。
5.问：什么是部件？
答：由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体叫做部件，如减速器、离合器等。
6.问：什么是标准件？
答：经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零件和部件称为标准件。
7.问：什么是机械系统？
答：由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工程系统，或由零件、部件等组成的机器（甚至机器中的局部）都可以看成是一个机械系统。
8.问：机械设计课程的主要研究对象是什么？
答：本课程只研究在普通工作条件下一般参数的通用零件和部件。
9.问：什么是易损件？
答：在正常运转过程中容易损坏，并在规定期限内必须更换有零件或部件称为易损件。
机器的作用——精选推荐
1 第一章 绪论§1-1 机器的作用§1-2 机器的基本组成要素机器的主体是机械系统，机械系统由一些机构组成；每个机构又是由许多零件组成。
所以机器的基本组成要素是机械零件。
⎩⎨⎧燃机的曲轴等。
如飞机的螺旋桨、内的机器中才用到的零件专用零件：在特定类型螺钉、齿轮等。
中经常用到的零件。
如通用零件：在各种机器机械零件部件：由一组协同工作的零件组成的独立制造或独立装配的组合体。
如减速器等。
对机器这个总体来说，一切零件都是其局部，它们必须受到全局的制约。
任何机器的性能都建立在它的主要零件的性能或某些关键零件的综合性能的基础之上。
要想设计出一部很好的机器，必须很好地设计或选择它的零件，而每个零件的设计或选择，又离不开整部机器的要求。
本课程讲授一般工作条件和一般参数的通用零件的设计。
§1-3 课程内容、性质和任务一．内容简要介绍关于整部机器设计的基本知识，重点讨论一般尺寸、一般参数的通用零件的基本设计理论和方法及有关资料的应用。
具体内容：总论—1~4章；联接－螺纹联接、键联接、花键联接、过盈配合联接；机械传动—带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动；轴系部分—轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器等；其它—弹簧、机座与箱体，减速器—课程设计。
二．性质以一般通用另件的设计为核心，论述它们的设计理论和方法，培养学生的机械设计能力。
１．综合性：与前期课程密切联系；２．实用性：联系实际；３．解题的多样性：答案不唯一。
三．任务１．培养能力—设计、解题、翻阅资料；２．熟悉有关资料、手册；３．树立正确的设计思想，选材等符合国情；４．通过实验掌握实验方法；５．了解新的设计动态。
机电一体化
组成要素与四大原则1.五大组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。
机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行机电一体化所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。
控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
执行机构（运动组成要素）<BR>根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。
机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源5个组成部分构成。
2.四大原则构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
接口耦合：两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。
而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。
变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。
能量转换：两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
信息控制：在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。
机电一体化复习题(附答案)
机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
（×）2 滚珠丝杆不能自锁。
（√）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
（×）4 异步通信是以字符为传输信息单位。
（√）5 同步通信常用于并行通信。
（×）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。
A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（C）。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为（ B ）控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（ A ）方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。
3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
分析机电系统的组成,并举出机电传动在生活中的应用实例
分析机电系统的组成,并举出机电传动在生活中的应用实例机电一体化系统基本组成要素:1，机械本体包括机身、框架、机械联接等在内的产品支持结构。
2，动力源向系统提供能量，并将输入的能量转换成需要的形式，实现动力功能，包括电源、电动机等执行元件及其驱动电路。
3，检测与传感装置包括各种传感器及其信号检测电路，用于对产品运行时的内部状态和外部环境进行检测，提供运行控制所需的各种信息，实现计测功能。
4，控制与信息处理装置据产品的功能和性能要求以及传感器的反馈信息，进行处理、运算和决策，对产品运行施以相应的控制，实现控制功能。
包括计算机及其相应硬、软件所构成的控制系统。
5，执行机构包括机械传动与操作机构，在控制信息作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
生活中常见的机电一体化产品实例:打印机、复印机、数控机床等。
它们除了需要有传统的机械或机电产品必须的机械和电气部分外，还增加了许多电子甚至是计算机控制部分，使得其控制和应用更加灵活、方便、可靠。
甚至还具有一定的智能。
在日常生活中的机电系统应用十分广泛,在此介绍一下机电系统在电梯中的应用。
随着现代化的发展,各种高楼大厦进入了我们们的生活。
楼层高了,去高的楼层走楼梯的话不仅耗费体力而且耗费大量的时间,对于一些行动不便的人来说就更加艰难了。
电梯的产生很好的解决了这个问题。
随着高层建筑的发展,电梯技术也得到了广泛的发展。
现在电梯已经深入人们的生活了,省时省力。
下面介绍一下电梯的控制原理。
目前电梯的控制主要采用了两种控制技术:一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成:二是控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。
其中第二种方式选择比较广泛。
PLC可靠性高,程序设计方便灵活。
抗干扰能力强,运行稳定可靠。
下面以常用的曳引式电梯为例介绍电梯的组成。
主要结构由机械部分和电气部分构成典型的机电一体化设备。
机械系统设计
1 2 4
.
