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以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

机电一体化复习笔记

考试题型：

名词解释（20）+填空（20）+简答（30）+计算（30）

其中计算题：

1.线性度10分

2.伺服系统稳态计算20分

求：脉冲当量；最大速度；角加速度；等效转动惯量。

第一章绪论

一．机电一体化的含义

较为人们所接受的含义：“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制

功能上引用微电子技术，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”。

二．机电一体化组成框图（见手写笔记）

三．机电一体化产品设计程序准则和规律

1.设计程序：设计中一般采用三阶段法，即总体设计、部件（零件）的选择与设计或初步设

计、技术设计与工艺设计。在试验性设计与计算机辅助设计中，多采用既分阶段又平行兼顾

的设计即并行设计，以便相互协调。

2.设计准则：设计准则主要考虑“人、机、材料、成本”等因素，而产品的可靠性、适用性

与完善性设计最终可归结于在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。

3.设计规律：总结一般系统的设计，具有以下规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻

辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最

终完成全部设计工作；其中确定逻辑关系阶段是关键，如逻辑关系不合理，其设计必然不合

理。

四．机电一体化五种内部功能

1.主功能：实现系统“目的功能”直接必需的功能。

2.动力功能：向系统提供动力、让系统得以运转的功能。

3.计测功能：对系统内部信息和外部信息进行检测与计算处理的功能。

4.控制功能：对整个系统进行控制，使系统正常运转以实施“目的功能”。

5.构造功能：使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的

功能。

五．机电一体化共性关键技术

优先发展的系统(或产品）领域实现机电一体化,必须解决这些系统采用微电子技术所

面临的共性关键技术，这些共性关键技术有检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、

自动控制技术、精密机械技术及系统总体技术等。

第二章机械系统

一．系统部件的设计要求：

与一般的机械系统相比，机电一体化系统的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应

具有良好的动态响应特性，就是说响应要快、稳定性要好。一个典型的机电一体化系统，通

以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

常由控制部件、接口电路、功率放大电路、执行元件、机械传动部件、导向支承部件，以及

检测传感部件等部分组成。（稳定、准确、快速）

二．为了满足设计要求，可以采用的措施：

1)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；

3)选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少等效到执行元件输出轴上的等效转动

量，尽可能提高加速能力；

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)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。

三．滚珠丝杠副的结构、优缺点

1.结构：滚珠丝杠螺母机构由反向器(滚珠循环反向装置)l、螺母2、丝杠3和滚珠4等

四部分组成。

2.优缺点：滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比，滚珠丝杠副除上述优点外，还具有轴向刚度

高(即通过适当预紧可消除丝杠与螺母之间的轴向间隙)、运动平稳、传动精度高、不易磨损、