电子电气产品机械结构设计研究
军用电子设备的结构设计
作者简介 ： 冯利娟 （９４ ）女 ， １７一 ， 山西闻喜人 ， ， ， 助工 本科 从事机械设计工作。
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第６ （ 期 总第 １４ ） ２期
冯利娟 ： 军用电子设备 的结构设 计
２１年１ ０ １ ２月
同一电磁环境中其它 电子设备或系统的正常工作 。 电磁 兼 容 设计 首 要 是 控制 内部 的 电磁 辐 射 ， 备 设
＿ 。 Ｔ作
２ 设备 的高温散热设计 。根据设备负荷大小和 ） 发热量合理进行通风散热设计 ， 如机壳 内产生的热量 较大， 可考虑采用散热风机等冷却装置 ， 必要时采取冷 管装置 ； 针对某些元器件的功耗较大和发热量较大 ， 可 以将其直接固定在机壳上 ， 通过传导散热， 这是行之最 有 效 的方 法 。如发 热 量较 小 ， 采用 散 热板 或 在机 壳 可 上开孔 ， 但是 ， 通过在机壳上开孑 会和外壳防护及电磁 Ｌ
电子设 备 的安 全性 涉 及 到设 备 安全 、 员 安全 和 人 环 境 安全 三方 面 。设备 安 全 包括 功 能性 安 全 、 材料 变
究， 并大胆使用新 的设计方法 （ 如模块化设计方法 、 小
型 化设 计方 法 等 ）新 技术 、 材料 （ 、 新 如性 能 优越 的工 程
质 、 电； 触 人员安全包括在进行环境试验时的振动 、 噪 声 、 度及 失 稳 和跌 落 ； 境 安全 包 括辐 射 、 学及 环 温 环 化 境条件影响。设备安全性结构设计应遵守以下安全准 则 ：） １ 应保证设备按规定进行制造 、 运输 、 使用 、 维修 和贮存时不发生危险 ；） ２ 在安全技术措施不能完全达 到人员和设备安全 目的的情况下 ， 应给 出提示性安全
（ 国营大众机械厂 燃气具公司 ， 山西 太原 ００ ２ ） ３０ ４
基于电驱动技术的机械手设计与控制
基于电驱动技术的机械手设计与控制近年来，随着电子技术和自动化技术的快速发展，机械手在工业生产、医疗护理等领域得到了广泛应用。
机械手作为一种能够模拟和代替人手操作的机电一体化设备，其设计与控制成为了研究的热点之一。
本文将从机械手的设计原理、电驱动技术的应用以及控制算法等方面展开论述，旨在为机械手的设计与控制提供一定的指导。
一、机械手设计原理机械手的设计原理主要由机械结构、电气控制系统以及传感器组成。
机械结构是机械手的基础，其设计要考虑到负载能力、工作半径、稳定性等因素。
电气控制系统则负责控制机械手的运动，采用电驱动技术能够提高机械手的灵活性和可靠性。
传感器的应用则可以实现机械手的感知功能，能够对外界环境进行实时监测和反馈。
在机械手的设计过程中，要根据实际需求选择合适的传动机构，如直线导轨、滚柱轴承等。
同时，机械手的运动模式也需要进行合理设计，常见的有直线运动、旋转运动以及复合运动等。
此外，还需要考虑机械手的工作空间、功率需求以及动力需求等因素，以实现机械手的高效运行和准确定位。
二、电驱动技术的应用电驱动技术是机械手设计中的关键技术之一。
通过电驱动技术，能够实现机械手的高速、高精度运动。
目前，常用的电驱动技术包括直流电机、交流伺服电机以及步进电机等。
这些驱动技术在机械手设计中起到了至关重要的作用。
以直流电机为例，其特点是结构简单、控制方便，并具有较高的转矩。
直流电机通过调节电压和电流来控制机械手的运动。
交流伺服电机则通过伺服控制器来实现机械手的精确定位和速度控制。
步进电机则以步进角为基本单位，通过控制电流和信号脉冲来实现机械手的精确运动。
在电驱动技术的应用中，还需要考虑到驱动器的选用和驱动方式的设计。
驱动器的选用需要根据机械手的负载和速度要求来确定，以保证机械手的正常工作。
而驱动方式的设计则需要根据机械手的运动模式和工作要求来确定，包括速度控制、位置控制以及力控制等。
三、控制算法的应用控制算法是机械手设计与控制中的核心内容之一。
浅谈机电一体化设计
浅谈机电一体化设计【摘要】科学技术的发展促进了不同领域的交叉和渗透,带来了工程领域的技术革命和变革。
在机械工程领域，微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及机电一体化向机械工业的渗透，正在引起机械工程技术结构、产品配置、功能配置、生产方式、管理体制等方面的变革。
机械工业发生重大变化，使工业生产由“机械电气化”发展到“机电一体化”的发展阶段。
在此基础上，本文对机电一体化设计进行了分析。
关键词：机电一体化；关键技术；设计引言新形势下，国内工业生产实现了多项重大创新，过去单一技术的应用形式逐渐发生变化。
通过不同技术的不断融合，提高了相应技术的适用性。
实现了机械制造技术、计算机电子技术、信息网络技术的有机结合，并有效应用于工业生产。
控制系统是机电一体化的心脏，可进行数据处理和自动控制，并可通过计算机接口与外部设备连接，保证机电一体化系统各模块的可靠运行。
一、机电一体化概述1.1概念机电控制系统是指在工作和操作过程中将一系列相关的操作技术联系起来，有效地固定特定的装置来控制生产过程的动作，有效地控制工作生产，完成生产工作。
在系统形成过程中，融合了互联网技术、网络通信技术、电力技术等大量技术手段，不断完善机电控制系统，最终应用于实际生产工作，指导相关工作各部分之间的协调，实现技术之间的协调。
兼容共存。
机电控制系统的改进和发展，大大提高了人类的工作效率，同时也大大提高了企业发展的利润。
例如，如果将机电控制系统的远程控制系统应用到实际工作中，工作人员只需使用计算机就可以实现对生产工作的远程控制。
