机械系统驱动与控制辅导材料PPT演示文稿
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机械原理ppt课件完整版
齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系统 运动的基本规律。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。
机械工程控制基础ppt课件
16
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
五、本课程参考书
杨叔子主编 版社
朱骥北主编 胡寿松主编 董景新编著
王积伟编著
《机械工程控制基础》
《机械控制工程基础》 《自动控制原理》 《控制工程基础》 《控制工程基础》
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
机械设计制造(教材)
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
绪论 拉普拉斯变换的数学方法 系统的数学模型 系统的瞬态响应与误差分析 系统的频率特性 系统的稳定性分析 机械工程控制系统的校正与设计
二、控制理论的发展
控制理论发展大体可分三个阶段： 第一阶段： 20世纪40～50年代为经典控制论发展时期。经
典控制论的内容是以微分方程、传递函数为基 础，主要研究单输入、单输出控制系统的分析 和设计问题，对线性定常系统，这种方法是成 熟而有效的。
12
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
实现控制的三个基本步骤
•不论采用人工控制还是自动控制都具有以下的共同点： •一是要检测被控制量的实际值； •二是被控制量的实际值要与给定值进行比较得出 偏差值； •三是要用偏差值产生控制调节作用再去消除偏差。
• 总结：检测偏差，消除偏差
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为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
五、本课程参考书
杨叔子主编 版社
朱骥北主编 胡寿松主编 董景新编著
王积伟编著
《机械工程控制基础》
《机械控制工程基础》 《自动控制原理》 《控制工程基础》 《控制工程基础》
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
机械设计制造(教材)
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
绪论 拉普拉斯变换的数学方法 系统的数学模型 系统的瞬态响应与误差分析 系统的频率特性 系统的稳定性分析 机械工程控制系统的校正与设计
二、控制理论的发展
控制理论发展大体可分三个阶段： 第一阶段： 20世纪40～50年代为经典控制论发展时期。经
典控制论的内容是以微分方程、传递函数为基 础，主要研究单输入、单输出控制系统的分析 和设计问题，对线性定常系统，这种方法是成 熟而有效的。
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为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
实现控制的三个基本步骤
•不论采用人工控制还是自动控制都具有以下的共同点： •一是要检测被控制量的实际值； •二是被控制量的实际值要与给定值进行比较得出 偏差值； •三是要用偏差值产生控制调节作用再去消除偏差。
• 总结：检测偏差，消除偏差
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为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
驱动器培训材料PPT课件
驱动器用于控制航天器的姿态调 整，实现精确的导航和定位。
空间机械手
驱动器用于控制空间机械手的运 动，进行空间维修、装配等任务。
03 驱动器维护与保养
驱动器的日常维护
每日检查
运行状况记录
检查驱动器外观是否完好，无严重磨 损或破损；检查连接线是否牢固，无 松动或断裂。
记录驱动器的运行状况，如温度、声 音、振动等，以便及时发现异常情况。
汽车制造
发动机控制
驱动器在发动机控制系统 中负责控制燃油喷射和点 火时刻，提高发动机性能 和燃油经济性。
悬挂系统
驱动器用于控制悬挂系统 的减震和姿态调整，提高 车辆行驶的稳定性和舒适 性。
自动变速器
驱动器在自动变速器中用 于控制换挡逻辑和油路压 力，实现快速和平顺的换 挡。
机器人技术
关节驱动
驱动器是机器人关节的重要组成 部分，负责控制机器人的运动轨
驱动器类型
总结词
根据工作原理和应用场景的不同，驱动器可以分为多种类型，如电动机、液压马 达、气动马达等。
详细描述
根据工作原理和应用场景的不同，驱动器可以分为多种类型。常见的类型包括电 动机、液压马达、气动马达等。电动机通过电磁感应原理将电能转换为机械能， 液压马达和气动马达则分别通过液压和气压传动系统实现动力传递。
驱动器的工作原理
总结词
不同类型的驱动器有不同的工作原理，但它们的基本原理都是将输入的能量转换为机械能，以驱动设备或机器的 旋转或线性运动。
详细描述
不同类型的驱动器有不同的工作原理，但它们的基本原理都是将输入的能量转换为机械能。例如，电动机通过电 磁感应原理将电能转换为机械能，液压马达和气动马达则分别通过液压和气压传动系统实现动力传递。这些驱动 器在各种工业和民用领域中都有广泛应用。
空间机械手
驱动器用于控制空间机械手的运 动，进行空间维修、装配等任务。
03 驱动器维护与保养
驱动器的日常维护
每日检查
运行状况记录
检查驱动器外观是否完好，无严重磨 损或破损；检查连接线是否牢固，无 松动或断裂。
记录驱动器的运行状况，如温度、声 音、振动等，以便及时发现异常情况。
汽车制造
发动机控制
