自动控制系统的驱动与传动装置
自动化制造系统-复习题及答案
四、选择题1. 当执行制造过程的（C)均由机械（机器）来完成，则可以认为这个制造过程是“自动化”了。
A. 基本动作B. 控制动作C. 基本动作及其控制机构的动作D. 辅助动作2. 机械制造过程中的自动化技术主要有（B）自动化技术等。
A. 机械加工与物料储运过程B. 机械加工、装配、质量控制和物料储运过程C. 机械加工与装配D. 机械加工与质量控制3. 用自动化技术的主要效益在于可以有效缩短零件（A）的无效时间，从而有效缩短生产周期。
A. 98.5%B. 50%C. 15%D. 1.5%4. 从系统的观点来看，一般地机械制造自动化系统主要有（D）等部分所构成。
A. 加工系统和工件支撑系统B. 加工系统、刀具支撑系统和工件支撑系统C. 加工系统和刀具支撑系统D. 加工系统、工件支撑系统、刀具支撑系统和控制与管理系统5. 刚性自动化生产线是用工件输送系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成（A）零件加工的复杂大系统。
A. 单个B. 多个C. 组合D. 二个6. 刚性综合自动化系统常用于（B）的零部件的自动化制造。
A. 产品比较单一但工序内容多B. 产品比较单一但工序内容多、加工批量特别大C. 产品比较单一、加工批量特别大D. 工序内容多、加工批量特别大7. 数控机床用来完成零件（C）的自动化循环加工。
A. 一个工艺B. 多个工艺C. 一个工序D. 多个工序8. 数控机床是用代码化的（D）来控制机床按照事先编好的程序，自动控制机床各部分的运动。
A. 模拟量B. 标量C. 复合量D. 数字量9. 柔性制造系统内部一般包括两类不同性质的运动，即（A）。
√A. 一类是系统的信息流，另一类是系统的物料流B. 一类是系统的信息流，另一类是系统的能量流C. 一类是系统的能量流，另一类是系统的物料流D. 一类是系统的工具流，另一类是系统的物料流10. 自18世纪中叶瓦特发明蒸汽机而引发工业革命以来，自动化技术就伴随着机械化得到了迅速发展，大约经历了（C）发展阶段。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理电动执行器是一种能够将电能转化为机械能的设备。
它在自动控制系统中扮演着重要的角色，广泛应用于工业控制、航空航天、机械制造等领域。
电动执行器的工作原理可以简要地概括为：通过电动机驱动，将电能转化为机械能，以完成执行器的运动。
下面将详细介绍电动执行器的工作原理。
1. 电动机驱动：电动执行器通常由直流电机或交流电机驱动。
电机通过给定的电压和电流，将电能转化为机械能，实现执行器的动作。
直流电机通过直流电源提供的电压和电流来驱动，交流电机则通过变频器将交流电源的频率和电压进行调节。
2. 传动系统：电动执行器中的传动系统主要由电机输出轴、传动装置和执行机构组成。
电机输出轴将电机的转动运动传递给传动装置，常见的传动装置有蜗轮蜗杆传动、齿轮传动等。
传动装置再将电机输出的转矩和转速传递给执行机构，驱动执行机构的运动。
3. 控制系统：电动执行器的控制系统负责控制电机的运行状态和执行机构的工作。
控制系统通常由传感器、控制器和执行机构组成。
传感器用于感知执行器的位置、速度和负载等信息，控制器根据传感器提供的信息进行计算和判断，并根据需要发送控制信号给电机和执行机构，从而实现执行器的精确控制。
4. 电源系统：电动执行器的电源系统为其提供所需的电能。
根据不同的应用需求，电源系统可以采用直流电源或交流电源。
电源系统通常包括电源输入端、电源转换模块和电源管理模块。
电源输入端接收外部电源供电，电源转换模块将外部电源的电压和电流进行转换，电源管理模块则负责稳定电源输出，并提供过载保护和电能储存等功能。
5. 安全保护系统：电动执行器通常配备安全保护系统，以确保其安全可靠地工作。
安全保护系统通常包括过载保护、过热保护、电机反转保护等功能。
过载保护模块可以检测电机额定负载的变化，当负载超过额定值时，及时停止电机工作，避免电机过载。
过热保护模块可以检测电机的温度，当温度超过设定值时，及时停止电机工作，防止电机过热损坏。
总结：电动执行器通过电动机驱动，将电能转化为机械能，实现执行器的运动。
电动执行机构工作原理
电动执行机构工作原理电动执行机构是一种通过电力驱动的执行元件，它在自动化领域中起着至关重要的作用。
在工业生产中，电动执行机构被广泛应用于各种自动化设备中，如机械臂、自动化生产线、机床等。
那么，电动执行机构是如何工作的呢？接下来，我们将深入探讨电动执行机构的工作原理。
首先，我们需要了解电动执行机构的基本组成部分。
电动执行机构通常由电机、减速器、传动装置和执行机构组成。
其中，电机是驱动力的来源，减速器用于降低电机的转速并增加扭矩输出，传动装置将电机的旋转运动转化为直线运动，执行机构则是根据需要完成具体的工作任务。
电动执行机构的工作原理可以简单概括为电机驱动减速器，减速器驱动传动装置，传动装置驱动执行机构。
当电机受到控制信号后，电机开始转动，通过减速器的作用，电机的高速旋转被转换成较大的扭矩输出。
传动装置将电机的旋转运动转化为直线运动，这样就能驱动执行机构完成相应的工作任务。
在实际应用中，电动执行机构的工作原理会根据不同的类型和工作要求而有所不同。
例如，直线执行机构通过电机驱动丝杆的旋转，从而实现直线运动；而旋转执行机构则通过电机直接驱动旋转输出轴完成工作任务。
无论是直线执行机构还是旋转执行机构，其工作原理都是基于电机的驱动，通过传动装置将电机的运动转化为所需的工作运动。
此外，电动执行机构的工作原理还涉及到控制系统的作用。
在自动化控制系统中，控制信号会通过电路传输到电动执行机构，控制电机的启停、转速和方向，从而实现对执行机构的精确控制。
控制系统的设计和优化对于电动执行机构的性能和稳定性具有重要影响。
总的来说，电动执行机构的工作原理是基于电机的驱动和控制系统的作用，通过减速器和传动装置将电机的运动转化为所需的工作运动。