控制和节省人力管理时间，提高企业生产效率。
在实际工作中，远程操作主要分为两种，一种是维护型远程操作系统，可以监控和管理生产工作，另一种是人机对话控制系统，可以实现人机交互。
管理。
也就是说，科技的发展是决定行业发展的重要因素，只有通过科技的创新和发展，才能达到预期的效果。
机电一体化以科技创新为导向，将不同的技术结合起来，形成一个集成的控制系统。
电气产品的安全设计原则
电气产品的安全设计原则1.绝缘设计原则：电气产品应采用可靠的绝缘设计，以防止电流外泄，减少触电风险。
产品应使用符合标准的绝缘材料和绝缘接头，确保安全接地和接地保护，避免漏电和接地故障。
2.电子保护设计原则：电气产品应具备过流保护、过压保护、过温保护等功能，以保护产品免受电源的不稳定或故障的影响。
例如，电源适配器应具备过流、过压保护功能，以防止电池过充、过放等问题。
3.火灾安全设计原则：电气产品应采用阻燃材料，减少火灾发生的风险。
器件和电缆的选择应符合相应的防火等级要求，电源和电路设计应符合防火规范，有效防止火灾蔓延和火势扩大。
4.机械安全设计原则：电气产品的外壳和结构设计应遵循机械安全原则，以防止外部物体对电气零部件的侵入和损坏。
产品的接口设计应符合相应的安全标准，防止误插、误接和触电事故的发生。
5.使用者安全设计原则：电气产品的使用说明应具备明确、易懂的标识和警示信息，以引导用户正确使用产品，避免不当使用导致的安全事故。
产品应设立相应的防护装置和安全开关，确保用户在紧急情况下可以迅速切断电源。
6.可靠性设计原则：电气产品应符合相应的可靠性和安全性要求，经受住长时间运行和多次使用的考验。
产品的电路设计和元器件选择应保证其稳定性和可靠性，有效防止电源短路、过载和过热等故障。
7.环保设计原则：电气产品应符合环境保护要求，减少对环境的污染和破坏。
选择符合环保标准的材料和元件，采用低功耗和高效率的电源设计，降低对资源的消耗和二氧化碳排放。
总之，电气产品的安全设计原则主要包括绝缘设计、电子保护设计、火灾安全设计、机械安全设计、使用者安全设计、可靠性设计和环保设计等方面。
这些原则能够从源头上保障电气产品在正常使用情况下的人身和财物安全，提高产品的稳定性和可靠性。
机电一体化系统设计与性能优化研究
机电一体化系统设计与性能优化研究引言：机电一体化系统在现代工程领域中扮演着重要的角色，它将机械设计与电子控制相结合，实现了各种自动化系统的高效运行。
本文旨在探讨机电一体化系统的设计及性能优化的研究，为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
第一部分：机电一体化系统设计1.1 概述机电一体化系统是一种综合应用机械工程、电气工程和控制工程的新型系统。
其设计目标是将机械元件与电气元件紧密结合，实现机械动作的自动化控制。
1.2 设计流程机电一体化系统设计流程包括需求分析、系统设计、传动系统设计、电气系统设计、控制系统设计等步骤。
在需求分析阶段，需要明确系统的功能、性能等要求。
在系统设计阶段，考虑系统的机械结构、电气元件的选择等因素。
在传动系统设计阶段，需要确定传动装置的类型、参数等。
在电气系统设计阶段，需要设计控制电路、传感器选择等。
最后在控制系统设计阶段，将机械与电气元件结合，实现系统的自动控制。
1.3 设计工具目前有许多成熟的机电一体化系统设计软件，如AutoCAD、SolidWorks、LabVIEW等。
这些工具提供了可视化的系统设计环境，能够快速准确地实现系统的设计。
1.4 实例分析以一个自动化装配线系统为例，介绍机电一体化系统设计的具体应用。
该装配线包括机械装置、传动装置、电气元件和控制系统等。
在设计过程中，需要考虑装配件的大小、重量、加工设备的选择等。
通过使用机电一体化系统设计软件，可以方便地模拟和优化系统的性能。
第二部分：机电一体化系统性能优化2.1 性能指标机电一体化系统的性能指标包括响应速度、控制精度、能耗等。
响应速度是系统对输入信号的快速响应能力，控制精度是系统输出与预期输出之间的差距，能耗是系统在工作过程中消耗的能量。
2.2 优化方法性能优化的方法包括参数优化、结构优化和控制优化。
参数优化是通过调整系统的参数，使其满足性能要求。
结构优化是通过改变系统的结构，提高系统的性能。
控制优化是通过优化控制算法和参数，提高系统的控制精度。
机柜设计要领
磁场屏蔽主要依靠高导磁率材料具有低磁阻，对磁通起着分路作用，使得屏蔽体内部磁场大大减弱。结构设计上主要把握以下几点：
① 材料选择上要选高导磁率材料，如硅钢，坡莫合金等；
② 在允许的情况下尽可能增加屏蔽体的厚度；
③ 在空间布局上，使被屏蔽物不靠近屏蔽体；
④ 尽量减少接缝和开孔。
6配线布线的要求
配布线是实现产品的电气连接的重要方式之一，在部件、插件和各功能模块的空间布置方面，要考虑元气件的电气连接，接线走线的布局，母排、相序的位置，连接安装方式，电缆穿孔等，根据工作电流合理选择导线线径，根据电气要求，对A相、B相、C相、零线、地线、电源的正极、负极以及各控制导线配以相应的颜色，并根据要求进行“上、中、下”、“左、中、右”、或“前、中、后”等空间位置的安排。
如果工作现场的环境比较理想，没有粉尘、油雾、水汽等影响柜内的各元器件正常工作的，可采用进气口装风扇（轴流风机），排气口有可能的话加装一装饰板，进气口为了安全和美观，可以在外面加装一风机装饰板。
如果工作现场的环境不理想，含有粉尘、油雾、水汽等影响电气控制柜内的各元器件正常工作的，那就应该在进气口选用过滤风扇，在排气口选用过滤栅，以防止粉尘、油雾、水汽等进入电气控制柜内。现在国内外有不少厂家都有成熟的产品供应，安装简单方便，而且可以很方便地更换其中的过滤垫。过滤垫一般分为无纺纤维过滤垫和细过滤垫，其中无纺纤维过滤垫用于防止10微米以上的灰尘颗粒，细过滤垫用于防止10微米以下的灰尘颗粒。但是选用过滤风扇时，柜内外的空气是没有隔绝的，仍然有可能因为灰尘、水汽、腐蚀性气体的进入而损坏元器件及影响元器件正常工作。