机 械 系 统 设 计 的 特 点
必须搞清外部环境对该机械的作用和影响 在调查研究的基础上，明确市场对该机械的要求(包括功能、价格、 销售量、尺寸、质量、工期、外观等)和约束条件(包括资金、材料、 设备、技术、人员培训、信息、使用环境、后勤供应、检修、售 后服务、基础和地基、法律与政策等)，这些都对内部系统设计有 直接影响，不仅影响机械系统的总体方案、经济性、可靠性和使 用寿命等指标，也影响具体零部件的性能参数、结构和技术要求， 甚至可导致设计失败 不能忽略机械系统对外部环境的作用和影响 包括该产品运行中对环境、操作人员及周围其他人员的影响，该 产品投入市场后对市场形势、竞争对手的影响，如竞争对手及潜 在竞争对手的反映，该市场竞争格局的变化等
科学性。
1 2 2
①思维的实现过程 设计工作试图以目前最优的方式满足设计的要求。 ②概念的转换过程 设计工作把确定的功能概念转换为实现这种功能的技术过程和技术系统的概念. ③综合的选优过程 设计工作以综合的效益为目标，选择最优的决策。 ④结构的创新过程 用内插、外推、分解、组合等方式创造各种新型的实体结构。 ⑤性能的表达过程 设计工作用规范化了的文字、数据、符号、图形和图样明确无误地表达出系 统结构及其全部属性。 创新性 设计的本质在于决策、问题求解和创新。设计工作是一种既有自由又有限制的活动， 不是简单的模仿、测绘，更重要的是要创新。没有创新就不能称其为设计。 设计是在多种因素的约束下进行的。设计的成功与否，有人的因素，有物的因素， 也有社会的、经济的、立法的制约。所以设计既推崇思维的高度自由，又强调行为的严格自律，以 使创新设计始终沿着新颖独到、切实可行的道路前进。
. .
机械系统设计特别强调系统的观点 采用内部设计与外部设计相结合的方法
机械系统设计
机械系统设计1.系统的含义系统是由具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体。
2.系统的特性整体性相关性自组织性和动态性目的性优化原则3. 机械系统的构成物料流系统能量流系统信息流系统机械结构系统机械运动系统4. 机械系统设计的基本思想在机械系统设计时不应追求局部最优，而应该追求整体的最优。
5. 机械系统设计的任务机械系统设计的任务是为市场提供优质，高效，价廉物美的产品，在市场竞争中取得优势，赢得用户，并取得良好的经济效益。
6. 机械系统设计的一般过程机械系统设计的一般过程包括产品规划、系统技术设计和制造销售三个阶段7. 设计任务的类型开发性设计适应性设计变型设计8.设计任务的来源（1）指令性设计任务（2）来自市场的设计任务（3）考虑前瞻的预研设计任务9. 系统的功能描述主功能———物料的输入、转换与输出功能（物料流）；动力动能———能量传递与变换功能（能量流）；控制功能———信息传递与控制功能（信息流）；结构功能10. 形态学矩阵在形态学中，将各子系统的目标及基本可能实现的办法列入一个矩阵形式的表中，这个表就称形态学矩阵11.设计时的参考原则运动学原则基面合一原则最短传动链原则保证安全性原则简单化原则12.系统总体布局的基本形式（1）按主要工作机构的空间几何位置，可分为平面式、空间式等。
（2）按主要工作机构的相对位置，可分为前置式、中置式、后置式等。
（3）按主要工作机构的运动轨迹，可分为回转式、直线式、振动式等。
（4）按机架或机壳的形式，可分为整体式、组合式等。
13.物料流的基本概念及其重要性（1）物料流指的是机械系统工作过程中的一切物料的运动变化过程。
（2）重要性：物料流系统决定了机械系统的总体布置。
物料流系统决定了能量流系统的主要参数物料流系统是信息流系统的主要控制对象14.物料流系统的组成加工输送储存检验15.机械系统的能量流程16.机械系统的能量流理论包括（1）机械工作状态能量信息论（2）机械工作过程能量损失论（3）机械工作过程节能效益论17.工作机械的载荷类型周期载荷准周期性载荷瞬变载荷随机载荷18.工作机械载荷的构成工作阻力摩擦力自重载荷外部动载荷传动系统的动载荷其他载荷19.工作机械载荷的确定方法相似类比法实际测量法计算法（GD法）20.三相异步电动机的固有机械特性曲线21.信息流的概念信息自信息的发源地经信息传递渠道至信息的接受地的传递过程，简而言之，信息流便是信息的传递过程。