不同类型的执行机构会有不同的工作原理，但都是基于电机的驱动和控制系统的精确控制。
电动执行机构在自动化领域中发挥着重要作用，其工作原理的深入理解对于自动化设备的设计和应用具有重要意义。
传动系统工作原理
传动系统工作原理传动系统是指将发动机产生的动力传递到车辆的驱动轮上，从而推动车辆行驶的系统。
传动系统的工作原理是通过一系列的机械装置和传动元件，将发动机的动力传递到车轮上，实现车辆的运动。
传动系统通常包括离合器、变速器、传动轴、差速器和驱动轮等部件，下面我们将逐一介绍这些部件的工作原理。
首先是离合器，它位于发动机和变速器之间，主要作用是在换挡时断开发动机与变速器之间的动力传递。
当离合器踏板踩下时，离合器压盘与离合器壳体分离，发动机输出的动力不再传递到变速器，从而实现换挡操作。
接下来是变速器，它的作用是根据车速和行驶条件来改变发动机输出的扭矩和转速，以满足车辆行驶的需要。
变速器内部包含多个齿轮和离合器组件，通过它们的组合和配合，可以实现不同档位的换挡和传动。
然后是传动轴，传动轴是将变速器输出的动力传递到车辆的驱动轮上的装置。
传动轴通常分为前传动轴和后传动轴，通过万向节和传动轴的连接，将动力传递到驱动轮上，推动车辆行驶。
差速器是传动系统中的重要部件，它的作用是平衡车辆驱动轮的转速差异，确保车辆在转弯时能够平稳行驶。
差速器内部包含一组齿轮和差速器壳体，当车辆转弯时，驱动轮的转速会有所不同，差速器通过齿轮的组合和配合来平衡这种差异，使车辆能够顺利转弯。
最后是驱动轮，它是车辆行驶的关键部件，直接受到传动系统传递的动力作用，推动车辆前进。
驱动轮通常采用胎面粗糙的花纹设计，以增加与地面的摩擦力，提高车辆的牵引力和抓地力。
总的来说，传动系统通过离合器、变速器、传动轴、差速器和驱动轮等部件的协同作用，将发动机产生的动力传递到车辆的驱动轮上，实现车辆的运动。
每个部件都发挥着重要的作用，任何一个部件的故障都可能导致传动系统失效，因此对传动系统的定期检查和维护至关重要。
基于PLC控制的自动门毕业设计
毕业设计某大楼平移门的PLC控制系统设计学生学号：学生姓名：导师姓名：班级专业名称论文提交日期论文答辩日期年月日摘要随着电子技术的发展，可编程控制器（简称PLC）有了进一步的发展。
PLC控制的自动门系统也不断更新着。
本文中论述的PLC自动门控制系统主要由以下这几部分构成：可编程控制器(PLC)、感应探测器、变频器、驱动器、传动装置。
本设计可编程控制器就选用FX2N-32M小型的PLC；感应探测器选用微波感应器（微波雷达）；变频器就采用FR－540变频器；驱动器采用三相异步电动机；传动装置采用皮带来带动自动门的运动。
文中主要从以上几个方面进行设计论述。
其中可编程控制器（PLC）与变频器是设计的要点。
关键字：PLC；变频器；驱动器。
目录一、引言 (4)二、系统概论 (5)2.1自动门发展现状 (5)2.2商场自动门PLC控制系统简介 (6)三、商场自动门控制系统整体方案 (6)3.1商场自动门的功能需求分析 (6)3.2系统设计的步骤 (7)3.3自动门系统I/O分配表 (9)3.4自动门的机械传动机构设计 (9)3.5自动门基本技术参数 (11)四、自动门硬件系统设计 (11)4.1系统的结构 (11)4.2可编程控制器（PLC）的选型 (12)4.3变频器的选型 (13)4.4 变频器的参数设置 (14)4.5控制系统的电气接线 (16)五、自动门控制系统软件的设计 (17)5.1 PLC梯形图的概述 (17)5.2梯形图编程环境 (18)六、总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录I I/O分布表 (22)附录II 控制系统连接电路 (23)附录III 梯形图程序 (24)一、引言在我国经济飞速发展的大背景下，形形色色的自动门随处可见。
自动门的性能优劣就主要取决于它的控制装置。
早期的自动门控制系统都是采用继电器逻辑控制，不仅安装烦琐，体积较大，而且很不稳定，出现问题也不易于维修，已逐渐被淘汰。
链条式垂直提升机原理
链条式垂直提升机原理
链条式垂直提升机是一种用于将物体垂直提升的装置，其工作原理如下：
1. 驱动装置: 链条式垂直提升机通常由电动机或液压系统提供
驱动力。
电动机通过轮系带动链条运动，从而实现物体的垂直提升。
2. 传动系统: 链条是垂直提升机的关键部分。
通常采用承载能
力强、耐磨损的链条，例如滚子链条或板链条。
链条上安装有提升器或吊具，用于提升物体。
3. 提升机构: 链条通过传动系统带动提升机构下降或上升。
当
电动机或液压系统启动时，链条开始运动，提升机构随之升降，将物体提升至所需高度。
4. 安全装置: 为确保提升过程中的安全性，链条式垂直提升机
通常配备了多种安全装置。
例如，限位开关可控制提升机构的行程范围，避免过度上升或下降。
过载保护装置可检测提升机上的负载，当负载超过额定值时，自动停止提升动作。
5. 控制系统: 链条式垂直提升机还需要一个控制系统来控制其
运行。
控制系统通常由电气控制柜、按钮、继电器等组成，通过操作按钮来控制提升机的运行和停止。
总结：链条式垂直提升机通过链条和提升机构的协同作用，实现物体的垂直提升。
驱动装置提供动力，传动系统驱动链条的
运动，提升机构随之升降物体。
安全装置确保提升过程的安全性，控制系统控制提升机的运行。
这种提升机在工矿企业、物流仓储等领域得到广泛应用。
电气传动自动控制系统第1章
电力传动自动控制系统2013-03-30第1章电力传动系统基础1.1 电力传动系统的目的、要求和分类主要讨论电力传动系统的基本概念及其发展概况。
一．电力传动及其基本组成1．传动以原动机带动生产机械运行，完成一定的生产任务。
古代动力的来源是人力、畜力。
后来出现了借助于风力、水力传动的生产机械。
再以后，发明了热机(蒸汽机、内燃机、柴油机)，就以高温蒸汽为动力。
直到十九世纪出现了电能，就以电能为动力带动生产机械，从此，人类从繁重的体力劳动中解放出来。
气动、液压传动、电动(电力传动或电气传动)电力传动以电动机作为原动机，带动生产机械运行。