19机柜设计时需要考虑的一些要素
引言
电子电气产品机械结构的设计是产品设计的重要组成部分，机柜、机箱、仪器仪表外壳等都属机械结构范畴。产品的结构为电气部分提供安装、支撑、联结、传动、连锁、定位、包容、防护、装饰、美化、指示等功能，为零部件、电气连接和元器件之间的兼容提供保证。它不但直接关系到电子电气产品性能的好坏，而且可以提高整机的性能，大大提高产品的附加值。
机械结构设计范文
机械结构设计范文机械结构设计是指基于机械原理和工程力学原理，通过合理的构造设计和材料选择，设计出能够满足特定功能需求并满足工程要求的机械结构。
机械结构设计的重点是实现机械产品的性能、精度和可靠性的要求。
本文将侧重介绍机械结构设计的步骤、原则和方法。
首先，需求分析是机械结构设计的起点。
在这个阶段，设计师需要了解用户的需求，并确定机械产品的功能和性能要求。
同时，设计师还需考虑机械产品所处的工作环境、外部约束条件和可用的资源等因素。
其次，概念设计是机械结构设计的关键阶段。
在这个阶段，设计师需要根据需求分析的结果，生成多种可能的设计方案，并评估每个设计方案的优缺点。
同时，设计师还需考虑到制造工艺、装配性和维修性等因素。
最终，设计师要选择最优的设计方案，并进行细化。
然后，详细设计是机械结构设计的细分阶段。
在这个阶段，设计师需要根据选定的设计方案，进行具体的设计，包括材料选择、模块划分、连接方式和定位方式等。
同时，设计师还需进行强度分析、刚度分析和动力学分析等，以确保设计的合理性和可行性。
最后，验证是机械结构设计的最后一步。
在这个阶段，设计师需要制作样机，并进行实验和测试，验证设计的准确性和可靠性。
通过验证，设计师可以对设计进行后续的修改和优化。
在机械结构设计中，有一些原则和方法是需要遵循的。
首先，设计师需要遵循“功能化、模块化、标准化、集成化”的原则，以实现机械产品的功能和性能要求。
其次，设计师需要注重材料的选择和成本的控制，以满足机械产品的质量、成本和时间要求。
此外，设计师还需注重设计的可维修性和可替换性，以提高机械产品的可靠性和维修效率。
总之，机械结构设计是一项复杂而关键的工作，需要设计师具备扎实的机械原理和工程力学基础，同时还需要综合考虑产品需求、工艺要求和材料特性等因素。
只有通过合理的构造设计和性能验证，才能设计出满足要求的机械产品。
机电一体化技术的研究现状与发展趋势
机电一体化技术的研究现状与发展趋势1 前言现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
2 概述2.1 机电一体化机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。
但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或者机电一体化产品。
因此，“机电一体化” 涵盖“技术”和“产品”两个方面。
机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。
这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。
机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。
但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。
也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2.2 机电一体化技术的地位与作用机电一体化技术在工业现代化的地位与作用十分显著，它对世界各国的国名经济发展和科学技术的进步起巨大的推动作用。
在国内外已显示强大的作用。
机电一体化论文 (2)
机电一体化论文摘要机电一体化是指在机械结构设计中融入电子与控制技术，以实现机械系统的自动化控制和智能化操作。
本文通过对机电一体化的概念、发展历程、应用领域以及未来趋势的分析，探讨了机电一体化对工业制造的重要意义和影响。
同时，介绍了机电一体化的特点和优势，以及在不同行业中的具体应用案例。
最后，讨论了机电一体化面临的挑战和未来发展方向。
1. 引言机电一体化是近年来快速发展的一门交叉学科，它融合了机械工程、电子技术和自动化控制技术，通过将传统机械结构与电子元件相结合，实现机械系统的自动化控制和智能化操作。
机电一体化的出现，改变了传统工业制造中对人力依赖的程度，提高了生产效率和质量，同时也带来了新的技术挑战和发展机遇。
2. 机电一体化的概念与发展历程机电一体化的概念最早源于二十世纪五六十年代的欧洲和美国，当时的目标是通过结合机械工程和电子技术，提高工业生产的自动化水平。
随着信息技术的发展，特别是计算机技术和互联网技术的兴起，机电一体化得到了进一步的发展和应用。
目前，机电一体化已经成为工业制造的重要发展方向，广泛应用于机械制造、电子电气、交通运输、军事装备、医疗器械等领域。
3. 机电一体化的应用领域机电一体化在各个行业中都有广泛的应用，下面列举几个典型的应用案例：3.1 机械制造在机械制造行业中，机电一体化的应用主要体现在生产自动化和智能化设备的开发与应用。
例如，通过将传感器与机械设备结合，实现对生产过程的监控和控制，提高生产效率和质量。
另外，机械制造行业还广泛应用于机器人技术、自动化生产线等领域。