机电一体化复习题(附答案)[2]
![机电一体化复习题(附答案)[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/71a8b2c019e8b8f67c1cb95c.png)
机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
（×）2 滚珠丝杆不能自锁。
（√）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
（×）4 异步通信是以字符为传输信息单位。
（√）5 同步通信常用于并行通信。
（×）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。
A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（C）。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为（ B ）控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（ A ）方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。
3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
- 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)。
组成机械系统的基本要素
机械系统是由多个基本要素组成的复杂系统，它们相互作用、协同工作，完成特定的机械运动或功能。
这些基本要素包括力学系统、传动系统、执行系统、控制系统和支撑系统。
力学系统是机械系统的核心要素，它包括负载、机械结构和动力源。
负载是指机械系统所承受的外部载荷，它可以是一种力、一对力的合力、一个力矩或一个力矩的合力。
机械结构是负载的传递和传递力的组织形式，它由零件和连接件组成。
动力源是提供机械能的能源，可以是电动机、内燃机、液压驱动装置等。
传动系统是机械系统的重要组成部分，它用于将动力源的运动和力传递给执行系统。
传动系统包括传动装置和传动元件。
传动装置是将动力源的运动和力传递给执行系统的装置，它可以是齿轮传动、链传动、带传动等。
传动元件是传动装置的组成部分，例如齿轮、链条、带子等。
执行系统是机械系统的功能实现部分，它根据输入的力和运动完成特定的机械运动或功能。
执行系统可以是机械手臂、液压缸、气缸等。
机械手臂可以根据输入的力和运动完成物体的抓取、放置、搬运等操作。
液压缸可以通过液压力将输入的力和运动转化为线性运动。
气缸可以通过气压力将输入的力和运动转化为线性运动。
控制系统是机械系统的智能化部分，它对机械系统进行控制和调节，
使其能够按照预定的要求完成特定的机械运动或功能。
控制系统包括传感器、执行器和控制器。
传感器可以感知机械系统的状态和环境条件，例如位置传感器、力传感器、温度传感器等。
执行器可以根据控制器的指令控制执行系统的运动和力，例如电机、液压阀、气动阀等。
控制器是控制系统的核心，它根据传感器的反馈信号和预设的控制算法，计算出相应的控制信号，并发送给执行器。
支撑系统是机械系统的辅助部分，它为机械系统提供支撑和保障。
支撑系统包括机械底座、固定支撑和润滑系统。
机械底座是机械系统的基础，它提供了机械结构的支撑和稳定性。
固定支撑是将机械系统固定在所需位置的装置，例如螺栓、焊接等。
润滑系统是为机械系统提供润滑和冷却的装置，它可以减少零部件的磨损和摩擦，延长机械系统的使用寿命。
机械系统的基本要素包括力学系统、传动系统、执行系统、控制系统和支撑系统。
它们相互作用、协同工作，完成特定的机械运动或功能。
这些基本要素的合理组合和协调配合，可以实现机械系统的高效运行和优化设计。