早期的机械能来源于水力、蒸汽。
比如，水车、蒸汽机车等。
电、电机出现以后，由于电能具有变换、传输、分配、使用和控制都非常方便、经济，而且易于大量生产、集中管理和实现自动控制的优点，就由电力传动代替了水力和蒸汽。
在现代工业生产中，大量的生产机械采用电力传动，电力传动极为普遍，约占80%。
如机床、汽车、电车等。
2．电力传动系统的基本组成电力传动系统是电气与机械综合的系统。
由以下四部分组成：1)电动机及其供电电源——把电能转换成机械能2)传动机构——把机械能转化成所需要的运动形式并进行传递与分配3)工作机构——完成生产工艺任务(或称为执行机构)4)电气控制装置——控制系统按照生产工艺的要求来工作，并对系统起保护作用或进行更高层次的自动化控制。
工作机械的运动形式是多种多样的。
车床的主轴做旋转运动，龙门刨床的工作台做直线往复运动，吊车的卷扬机构做上下直线运动，冲剪床的执行机构做简谐运动。
在电力传动系统中，原动机是电动机，一般做旋转运动。
通过传动机构可获得各种不同形式的运动。
以车床为例的电力传动系统如图1-1所示。
图1-1 车床的电力传动系统示意图绘成方框图如图1-2所示。
— 1 —图1-2 电力传动系统方框图随着生产的发展，生产工艺对电力传动系统在准确性、快速性、经济性、先进性等方面提出愈来愈高的要求，因此，需要不断地进行改进和完善电气控制设备，使电力传动自动化得到不断发展。
电动窗帘的工作原理
电动窗帘的工作原理
电动窗帘是一种通过电动装置实现自动卷绕和展开的窗帘，它的工作原理主要包括电动装置、传动装置和控制系统。
具体工作步骤如下：
1. 电动装置：电动窗帘的核心是电机，通常采用直流无刷电机或交流电机。
电机通过供电系统提供的电能驱动，将电能转换为机械能，从而推动窗帘的卷绕和展开。
2. 传动装置：电机通过传动装置将旋转运动转换为线性运动。
常见的传动装置包括齿轮传动和皮带传动。
齿轮传动通过齿轮的咬合与窗帘轴相连，通过电机的旋转使窗帘轴转动，从而实现窗帘的卷绕和展开。
皮带传动则采用皮带与电机轴连接，通过电机的转动将皮带带动窗帘轴，实现窗帘的运动。
3. 控制系统：电动窗帘通常配备有控制系统，以便实现远程控制和定时控制等功能。
控制系统一般包括控制面板、遥控器和智能手机APP等。
通过控制面板或遥控器上的按钮，或者通
过智能手机APP上的指令，用户可以实现窗帘的开启、关闭、停止、定时操作等。
总的来说，电动窗帘的工作原理就是通过电动装置的驱动，将电能转换为机械能，并通过传动装置实现窗帘的卷绕和展开，再通过控制系统实现对窗帘的控制操作。
这种自动化的设计方便了用户的使用，提高了窗帘的舒适度和便利性。
机械装置的精密驱动与传动控制技术
机械装置的精密驱动与传动控制技术1. 引言机械装置的精密驱动与传动控制技术在现代工业领域中扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步，人们对于机械装置的要求也越来越高，既要求其能够精确地执行指令，又要求其能够高效地传递和转换能量，因此，精密驱动与传动控制技术的研究与应用显得尤为重要。
2. 精密驱动技术精密驱动技术是指通过各种方法实现对机械装置进行精确控制的技术。
在过去，人们通常采用传统的机械驱动方式，如齿轮传动、链传动等，但是这些方式往往存在传动误差较大的问题。
而随着数控技术的快速发展，人们开始采用电子驱动技术，如伺服驱动、步进驱动等，这些电子驱动技术可以使机械装置的运动更加稳定和精确。
3. 精密传动控制技术精密传动控制技术是指在机械传动过程中，通过各种控制手段对传动过程进行精确控制的技术。
传统的机械传动系统往往存在传动误差较大的问题，特别是在长时间使用后，传动误差会越来越大，这对于一些需要精密控制的机械装置来说是不可接受的。
因此，精密传动控制技术的研究与应用对于实现高精度的机械装置非常重要。
4. 常见的精密驱动与传动控制技术4.1 伺服驱动技术伺服驱动技术是一种通过电子装置控制机械装置运动的技术。
它通过将电子信号转换成机械运动，从而实现对机械装置的高精度驱动。
伺服驱动技术具有响应速度快、定位精度高等优点，因此被广泛应用于需要高精度控制的机械装置中。
4.2 步进驱动技术步进驱动技术是一种通过控制电流来实现机械装置驱动的技术。
与伺服驱动技术相比，步进驱动技术具有成本低、简单、可靠等优点。
但是由于步进驱动技术存在固有的步进角度，因此其应用范围相对有限。
4.3 液压驱动技术液压驱动技术是一种通过液体的力来实现机械装置驱动的技术。
液压驱动技术具有传递功率大、响应速度快等优点，并且可以在大功率密度条件下工作，因此被广泛应用于工程机械等领域。
5. 精密驱动与传动控制技术在工业生产中的应用5.1 机器人技术机器人技术是一种将精密驱动与传动控制技术应用于自动化生产中的技术。
升降桌子原理
升降桌子原理
升降桌子是一种可以根据使用者的需求调整高度的特殊桌子。
它通过一套机械或电动装置，实现桌面的升降功能。
升降桌子的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 机械传动系统或电动控制系统：升降桌子通常由一个机械传动系统或电动控制系统驱动。
机械传动系统通常由曲柄、销轴和连杆等部件组成，它们协同工作以确保平稳的升降运动。
电动控制系统则通过电机和齿轮传动来实现升降功能。
2. 传动装置：机械传动系统通常使用螺纹杆或滚珠丝杠作为传动装置。
螺纹杆是一种带有螺纹的杆状物，它与螺母配合，使得桌面可以沿着垂直轴线上下移动。
滚珠丝杠则是利用滚珠在螺纹杆和螺母之间滚动，减小摩擦力，提高升降效率。
3. 控制系统：电动控制系统通过电机和齿轮传动将电能转换为机械能，推动传动装置实现升降运动。
控制系统还包括与电机连接的开关和控制器，用户可以通过操控开关或控制器来控制升降桌子的高度。
4. 安全装置：为了保证使用者的安全，升降桌子通常会配备安全装置。
常见的安全装置包括过载保护装置和防撞装置。
过载保护装置可以监测电机的负荷并在超过设定值时停止运行，防止损坏机械传动系统。