3.2 电子电气在电子电气行业中，机电一体化的应用主要体现在电子设备的设计和制造过程中。
例如，通过使用先进的电子元件和控制系统，提高电子产品的性能和可靠性。
另外，机电一体化在电力系统、电子通信等领域也有着重要的应用。
3.3 交通运输在交通运输行业中，机电一体化的应用主要体现在智能交通系统和车辆控制技术方面。
例如，通过使用先进的传感器和控制系统，实现对交通流量和车辆行驶状态的实时监控和调度，提高交通运输效率和安全性。
机电的一体化系统设计
机电的一体化系统设计机电一体化系统设计是指将机械、电子、电气、自动化等技术相结合的一种综合性设计。
它通过将机械结构、电气设备、传感器、执行器和控制系统等有机地结合在一起来实现系统的功能。
一体化设计能够提高系统的整体性能和运行效率。
因为机械、电子和自动化等不同专业领域的知识被集成在一起，可以更好地协同工作，提升系统的综合效益。
在机电一体化系统设计中，首先需要进行系统分析和需求分析，明确系统的功能和性能要求。
然后进行系统设计，包括机械结构设计、电气设计、自动化控制设计等方面。
机械结构设计是机电一体化系统设计的重要组成部分。
在设计机械结构时，需要考虑系统的稳定性、刚度和强度等因素。
同时还需要考虑材料的选择和加工工艺的优化，以提高系统的可靠性和寿命。
电气设计是机电一体化系统设计的另一个重要方面。
在电气设计时，需要选择适当的电气设备和元件，并设计电路图和布线图。
同时还需要进行电气参数计算和控制系统设计，以实现对整个系统的控制和监测。
此外，还需要考虑系统的电磁兼容性和安全性等因素。
自动化控制设计是机电一体化系统设计中的关键一环。
通过使用传感器和执行器，可以实现对系统的自动化控制。
在自动化控制设计中，需要选择合适的传感器和执行器，并进行控制算法的设计和优化。
同时还需要进行系统的建模和仿真，以验证设计的正确性和可行性。
在机电一体化系统设计中，还需要考虑系统的可拓展性和模块化设计。
通过模块化设计，可以将整个系统划分为若干个独立的子系统，每个子系统都具有独立的功能和自主控制。
这样可以提高系统的灵活性和可维护性，同时也方便对系统进行拓展和更新。
此外，在机电一体化系统设计中还需要考虑系统的能效和环保性。
通过优化设计和选择节能设备和材料，可以提高系统的能源利用效率和减少对环境的影响。
综上所述，机电一体化系统设计是一项复杂而综合的工作。
它需要综合运用机械、电子、自动化等多个学科的知识，进行系统的分析、设计和优化。
只有通过科学的设计和综合考虑各个方面的因素，才能确保机电一体化系统具有良好的性能和可靠性。
基于PLC的机械手臂控制系统设计的研究
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.36.081基于PLC的机械手臂控制系统设计的研究应帅(吉安职业技术学院 江西吉安 343000)摘要：机械手臂为目前常用的一种先进工业技术装置，其在较多的工业生产制造中应用较多。
为了实现对机械手臂按要求进行动作控制，本文通过对机械手臂工作过程特点以及控制要求进行分析，利用PLC技术提出了一种基于PLC的机械手臂控制系统设计的研究。
利用PLC作为电气控制的核心对整个机械手臂的控制系统硬件进行了设计,从电气控制系统的设计等方面进行介绍，为后续机械手臂的控制系统设计提供了有利的参考。
关键词：机械手臂 PLC 控制系统 先进工业技术装置中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)12(c)-0081-02科学技术突飞猛进的发展给人们的生活带来了极大的改善，为人们的生产劳动带来了重大的变革。
随着国民经济的不断发展以及人们生活质量的不断提升，人们对工业制造的要求也越来越高。
近些年，在电气电子技术以及机械技术飞速发展的带动下，工业制造加快了向自动化、绿色环保化等方向转型。
机械手臂是工业自动控制领域出现的一项新技术。
机械手臂作为目前常用的一种先进工业技术装置，由于具有体积小、绿色环保无污染、动作灵敏等特点，是当下高新技术发展的热点之一，成为了现代工业制造生产过程中的一个重要成分，深受广大制造厂家的喜爱[1-2]。
目前机械手臂被广泛用于货物装箱流水线、机械加工、锻造、货物搬运等多种多样的自动化工业生产中。
通过应用机械手臂不仅可以减轻企业的生产劳动成本，降低劳动者的工作强度，而且还能有效提高产品的生产效率，提高生产作业中的安全保障。
尤其是在温度异常、具有易燃易爆、具有毒害气体以及放射性物质的环境下，通过机械手臂来替代人工操作就凸显出了非凡的意义。
本文通过对机械手臂的特点进行分析，采用PLC技术提出了一种基于PLC的机械手臂控制系统设计的研究。
SCARA机器人装配及结构设计
SCARA机器人装配及结构设计摘要Scara 机器人是一种由三个自由度组成的平面关节型机器人，它的主要作用是可以完成精密仪器和物体的搬运和移动。
由于体积小，传动原理简单，被广泛运用于电子电气业，家用电器业，精密机械业等领域。
整个系统由机器手，机器臂，关节，步进电机驱动系统等组成。
通过各自由度步进电机的驱动，完成机器手，机器臂的位置变化。
具体设计内容为：同步齿形带传动设计，丝杠螺母设计，各输出轴和壳体的设计,步进电机的选择等。
在校核满足其结构强度的基础上，我们对scara 机器人的结构进行优化设计。
本论文着重研究scara 机器人的结构设计和运动学分析。
在论文开始首先介绍了机器人的发展及其分类情况。
在论文第二，三章具体叙述了scara 机器人的结构设计和运动学分析的详细过程。
在论文末尾还对scara 机器人进一步改进措施和应用展望进行了阐述。
