机电一体化技术基础及应用.pdf

机电一体化技术基础 lv3 机电一体化技术基础及应用 Char1 总论 一、 机电一体化 1.概念 P1 从系统工程观点出发，应用机械、电子、信息等有关技术对他们进行有机的组织 与综合，实现了整体最佳化。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。（或者是：（课件）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系统的总称） 2.五大功能 P2： 3. 特 点 ： 一 体 化 、 柔性化、智能化 4.相关技术 P3：机电一体 化包括硬件和软件两方面技 术，是由机械本体、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术和软件技术。 在机械本体方面要从减轻重量，提高刚度，实现通用化、标准化和系列化和提高系 统整体的可靠性四个方面来考虑。 Char2 机械系统 一、 转动惯量和负载力矩到电动机轴的转化 （转化的原则是转化前后系统瞬时动 能保持不变） 二、螺旋传动如何消除间隙和调整预紧：垫片式、螺纹式和齿差式三种。 三、齿轮传动装置的优点：1.进给电动机轴与进给丝杠不必在同一条直线上，即电 ⁄ 动机的安装方式有多种。2. 电动机轴上外部转动惯量J 按比值1 i 减少，要求电动 1 / 13 机电一体化技术基础 lv3 ⁄ 机轴上的转矩减少1 i ，这表明可使用较小的电动机。3 在要求快速横向进给速度 时，为使转速一体化，除了进给丝杠导程 h 外，齿轮速比 i 也是个重要参数。4.对 于转动惯量和驱动装置有关的动态特性一体化，可选用适当的齿轮速比使之最优化。 缺点 1.增加了制造成本。2.会把附加的非线性引入位置控制环。3.齿轮转动惯量影 响驱动装置的总转动惯量。4.齿轮的磨损可能引起反转误差的逐渐扩大，因此需及 时重新调整。 四、齿轮传动的技术条件： 当应用齿轮或同步带轮来作为进给装置时，需要满足以下技术要求：1.大齿轮折 算到电动机轴上的转动惯量要小。2.刚度大。3.无间隙。4.噪声低。 五、齿轮传动间隙的消除措施： 1.圆柱齿轮传动 （1）偏心轴套调整法；（2 ）轴向垫片调整法；（3 ）双片薄 齿轮错齿调整法 2.斜齿轮传动 （1）垫片调整法； （2 ）轴向压簧调整法 3.锥齿轮传动 （1）轴向压簧调整法；（2 ）周向弹簧调整法； 4.齿轮齿条传动 负载较小时也可采用双片薄齿轮错齿调整法 六、微动装置 1.基本性能要求：（1）应有足够的灵敏度；（2 ）传动灵活、平稳、无空回产生； （3 ）工作可靠、对调整好的位置在一定时期内应保持稳定；（4 ）若是在仪器的读 数系统中，要求微动手轮的转动角度与直线微动的位移量成正比；（5 ）要求良好的 工艺性。 2.机械式微动装置传动类型：螺旋传动、齿轮传动、摩擦传动、杠杆传动以及 几种传动方案的综合。具体有：（1）螺旋微动装置，（2 ）差动螺旋微动装置，（3 ） 螺旋斜面微