防撞装置可以侦测到桌面与障碍物的碰撞，并自动停止运动，避免意外伤害。
总之，升降桌子的工作原理是通过机械传动系统或电动控制系
统，驱动传动装置实现桌面的平稳升降。
控制系统和安全装置确保了桌面的高度调整的灵活性和使用者的安全。
自动控制元件及线路 第五版 梅晓榕 课后答案
自动控制元件及线路第五版梅晓榕课后答案第一章简介1.1 自动控制的定义自动控制是指利用设备和线路来实现对系统或过程的自动管理和控制。
通过引入传感器、执行器和控制器等元件，可以使系统实现自动运行、自动调节和自动控制。
1.2 自动控制系统的组成自动控制系统主要由以下几个部分组成：•传感器：用于感知被控对象的状态或变量。
•执行器：用于执行控制信号，控制被控对象的状态或变量。
•控制器：通过对传感器的反馈信息进行处理，并生成控制信号，实现对被控对象的控制。
•信号调理电路：用于处理传感器信号，使其符合控制系统的输入要求。
•电源电路：为控制系统提供稳定的电源。
•通信线路：用于传输控制信号和传感器信号。
•被控对象：即需要被控制的系统或过程。
1.3 自动控制系统的分类自动控制系统可以按照不同的标准进行分类。
常见的分类方法包括按照控制方式、按照控制对象、按照控制任务等等。
按照控制方式可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制是指控制器仅根据系统输入信号的设定值进行控制，不考虑被控对象的实际输出信号。
闭环控制则是根据系统输出信号与设定值的偏差来调节控制器的输出信号，实现对被控对象的精确控制。
按照控制对象可以分为连续控制系统和离散控制系统。
连续控制系统是指被控对象的输入与输出变量是连续变化的，如温度、压力等。
离散控制系统则是指被控对象的输入与输出是离散的，如开关等。
按照控制任务可以分为调节控制和跟踪控制。
调节控制是指对被控对象的输出变量进行调节，使其达到设定值。
跟踪控制则是指控制系统需要根据某个参考输入信号来跟踪输出信号，如跟踪轨迹等。
第二章传感器2.1 传感器的基本原理传感器是通过物理、化学、生物等效应来实现将被测量物理量转换为电信号的装置。
传感器的基本原理可以分为以下几种：•电阻性原理：根据被测量物理量对电阻的影响，如热敏电阻、应变电阻等。
•电容性原理：根据被测量物理量对电容的影响，如电容式湿度传感器等。
•压阻性原理：根据被测量物理量对压阻的影响，如压力传感器等。
PLC自动门控制系统
摘要门是伴随着人们的文明而诞生的，随着科学的发展，门的种类越来越多，技术也越来越复杂。
自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。
所以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。
作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。
因此门体本身应牢固、密封。
自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品，因此，它具备了普通门所没有的优势：雅观漂亮，而且使用管理起来更加的安全、方便、舒适，通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次。
因此自动门被广泛的应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦等各种大型的公共场所。
本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。
主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。
随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。
自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。
目前自动门在日常生活中用越来越广泛。
PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
PLC自动门控制装置目录第一章：设计的要求第二章：绪论2.1 国内自动门发展现状2.2 自动门的技术发展方向2.3 课题研究内容第三章自动门控制系统硬件介绍3.1.1PLC在自动门中的应用3.1.2自动门的硬件组成3.1.3自动门的系统配置3.1.4可编程程序控制器（PLC）3.1.5PLC的产生背景3.1.6PLC发展历史3.1.7PLC的主要功能3.1.8 PLC的特点3.1.9PLC的应用与发展趋势第四章功能器件的基本工作原理4.1自动感应门机的基本工作原理4.1.1平移式自动感应门机组由以下部件组成4.1.2工作流程4.2自动门的分类4.3行程开关(限位开关)的工作原理4.4光电开关4.4.1光电开关的分类4.4.2光电开关工作原理4.4.3光电开关的特点4.4.4 使用及注意事项第五章自动门的程序设计5.1继电器接触控制图5.2 Plc控制输出输入接线5.3 程序流程图5.4 梯形图以及指令5.5 指令如下5.6 过程分析第六章结束语参考文献第一章毕业设计要求一设计题目:PLC自动门的控制装置系统二设计要求：经分析设计任务，可知完成任务的实质就是控制电机的正反转。
自动回转刀架的工作原理
自动回转刀架的工作原理自动回转刀架是一种能够实现自动刀具更换和定位的设备，广泛应用于数控机床等领域。
其工作原理主要包括控制系统、传动系统和回转机构。
控制系统是自动回转刀架工作的核心。
它由计算机数控系统控制，通过发出相应的指令来控制刀架的运动和刀具的更换。
控制系统接收来自数控系统的指令，将其转化为电信号，并通过接口板送到伺服控制器。
伺服控制器根据电信号的变化来控制刀架的运动。
控制系统通过广义线轨进行位置控制，能够实现刀架在各个位置的精确定位。
传动系统是自动回转刀架的重要组成部分，其主要通过电机、减速器和传动装置实现。