关键词：scara 机器人，步进电机，结构设计，机器臂Structure Design of SCARA Assembly ManipulatorAbstractA SCARA robot is a robot of plane and joint composed of three degrees of freedo m. Its mostly function is used to complete transition and motion of exact apparatus es and objects. Because of its small volume and simple drive principle, it is widely used in the field of electronic and electric industry, home-used electric-ware indust ry and exact mechanism. The whole system is composed of manipulator hand, ma nipulator arm, joints and stepper motor driving system. By stepper motor’s driving o f each degree of freedom, it completes location change of manipulator hand and m anipulator arm. The idiographic designing content is designing of in-phase tooth-sha pe strap, designing of silk-bar nut, designing of shell and axis and the choice of st epper motors. On the base of checking its structure intensity, while it satisfied, we optimize designing of the structure of SCARA robots.This paper put its emphases on research of its structure designing and kinematics analysis. At the beginning of this paper, it introduces the development and sort of r obots. In the second and third chapter, it introduces detailed detail among the proc essing of the structure designing of a SCARA robot and its kinematics analysis. At the last, this paper gives some measures about improving of SCARA robots, and gives a expectation about its future.Key Words: SCARA robots, stepper motor, structure design, manipulator arm目录Abstract ii第一章绪论 11.1 机器人的特点 11.2 机器人的构成及分类 11.2.1 机器人的构成 11.2.2 机器人的分类 31.3 机器人的应用与发展 41.3.1 机器人的应用 41.4SCARA机器人的研究意义 61.4.1SCARA机器人的研究意义 61.4.2SCARA机器人的特点71.5本文的研究内容8第二章SCARA机器人结构设计92.1 SCARA机器人传动方案的比较及确定9 2.2 各自由度步进电机的选择112.2.1 第一自由度步进电机的选择122.2.2 第二自由度步进电机的选择: 122.2.3 第三自由度步进电机的选择132.3 同步齿形带传动设计142.4 丝杠螺母设计182.4.1 丝杠耐磨性计算182.4.2 丝杠稳定性计算192.4.3 丝杠刚度计算192.4.4 丝杠和螺母螺纹牙强度计算202.4.5 螺纹副自锁条件校核212.5各输出轴的设计212.5.1 机身输出轴设计212.5.2 大臂输出轴设计222.5.3 带轮轴设计: 222.5.4 升降轴设计222.6壳体设计23第三章SCARA机器人运动学分析253.1 引言253.2SCARA机器人正运动学分析253.2.1SCARA机器人连杆坐标系的建立25 3.2.2SCARA机器人正运动学问题273.3 SCARA机器人逆运动学分析293.4 本章小结31第四章总结与展望32参考文献33致谢341.1 机器人的特点机器人最显著的特点有以下几个:1.可编程。
工科有哪些专业
工科有哪些专业工科是一个广泛的学科领域，涉及工程、技术和应用科学等多个方面。
工科专业培养的是应用型人才，重点培养学生的实践能力和解决问题的能力。
下面是一些常见的工科专业，供参考。
1. 机械工程：机械工程是研究与制造、设计、运用各种机械设备和系统的学科。
主要涉及机械结构设计、传动系统、热能工程、流体力学等内容。
2. 电气工程：电气工程是研究电磁场和电能的产生、输送和利用的学科。
主要涉及电力系统与自动化、电机及其控制、电子电路、通信与信息系统等内容。
3. 计算机科学与技术：计算机科学与技术是研究计算机及其应用的学科。
主要涉及计算机硬件与软件、计算机网络、数据库、人工智能等内容。
4. 土木工程：土木工程是研究土木建筑物及其相关领域的学科。
主要涉及结构工程、水利工程、交通工程、环境工程等内容。
5. 化学工程与工艺学：化学工程与工艺学是研究化学工程设计、化学工艺及其相关技术的学科。
主要涉及化学反应工程、化学过程与装备设计、化学工程热力学等内容。
6. 材料科学与工程：材料科学与工程是研究材料结构、性能及其应用的学科。
主要涉及金属材料、高分子材料、功能材料等方面的研究。
7. 建筑学：建筑学是研究建筑设计、规划与施工的学科。
主要涉及建筑设计、建筑材料、建筑结构、建筑规划等。
8. 测绘工程：测绘工程是研究地球表面空间位置及其相关信息获取与处理的学科。
主要涉及地理信息系统、遥感技术、导航与定位等内容。
9. 能源与动力工程：能源与动力工程是研究能源开发与利用，动力系统设计与优化的学科。
主要涉及能源转换、热力学、风能、太阳能等领域。
10. 环境工程：环境工程是研究环境污染控制与治理的学科。
主要涉及大气污染控制、水处理与供水工程、固体废物处理等内容。
11. 生物医学工程：生物医学工程是研究应用工程技术解决医学和生物学问题的学科。
主要涉及医学成像、生物材料、医疗设备等方面的研究。
12. 汽车工程：汽车工程是研究汽车设计、制造与维护的学科。
GB7251-结构设计
从GB7251.1的新版解读低压柜的结构设计GB7251.1的第七章是“设计和结构要求”，由11条构成，就是：7.1机械设计7.2外壳和防护等级7.3温升7.4电击防护7.5短路保护与短路耐受强度7.6成套设备内装的开关器件和元件7.7用挡板或隔板实现成套设备内部的隔离7.8成套设备内的电气连接：母线与绝缘导线7.9对电子设备供电电路的要求7.10电磁兼容性（EMC）7.11功能单元电气连接形式的说明为了解读方便，可以把其看成十一个部分。
在详细解读前，需要做一个整体的说明：一是IEC标准的制定思路已经从满足制造的需要转向了满足设计的需要，也就是说产品首先要按照标准的要求进行设计，标准中所涉及的要素和产品的设计密切相关，而一些和制造技术（工艺）等方面的内容在逐步减少，甚至没有。
按照标准设计产品，再通过试验验证产品是否达到设计要求是标准的基本目的。
二是技术要素间的相关性，也就是论述某一具体要求时往往会涉及到多方面的其他要求。
三是对一些基础标准要求的细化和具体化，例如环境、安全、外壳防护等级、绝缘等都有更基础的标准，而在GB7251.1中做了细化的描述。
第一部分：机械设计该条款主要叙述成套设备结构要求的总原则、和结构密切相关的电气间隙、爬电距离和隔离距离及外接导线端子。
由于电气间隙、爬电距离和隔离距离直接与介电性能有关（参见GB/T 16935.1《低压系统内设备绝缘配合》，因此，在本条款中同时叙述了耐受电压要求及与电气间隙、爬电距离和隔离距离之间的关系。
在外接导线端子叙述中，除介绍成套设备外接导线端子外，还对与端子的连接线（包括电缆线）及电缆入口的结构等要求进行规定。
[标准原文]7.1.1总则成套设备应由能够承受一定的机械应力、电气应力及热应力的材料构成,此材料还应能经得起正常使用时可能遇到的潮湿的影响。
为了确保防腐,成套设备应采用防腐材料或在裸露的表面涂上防腐层,同时还要考虑使用及维修条件。
所有的外壳或隔板包括门的闭锁器件,可抽出部件等应具有足够的机械强度以能够承受正常使用 时所遇到的应力。
电工电子设备机械结构环境防护设计通则
组合代码与排列顺序具体如图1所示。
图1其中，严酷等级数字代表的是若干环境参数的组合，某一等级可能改回再次划分高级和低级，环境条件组合代IE+2位数字。
产品应用环境条件的选用2.2.1原则在进行产品设计，选取具体使用环境条件的时候，对产品寿命期所可以承受的环境条件和严酷等级进行充分考虑，确保能够在此条件上正常运转。
产品的环境适应性试验和合格评定应该充分考虑环境参数、试验方法、酷等级、试验程序、评判依据等因素。
2.2.2方法——————————————————作者简介:黄杰（1990-），男，江西抚州人，初级工程师，主要从事电子设备结构设计工作。
进而引发严重的电气故障。
在低压状态下，降低了冷却性能，温度则有所上升，寿命却不断缩短。
而空气压力的逐渐变化，造成了泄漏、凝结、腐蚀等各种不良问从而使得机械强度明显降低。
太阳辐射在热效应和化学效应的作用下，非金属材料的涂层性能与密封完整性开始不断降低，甚至大大降低了焊接界面色码发生褪色现象，整机的耐蚀性能也有所降低，进而导致热负荷明显增强。
时应采取阴极保护措施。
其六，以产品应用环境条件为依据，合理选择经济性的、耐腐蚀性的材料。
其七，形式与应用环境条件需求，合理设计，采取合适的工艺，效降低腐蚀。
其八，最大程度上缩减甚至是消除应力集中、残余应力，减缓应力腐蚀的危险性。
其九，利用缓蚀剂和隔离保护膜等，全面改善局部腐蚀环境条件。
其十，零件表面强化技术与热处理状态，促使结构材料的腐蚀敏感度被降低。
最后，利用无余量装配设计，防止在装配时，锉修导致结构表面被损坏。
表1分类标准。
电气工程及其自动化 机械制造及自动化的区别
电气工程及其自动化机械制造及自动化的区别电气工程及其自动化与机械制造及自动化的区别电气工程及其自动化和机械制造及自动化是两个不同的学科领域，它们在研究对象、技术应用和专业方向上存在明显的区别。
下面将详细介绍两者的区别。
1. 研究对象的不同：电气工程及其自动化主要研究电力系统、电机与电器、电子技术、自动控制等与电气相关的领域。
它关注的是电气能源的传输、转换和利用，以及电气设备的设计、安装和维护等方面。
机械制造及自动化则主要研究机械结构、机械运动学、机械设计、材料工程等与机械相关的领域。