电机是传动系统的驱动源，能够通过输入电信号来带动整个系统的运动。
减速器将电机的高速旋转转化为刀架的低速运动，从而提供更稳定的力矩输出。
传动装置则将减速器的输出转化为刀架的运动，使刀架能够按照指定的路径和速度进行回转。
回转机构是实现刀架自动回转的关键部件。
它由电机、轴承和转盘组成。
电机通过电信号驱动转盘的转动，从而实现刀架的回转。
轴承则在转盘和支撑座之间提供支撑和转动的功能，保证刀架的稳定运行和精确定位。
回转机构通过起到回转作用，使刀架能够实现不同刀具之间的自动更换。
同时，它还能够通过改变电机的转速和方向来实现刀架的旋转运动。
自动回转刀架的工作原理是通过控制系统驱动传动系统和回转机构，实现刀架的自动定位和刀具的自动更换。
首先，控制系统接收来自数控系统的指令，计算出刀具的更换位置。
然后，传动系统根据控制信号驱动电机和减速器，将刀架带到相应的位置。
最后，回转机构通过转盘驱动刀架实现刀具的旋转更换，完成刀具更换的动作。
除了刀具更换，自动回转刀架还能够实现刀架的自动定位。
在加工过程中，控制系统可以根据程序要求实时改变刀架的位置，使刀具能够按照顺序完成加工操作。
这种自动定位功能可以大大提高加工效率和精度。
总之，自动回转刀架通过控制系统、传动系统和回转机构的协同作用，实现刀架的自动定位和刀具的自动更换。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理电动执行器是一种能够将电能转化为机械运动的装置，广泛应用于工业自动化控制系统中。
它能够实现对阀门、门窗、泵等设备的自动控制，提高生产效率和操作便利性。
本文将详细介绍电动执行器的工作原理及其组成部份。
一、工作原理电动执行器的工作原理基于电动机的转动驱动。
当电动机接通电源后，电能转化为机械能，通过传动装置将机械能传递给执行器的工作部件，从而实现执行器的运动。
具体来说，电动执行器的工作原理包括以下几个步骤：1. 电源供电：将电动执行器连接到电源，确保电动机能够正常工作。
2. 电动机驱动：电源供电后，电动机开始转动。
电动机通常由交流电或者直流电驱动，根据不同的应用场景和要求选择适当的电动机类型。
3. 传动装置：电动机的转动通过传动装置传递给执行器的工作部件。
传动装置通常由齿轮、蜗杆、链条等组成，能够将电动机的高速旋转转换为执行器所需的低速高扭矩运动。
4. 控制信号接收：电动执行器通常配备控制系统，能够接收来自外部的控制信号。
控制信号可以通过按钮、开关、计算机等方式发送，用于控制执行器的开关、速度、位置等参数。
5. 工作部件运动：通过传动装置的作用，电动执行器的工作部件开始运动。
工作部件可以是阀门、门窗、泵等设备的开关、调节或者控制元件。
6. 反馈信号输出：电动执行器通常配备反馈装置，能够将执行器的运动状态反馈给控制系统。
反馈信号可以用于监测执行器的位置、速度、负载等参数，实现对执行器的闭环控制。
二、组成部份电动执行器由多个组成部份组成，每一个部份都扮演着重要的角色，共同实现电动执行器的工作原理。
下面介绍几个常见的组成部份：1. 电动机：电动机是电动执行器的核心部件，负责将电能转化为机械能。
根据应用场景和要求，可以选择交流电动机或者直流电动机。
2. 传动装置：传动装置将电动机的旋转运动转换为执行器所需的运动形式。
常见的传动装置包括齿轮传动、蜗杆传动、链条传动等。
3. 控制系统：控制系统接收来自外部的控制信号，控制执行器的开关、速度、位置等参数。
drive unit的工作原理
drive unit的工作原理引言：Drive unit（驱动单元）是指驱动系统中的核心部件，它负责将电力转化为机械能，推动机械设备的运动。
在各种不同的工业领域中，drive unit都扮演着至关重要的角色。
本文将详细介绍drive unit的工作原理，包括其结构组成、工作方式以及应用领域。
正文内容：1. 驱动单元的结构组成1.1 电机：驱动单元的核心部件是电机，它通过电力输入来产生动力。
常见的驱动单元电机包括直流电机和交流电机，根据具体应用需求选择合适的电机类型。
1.2 传动装置：传动装置将电机产生的动力传递给机械设备，常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动和链传动等。
传动装置的选择应考虑传递效率、承载能力和传动精度等因素。
1.3 控制系统：控制系统用于控制驱动单元的运行，包括电力输入控制、速度控制和位置控制等。
控制系统可以采用传统的开环控制或者更高级的闭环控制，以满足不同的应用需求。
2. 驱动单元的工作方式2.1 电力输入：驱动单元通过电源输入电力，将其转化为驱动力。
电力输入可以是直流电源或者交流电源，具体选择取决于电机的类型和应用场景。
2.2 动力转换：驱动单元将电力转化为机械能，通过传动装置将动力传递给机械设备。
这个过程中，驱动单元需要考虑传动效率的损耗以及传动装置的承载能力等因素。
2.3 控制调节：驱动单元通过控制系统对电力输入、速度和位置等进行调节。
控制系统可以根据需求实时调整电机的转速和转矩，以满足机械设备的工作要求。
3. 驱动单元的应用领域3.1 工业自动化：在工业自动化领域，驱动单元广泛应用于各种生产设备和机器人系统中。
通过驱动单元的控制，可以实现工业设备的自动化生产和高效运行。
3.2 交通运输：驱动单元在交通运输领域也有重要的应用，例如汽车、火车和船舶等。
驱动单元通过控制车辆的动力输出，实现车辆的运动和驱动。
3.3 医疗设备：驱动单元在医疗设备中起着关键作用，例如手术机器人和医疗影像设备等。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理
电动执行器是一种广泛应用于工业自动化控制系统中的执行元件，它通过电动机驱动，实现对阀门、门窗、泵等机械设备的控制和调节。
那么，电动执行器是如何工作的呢？接下来，我们将从工作原理的角度来详细介绍。
首先，电动执行器的工作原理可以分为两种类型，旋转式和直线式。