它关注的是机械制造过程中的设计、加工、装配和控制等方面。
2. 技术应用的不同：电气工程及其自动化的技术应用主要包括电力系统的规划、电机与电器的设计与控制、电力设备的运行与维护、自动化控制系统的设计与优化等。
它的应用领域广泛，包括电力、能源、电子、通信、交通等各个行业。
机械制造及自动化的技术应用主要包括机械结构的设计与分析、机械加工与装配技术、机器人技术、自动化生产线的设计与优化等。
它的应用领域主要集中在制造业，包括汽车、航空航天、机械设备等领域。
3. 专业方向的不同：电气工程及其自动化的专业方向包括电力系统与自动化、电机与电器、电子技术与应用、自动化控制等。
学生在学习过程中会接触到电路分析、电力系统规划与运行、电机与电器的设计与控制、自动化控制系统的原理与应用等相关知识。
机械制造及自动化的专业方向包括机械设计与制造、材料工程、机械加工与装配、自动化生产线的设计与优化等。
学生在学习过程中会接触到机械结构设计、材料力学、机械加工工艺、自动化控制原理等相关知识。
综上所述，电气工程及其自动化和机械制造及自动化在研究对象、技术应用和专业方向上存在明显的区别。
电气工程及其自动化主要关注电气能源的传输与利用，机械制造及自动化主要关注机械结构的设计与制造。
两者都是重要的工程学科，各自在不同领域有着广泛的应用。
机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化
机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化是现代工程技术领域中两个重要的学科。
机械设计制造及其自动化是以机械学、材料学、力学、工程设计等为基础，研究机械产品的设计、制造及其自动化的技术和方法。
电气工程及自动化是以电气学、电子技术、控制理论等为基础，研究电气设备与系统的设计、运行和控制的技术和方法。
机械设计制造及其自动化方向主要关注机械产品的设计与制造过程，旨在提高产品的质量、效率和可靠性。
机械设计制造过程中需要考虑材料选择、结构设计、工艺流程等因素，以确保产品能够满足使用要求。
而自动化技术的应用可以提高生产过程的自动化程度，提高生产效率和降低成本。
电气工程及自动化方向主要关注电气设备与系统的设计、运行和控制。
电气设备包括发电机、变压器、开关设备等，电气系统包括输电、配电和用电系统等。
电气工程及自动化领域的研究内容包括电气设备的选型、电气系统的设计与优化、电气设备的运行与维护以及自动化控制系统的设计与应用。
自动化技术的应用可以提高电气设备的运行效率和可靠性，实现对电气系统的远程监控和控制。
机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化有着密切的联系和相互作用。
在现代工程技术中，机械产品往往需要配备电气设备以实现自动化控制。
例如，工厂中的生产线往往包括机械设备和电气设备，通过自动化控制系统实现生产过程的自动化。
在机械设计制造过程中，电气工程及自动化技术的应用可以提高产品的自动化程度和智能化水平，提高生产效率和产品质量。
机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化在实际应用中有着广泛的领域。
例如，在制造业中，机械设计制造及其自动化技术可以应用于汽车制造、航空航天、机械加工等领域。
而电气工程及自动化技术可以应用于电力系统、工业自动化、智能交通等领域。
这些领域的发展离不开机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化的支持与推动。
机械设计制造及其自动化与电气工程及自动化是现代工程技术领域中不可或缺的两个学科。
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电子电气产品机械结构设计研究
发表时间：2018-08-21T14:18:18.563Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：田凯
[导读] 摘要：针对电子电气产品的特点，阐述了其机械结构部分的设计思路与方法。
（珠海格力电器股份有限公司 519070）
摘要：针对电子电气产品的特点，阐述了其机械结构部分的设计思路与方法。
为提高和改善产品的电气性能，在结构设计上所采取的措施。
关键词：机械结构；尺寸链；防护等级；电磁兼容；工艺
电子电气产品机械结构的设计是产品设计的重要组成部分，机柜、机箱、仪器仪表外壳等都属机械结构范畴。
产品的结构为电气部分提供安装、支撑、联结、传动、连锁、定位、包容、防护、装饰、美化、指示等功能，为零部件、电气连接和元器件之间的兼容提供保证。
它不但直接关系到电子电气产品性能的好坏，而且可以提高整机的性能，大大提高产品的附加值。
1.连体按键定位
连体按键和壳体采用定位套和定位柱定位，两者配合间隙单边0.1-0.25mm。
为防止按键串动，从理论上此处设计应为紧配合，但是按键和壳体一般有两个以上定位结构，加工时很难做到完全对中，这样很容易导致按键装配不上或歪斜而影响按键手感，因此此处一定设计成间隙配合，并根据加工精度和定位柱数量调整间隙大小。
连体按键的定位结构一般设计在容易产生联动的两按键悬臂交汇点，同时按键定位套分别顶在PCB和壳体上，这样既防止按键联动又防止因壳体变形而引起的按键被夹紧使手感僵硬的问题。
设计中尽量不采用螺钉或热熔方式把按键和壳体固定成一体，否则容易导致按键歪斜而影响按键手感和外观。
外壳与PCB之间的固定柱尽量远离按键悬臂，如果无法避免，此处螺钉不能固定过紧，否则将会造成死键或手感僵硬。
2.按键与周边件的设计间隙
2.1按键触点柱与触动开关设计间隙