旋转式电动执行器主要通过电机驱动齿轮箱，将旋转运动转换成阀门或其他执行机构的旋转运动；而直线式电动执行器则是通过电机直接驱动螺杆，将旋转运动转换成直线运动，从而实现对执行机构的控制。
其次，无论是旋转式还是直线式电动执行器，其核心部件都是电机、减速机构和控制系统。
电机作为动力源，通过传动装置将电能转换成机械能；减速机构则起到了减速和增加输出扭矩的作用，保证了电动执行器的输出功率和扭矩；控制系统则是电动执行器的大脑，接收外部信号，控制电机的启停和方向，实现对执行机构的精准控制。
另外，电动执行器的工作原理还涉及到了传感器和位置反馈装置。
传感器可以实时监测执行机构的位置、速度和力度等参数，将这些信息反馈给控制系统，实现对执行机构的闭环控制；而位置反馈装置则是将执行机构的位置信息反馈给控制系统，保证了执行机构位置的准确性和稳定性。
总的来说，电动执行器的工作原理是通过电机驱动，传动装置转换运动形式，控制系统实现对执行机构的精准控制，传感器和位置反馈装置实现对执行机构位置和状态的监测和反馈。
这样的工作原理保证了电动执行器在工业自动化控制系统中的稳定可靠运行，为生产和工程提供了便利和保障。
电力拖动自动控制系统介绍
电力拖动自动控制系统介绍电力拖动自动控制系统是一种基于电力传动原理的自动控制系统，广泛应用于机械设备的驱动和控制中。
该系统通过电动机将电能转化为机械能来驱动机械设备，利用传感器感知环境信号并通过自动控制器对电机进行控制，实现对机械设备的自动化控制。
电力拖动自动控制系统主要由电动机、传感器、自动控制器和驱动装置组成。
电动机是系统的动力源，通过电能转换为机械能来驱动机械设备。
传感器用于感知机械设备的状态和环境参数，如位置、速度、力等。
自动控制器负责接收传感器的信号并根据预设的控制策略对电动机进行控制，实现对机械设备的自动化控制。
驱动装置用于将控制信号转化为电机驱动信号，控制电机的启停、转速和转向。
首先，系统的控制精度高。
由于电力传动具有快速响应、高精度和可调性的特点，可以实现对机械设备的精确控制。
其次，系统的抗干扰能力强。
电力传动系统能够通过电机的转矩调节来适应外部负载的变化，从而保持机械设备的稳定运行。
再次，系统的可靠性高。
电力拖动系统中的关键部件如电动机和传感器都经过严格的测试和筛选，能够在长时间运行过程中保持稳定和可靠的性能。
此外，电力拖动自动控制系统还具有节能和环保的优势。
通过合理的控制策略和调节机制，可以减少系统的能耗，并减少对环境的影响。
电力拖动自动控制系统广泛应用于各个领域，如工业制造、交通运输、石油化工等。
以工业制造为例，电力拖动系统可以用于汽车生产线、机械加工设备、输送线等机械设备的驱动和控制。
通过自动控制，可以提高生产效率和产品质量，减少人力投入和人为错误，实现机械设备的自动化生产。
总之，电力拖动自动控制系统是一种利用电力传动原理实现对机械设备自动化控制的系统。
它具有控制精度高、抗干扰能力强、可靠性高、节能环保等优势。
在工业制造、交通运输、石油化工等领域得到广泛应用，为提高生产效率和产品质量发挥了重要作用。
电力拖动自动控制知识点总结
电力拖动自动控制知识点总结电力拖动自动控制是一种利用电动机作为动力源，完成一系列运动控制和操作的技术。
它通过电力传动系统来把控制命令转换为电机动力输出，实现对设备的位置、速度和转矩等参数的精确控制。
电力拖动自动控制在各个行业的自动化生产中广泛应用，提高了生产效率和产品质量，降低了劳动强度和人为失误。
一、电力拖动自动控制基本原理电力拖动自动控制的基本原理是通过电动机来实现运动控制。
一般来说，电力拖动自动控制主要包括三个基本组成部分：传感器、控制器和执行器。
传感器用于采集反馈信号，控制器进行信号处理和计算，并将处理后的信号发送给执行器。
执行器则根据控制信号，调节电动机的转速、方向和输出力矩，实现对设备的运动控制。
二、电力拖动自动控制系统组成1.电动机电动机是电力拖动自动控制系统的核心部件，它将电能转换为机械能来驱动设备运动。
常用的电动机有直流电动机、交流感应电动机和步进电动机等。
选择合适的电动机型号和规格，对于实现精确控制至关重要。
2.传感器传感器用于采集各种物理信号，比如位置、速度、力矩等，并将其转换为电信号送入控制器。
常用的传感器有编码器、接近开关、力传感器和位移传感器等。
传感器的准确度和稳定性对于控制系统的精确性和性能至关重要。
3.控制器控制器是电力拖动自动控制系统的智能核心，负责信号的处理和控制算法的执行。
根据控制要求和应用场景的不同，常用的控制器有PLC（可编程逻辑控制器）、单片机和工控机等。
控制器的设计和参数设置决定了系统的稳定性和运行特性。
4.电力传动装置电力传动装置一般由电动机、传动装置和工作机构组成。
传动装置根据控制信号来调整输出轴的转速和转矩，使工作机构按照预设的规律运动。
常用的电力传动装置有齿轮传动、皮带传动、链传动和螺杆传动等。
5.控制回路控制回路是电力拖动自动控制系统中最关键的部分，它根据输入信号和反馈信号进行比较和判断，产生控制信号送入执行器。
常见的控制回路有位置闭环控制、速度闭环控制和转矩闭环控制等。
电动执行器工作原理
电动执行器工作原理电动执行器是一种能够将电能转化为机械能的设备，广泛应用于工业自动化控制系统中。
它通过电动机驱动，将电能转化为机械能，从而实现对阀门、门窗、阀门、泵等执行机构的控制。
一、电动执行器的组成1. 电动机：电动执行器的核心部件是电动机，它通过电能转化为机械能。
常见的电动机有直流电动机和交流电动机两种类型。
直流电动机具有速度调节范围广、转矩大等特点，适用于精密控制系统；交流电动机成本较低，适用于大功率的应用。
2. 传动装置：传动装置将电动机的转速和转矩传递给执行机构。
常见的传动装置有齿轮传动、蜗杆传动、链传动等。
传动装置的选择需要根据具体应用场景和要求进行。
3. 控制电路：控制电路用于控制电动执行器的运行，包括启动、停止、调速等功能。
控制电路通常由控制器、开关、传感器等组成，通过接收信号来控制电动执行器的运行状态。
4. 机械结构：机械结构是电动执行器的外部结构，用于连接电动执行器和执行机构。
机械结构的设计需要考虑安装方式、连接方式、材料选择等因素。