小B键和锅仔片是电子产品常用的轻触开关。
实际生产中小B键通常不能完全落地，与PCB板间通常存在0-0.2mm间隙，为保证较好的手感按动效果，按键触点柱距小B键顶面间隙设计为0.5-0.8mm。
锅仔片采用透明双面胶粘在PCB板上，底面与PCB板贴平，顶面与按键触点柱间隙设计为0.3-0.5mm。
2.2按键与壳体设计间隙
不进行表面后处理的按键与壳体，单边间隙0.15-0.25mm，后续或有喷油或电镀，单边间隙0.2-0.4mm，在外观要求不严格情况下，间隙值尽量靠上限，这样按键稍有变形或歪斜也不容易卡键，按键最高处露出壳体约1-1.2mm，壳体的按键孔碰穿面宜设计在孔内，不能设计在外表面，否则后续容易出现飞边造成卡键，按键孔碰穿面距上端面大于按键行程，这样既保证按键正常使用，又避免按键周圈间隙过大而影响美观。
3.电子产品结构常见的弊端
3.1稳固性的缺陷
电子产品是一种非常精密的仪器，在运输过程中如果电子产品的稳固性不够，或者受到严重的外力重击，将会使电子产品功能损坏或者坏壳损坏。
从消费者投诉中可以了解到由于产品因为运输遭到损坏是电子产品类投诉的热点，它的数量仅次于电子产品性能质量的投诉。
3.2屏弊层的缺陷
电子产品在运行时，将会产生电磁效应，如果外壳的屏幕层绝缘效果不佳，将会使电子产品出现漏电现象。
比如前段时间出现一名护士在手机充电时使用手机触电身亡的事件，这就是电子产品屏弊层出现问题引起的事故。
同时电子产品运行时会与其它的电磁产品互相产生电子感应，它会使电子产品出现功能型的损坏。
3.3元器件的问题
电子产品常常要使用各种元器件，比如电子产品会使用液晶手触屏、键盘等操作设备。
如果元器件的质量出现问题，则会影响人们对电子产品的评价。
比如苹果手机及IPAD之所以被人们追捧，其中重要的原因是苹果产品使用优秀的元器件。
人们使用苹果手机的触屏感情与使用国产手机的触屏感觉会有完全不同的体验。
3.4外观上的问题
如果电子产品的结构设计外观美感，人们看到电子产品内心会产生愉悦的感觉，内心会喜欢该电子产品，反之，如果结构设计的外观不合理，人们看到该类产品，内心就不会对它产生感。
比如目前人们对国内的平板电脑评价不价，其中的原因之一是国产的许多平板电脑外观设计给人的感觉是：傻、大、黑、粗，人们喜欢外观优雅、线条流畅、品味独特的电子产品。
4.电磁兼容方面的要求
电磁兼容就是在有限的空间、时间和频谱资源下，各种设备或系统可以共存而不致性能失效或不允许的降级。
电磁兼容（EMC）包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）两个方面，EMS主要研究产品自身抗干扰能力，EMI主要研究产品免受电磁干扰所采取的措施。
电磁干扰必须具备三个要素：首先是要有电磁骚扰源；其次是有电磁敏感设备；再次要有电磁传播通道。
所以，要解决EMI问题就要从以上三个因素入手，抑制干扰源，切断传播途径，提高敏感设备的抗干扰能力。
4.1接地电阻
系统的接地电阻要小，一般要求小于0.0lf。
搭接就是在两个金属面之间建立低阻抗通路，搭接后的两金属面变成为等电位面，这样便实现电路与机壳或电路与接地系统的连接。
实现搭接的办法有压配连接、铆接、螺钉攻丝连接、焊接等，其中螺钉连接比较方便，但不可靠，因为螺钉在配合件中因震动使面接触变为线接触，另外，由于电蚀和高频电流的趋肤效应，使得辐射电流沿着螺钉的螺旋线流动，这样，它在很大程度上呈现电感性。
所有的连接中焊接最为可靠。
不管如何搭接，要求接触面无漆塑，无氧化膜，接触面接触良好，接触电阻要小。
4.2结构材料的选择
根据干扰电磁波的频率合理选择材料。
对低频电磁干扰的屏蔽效能主要取决于反射损耗，选材上要选反射损耗大的金属，如铜、铝、
镍等低电阻、高导电率材料；对于高频电磁干扰主要取决于吸收损耗，屏蔽材料应选低磁阻、高导磁率、高导热材料；对于塑料壳体要在其壁上喷屏蔽层或镀金属膜，或者在塑料材料中加入金属纤维；对于要求较高的壳体要在其内壁喷涂氧化锆、氧化钴、铁氧体复合吸波材料，或者喷涂雷达吸波材料、军用战机隐形材料。
4.3工艺性要求
工艺就是把原材料、半成品变成产品的手段和过程，它是实践经验的理论化。
任何产品都要考虑其工艺的可行性，市场效益和经济性。
作为电子电气产品的结构部分，它也可作为一个独立的产品进行研发、生产和销售。
目前，有很多厂家把机柜、机箱、仪器仪表外壳作为自己的产品研发、生产和销售。
这样就要考虑其加工装配难易程度，外购、外协的可行性，还要考虑结构的标准化、通用化、系列化和结构的继承性，并根据厂里的设备状况和实际加工水平制订相应的工艺文件。
4.4选用优质的元器件
电子产品通常是由于多种元器件拼装而成，如果元器件本身的质量出现问题，则电子产品的结构也将出现问题，因此要保证电子产品的结构能满足人们的需求就必须慎重选择元器件。
它包含：要使用优质的元器件原材料，使元器件的每件产品都能符合人们的需求；元器件必须适合拼装，如果元器件不能紧密结合，则它的产品结构容易出现问题；元器件必须耐冲击，否则产品会在运输过程中或者使用过程中出现问题。
结论
电气产品机械结构优化设计是在系统优化的概念上发展而来的新学科，其目的是在考虑节省材料、简化工艺流程的基础上实现产品的形态结构以及功能创新。
参考文献：
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[2]马宁伟.塑料制品机械连接技术[J].工程塑料应用，2010（01）
[3]李树.揣成智.刘风芝.注塑成型的塑料连接件设计[J].塑料科技，2012（04）.
[4]安军.范劲松.形式追随材料——材料在产品设计中的应用[J].包装工程，2005（05）。