二、电动执行器的工作原理电动执行器的工作原理可以简单概括为电能转化为机械能的过程。
具体工作原理如下：1. 电源供电：将电动执行器连接到电源，确保正常供电。
2. 控制信号输入：根据需要，通过控制器向电动执行器发送控制信号，控制器可以是手动操作的按钮、开关，也可以是自动控制系统中的传感器、计算机等。
3. 电动机驱动：电动执行器接收到控制信号后，电动机开始工作。
电动机的转动通过传动装置传递给执行机构，从而实现对执行机构的控制。
4. 执行机构运动：执行机构根据电动执行器的控制信号进行相应的运动。
例如，当电动执行器控制阀门时，执行机构会打开或关闭阀门；当电动执行器控制门窗时，执行机构会打开或关闭门窗。
5. 反馈信号输出：电动执行器可以通过传感器等装置获取执行机构的位置、速度等信息，并将反馈信号输出给控制器。
控制器可以根据反馈信号对电动执行器进行闭环控制，实现精确的位置或速度控制。
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中惯量(MDMA)
0.75 3.57 10.7 2.82 3.13 2000 1 4.8 14.4 6.17 3.79 2000 5 23.8 71.4 60.7 66.7 2000 0.5
大惯量(MHMA)
1 4.8 14.4 26 27.2 2000 5 23.8 71.4 170 176 2000
第2章
自动控制系统的驱动与传动装置
2.1 概述 2.2 直流伺服电动机及其控制 2.3 交流伺服电动机及其控制 2.4 步进电动机及其控制 2.5 特种电动机及其应用 2.6 运动控制系统中的传动机构 2.7 驱动系统设计
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2
2.1 概述
图2.1 驱动器种类
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2013-7-21 23
2.4 步进电动机及其控制
(a) 二相步进电动机 (b) 三相步进电动机
图2.13 相数分类的步进电动机
步进电动机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。
按线圈激励设计的不同，步进电动机可分为二相、三 相、四相和五相等； 一般二相电动机的步距角为0.9o/1.8o 、三相的为 0.75o/1.5o、五相电动机的为0.75o/1.5o等。 按其传动设计方式的不同，步进电动机又有旋转型和 直线型等； 按电磁设计一般分为变磁阻式(VR型，也称为反应 式)、永磁式(PM型)和混合式(HB型)步进电动机。
(s)
类似地，可以得到以电动机空载转矩和负载等效到电动机 轴上的转矩之和Td(t)作为输入变量，电动机转速ω(t)作为输出 变量的传递函数为：
Ra 1 Td ( s) Ke K t Tm s 1
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(s)
1/ K e U a ( s ) Tm s 1
2.38 6 14 15.2 2000
不带制 动器
带制动 器
额定转速rpm
最高转速rpm
制动器 编码器 使用环境 增量式 /17位编 码器无 制动器 增量式 /17位编 码器有 制动器
5000
5000
4500
3000
3000
3000
3000
3000
3000
DC24V电源（外备）无极性 2500P/R增量式、17位增量式、17位绝对式 （无结露）；湿度：85%RH以下（无结露） 耐振：2500P/R增量式: 5G以下；17位增量式：2.5G以下；17位绝对式：2.5G以下 0.2/0.3 3
(2.10)
根据式(2.9)和式(2.10)，给定不同的ua值和Tm值，可分 别绘出直流伺服电动机的机械特性曲线和调节特性曲线， 如图2.4和图2.5所示。
图2.4 直流伺服电动机机械特性
图2.5 直流伺服电动机调节特性
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电动机的驱动电路、电动机内部的摩擦及负载的变动 等因素对直流伺服电动机特性的影响
Ea ua ia Ra
Ea Ce Φ
(2.1)
(2.2)
ua ia Ra Ce Φ (2.3)
此外，电枢电流切割磁场磁力线所产生的电磁转矩Tm， 可由下式表达： T Tem Cm Φia , 即 ia em (2.5)
Cm
式中，Cm是转矩常数，仅与电动机结构有关。
(2.19)
消除中间变量后，可以得到以电枢电压Ua(s)为输入变量， 电动机转速Ω(s)为输出变量的传递函数为：
Kt U a (s) La Js 2 ( La B Ra J )s Ra B K e K t
( s)
(2.20)
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Kt U a ( s) La Js 2 ( La B Ra J )s Ra B K e K t
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ua ia Ra Ce Φ (2.3) Tem ia (2.5) Cm
直流伺服电动机运行特性的一般表达式
(2.6)
ua （1）当Tm＝0(空载)时： Ce
(2.7)
ω称为理想空载角速度。可见，角速度与电枢电压成正比。
（2）当ω ＝0(启动)时： Tem Td
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图2.11 伺服电动机一般主环路线路图
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表2.2 交流伺服电动机技术数据
小惯量（MAMA, MSMA）
额定功率(KW) 额定转矩(N•M) 最大转矩(N•M) 电机 惯量 0.03 0.095 0.28 0.025 0.029 3000 1 3.18 9.5 1.69 1.88 3000 5 15.8 47.6 17.8 19.7 3000
励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电。 励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路。 励磁绕组与电枢绕组相并联，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他 励直流电动机相同。 有并励和串励两个励磁绕组，若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通 势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反，则称为差复励。
( s)
1/ Ke TaTm Tm U a ( s) 2 TaTm s ( Tm )s ( 1) T T
( s)
T
L J , Ta a B Ra
若忽略电枢电感及粘性阻尼系数，则直流伺服电动机的 传递函数可近似为
1/ K e U a ( s ) Tm s 1
2.2 直流伺服电动机及其控制
2.2.1 直流伺服电动机的分类和特点
表2.1
分类方式
按转子电枢励 磁方式分
主要类型
电磁式
主要结构特点
转子电枢磁场由励磁绕组产生，是一种普遍使用的伺服电动机，特别是大功率 电动机应用更为广泛。
永磁式
他激式 串激式
转子电枢磁场由永磁体产生，具有体积小、伺服性能好、响应快、功率体积比 大、功率重量比大、稳定性好等优点。
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表2.3 VR型和PM型步进电动机的比较
比较项目
变磁阻式步进电动机
永磁式步进电动机
旋转力产生的 定子的磁极吸引磁性材料导致转子旋转 机理
转子由永久磁铁制成，用定子 磁极同转子磁极的磁性吸引力 旋转 即使无励磁，因永久磁铁的作 用，有转矩
无励磁时的状 定子没有励磁时(线圈不通电)不产生转矩 态
特征和主要用 大输出，高精度；用于数控机床、各种机器的 价格便宜，步进角大，适合于 途 驱动源等。 速度较低的步进动作。
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2.4.1 步进电动机的主要性能指标
主要性能指标包括：步距角及静态步距角误差、最大静转矩、 启动频率和连续运行频率、矩频特性等。 (1) 步距角和静态步距角误差 步距角是指步进电动机在一个(即一拍)电脉冲的作用下， 转子所转过的角位移，也称为步距，它的大小与定子控制绕 组的相数、转子的齿数和通电的方式有关，步距角的计算公 式为： θs=齿距/拍数=齿距/Km=360o/Kmz (2.21) 式中，θs是步进电动机的步距角；K为状态系数，当相邻两 次通电的相数相同(如采用单三拍或双三拍通电方式运行)时， K=1，而采用相邻两次通电的相数不同(如单、双六拍通电方 式运行)时，K=2；m为控制绕组的相数；z为转子的齿数。
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图2.7 驱动电路内阻对机械特性的影响
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（2）直流伺服电动机内部的摩擦对调节特性的影响：
（3）负载变化对调节特性的影响：
图2.5 直流伺服电动机调节特性
图2.8 摩擦及负载变动对调节特性的影响
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数学模型：
ua
ia
2.3 电枢电压控制时的电枢等效电路
电压平衡方程：ua (t ) Ra ia (t ) La 感应电动势方程：
dia (t ) Ea (t ) dt Ea (t ) Ke
(2.15)
(2.16)
电磁转矩方程：
转矩平衡方程：T (t ) J
T (t ) K t ia (t )
(2.17)
d (t ) B (t ) Td (t ) dt
ห้องสมุดไป่ตู้
(2.18)
J、B分别为等效到电动机控制轴上的转动惯量和阻尼系数； Ke、Kt分别为感应电动势系数和电磁转矩系数; Td(t)为电动机空载转矩和负载等效到电动机轴上的转矩之和。
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为了把输入/输出关系式写成传递函数形式，需要对 各个方程进行拉普拉斯变换，得到如下代数方程组：
U a ( s ) Ra I a ( s ) La sI a ( s ) Ea ( s ) E (s) K (s) a e T ( s ) K t I a ( s ) T ( s ) Js ( s ) B ( s ) Td ( s )
机械工程自动控制系统中常采用的直流伺服电动机转 子电枢线圈的感抗La较小，为分析简化起见，忽略其影响， 设La=0，则电枢回路中的电压平衡方程式为
Ea ua ia Ra
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(2.1)
6
转子在磁场中以角速度ω切割磁力线时，电枢反电 动势Ea与角速度ω之间存在如下关系:
Ea Ce Φ (2.2) 式中，Ce是电动势常数，仅与电动机结构有关；Φ是定子 磁场中每极气隙磁通量。
4.5
17.3
4.8
6.8
25
5.3
8.9
26.7
重量 (kg)
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0.47/0. 53
5.1
19.2
6.5
8.7
28.5
6.9
9.5
30.2
22
关于伺服电动机的选择要从伺服电动机的额定功率、 额定转矩和额定转速等几个方面考虑： 首先，伺服电动机的最大功率应大于给定任务的峰值 功率，通常选择的安全系数为1.5或2，即