驱动器在发动机控制系统 中负责控制燃油喷射和点 火时刻，提高发动机性能 和燃油经济性。
悬挂系统
驱动器用于控制悬挂系统 的减震和姿态调整，提高 车辆行驶的稳定性和舒适 性。
自动变速器
驱动器在自动变速器中用 于控制换挡逻辑和油路压 力，实现快速和平顺的换 挡。
机器人技术
关节驱动
驱动器是机器人关节的重要组成 部分，负责控制机器人的运动轨
驱动器类型
总结词
根据工作原理和应用场景的不同，驱动器可以分为多种类型，如电动机、液压马 达、气动马达等。
详细描述
根据工作原理和应用场景的不同，驱动器可以分为多种类型。常见的类型包括电 动机、液压马达、气动马达等。电动机通过电磁感应原理将电能转换为机械能， 液压马达和气动马达则分别通过液压和气压传动系统实现动力传递。
驱动器的工作原理
总结词
不同类型的驱动器有不同的工作原理，但它们的基本原理都是将输入的能量转换为机械能，以驱动设备或机器的 旋转或线性运动。
详细描述
不同类型的驱动器有不同的工作原理，但它们的基本原理都是将输入的能量转换为机械能。例如，电动机通过电 磁感应原理将电能转换为机械能，液压马达和气动马达则分别通过液压和气压传动系统实现动力传递。这些驱动 器在各种工业和民用领域中都有广泛应用。
机械系统驱动与控制辅导材料课件
机械系统驱动与控制辅导材料课件
中间继电器
主触点接线
•
电磁继电器主要包括电流继电器、
电压继电器相中间继电器。选用时
主要依据继电器所保护或所控制对
象对继电器提出的要求，如触头的
数量、种类，返回系数，控制电路
的电压、电流、负载性质等。出于
继电器触头容量较小，所以经常将
被头并联使用。有时为增加触头的
分断能力，也有把触头串联起来使
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
4
交机电机
5
机械系统驱动与控制辅导材料课件
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
1 2
6
3 4
5
机械系统驱动与控制辅导材料课件
4
3 3
基本电路
机械系统驱动与控制辅导材料课件
基本电路
4 5
机械系统驱动与控制辅导材料课件
基本电路
1 2
3
3
4 5
机械系统驱动与控制辅导材料课件
分断能力，也有把触头串联起来使
用的。 ．
控制线圈接线 控制线圈
机械系统驱动主与触控制点辅接导线材料课件
控制线圈接线
时间继电器
•SIRIUS 3RP1时间继电器
• 在自动控制系统中，需要有瞬时动作的继电 器。也需要延时动作的继电器。时间继电器 就是利用某种原理实现触头延时动作的自动 电器，经常用于按时间原则进行控制的场合。 其种类主要有电磁阻尼式、空气阻尼式、晶 体管式和电动机式。
机械系统驱动与控制辅导材料课件
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
机械系统驱动与控制辅导材料课件
中间继电器
主触点接线
•
电磁继电器主要包括电流继电器、
电压继电器相中间继电器。选用时
主要依据继电器所保护或所控制对
象对继电器提出的要求，如触头的
数量、种类，返回系数，控制电路
的电压、电流、负载性质等。出于
继电器触头容量较小，所以经常将
被头并联使用。有时为增加触头的
分断能力，也有把触头串联起来使
1
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熔丝
交流接触器
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热妓电器
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交机电机
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机械系统驱动与控制辅导材料课件
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
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机械系统驱动与控制辅导材料课件
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基本电路
机械系统驱动与控制辅导材料课件
基本电路
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机械系统驱动与控制辅导材料课件
基本电路
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机械系统驱动与控制辅导材料课件
分断能力，也有把触头串联起来使
用的。 ．
控制线圈接线 控制线圈
机械系统驱动主与触控制点辅接导线材料课件
控制线圈接线
时间继电器
•SIRIUS 3RP1时间继电器
• 在自动控制系统中，需要有瞬时动作的继电 器。也需要延时动作的继电器。时间继电器 就是利用某种原理实现触头延时动作的自动 电器，经常用于按时间原则进行控制的场合。 其种类主要有电磁阻尼式、空气阻尼式、晶 体管式和电动机式。
机械系统驱动与控制辅导材料课件
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
机械系统驱动与控制辅导材料课件
机械原理完整ppt课件
微器等。
04 连杆机构与凸轮机构
连杆机构的基本形式和设计方法
连杆机构的基本形式
包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等，每种形式都有其特定的运动特 性和应用场合。
连杆机构的设计方法
根据给定的运动规律和设计要求，选择合适的连杆机构形式，并通过几何关系、 运动学分析和动力学计算等方法，确定机构的尺寸、运动参数和动力参数。
机械原理完整ppt课 件
目录
CONTENTS
• 机械原理概述 • 机构的结构分析与设计 • 机械传动与驱动 • 连杆机构与凸轮机构 • 间歇运动机构与组合机构 • 机械系统动力学与平衡 • 现代设计方法在机械原理中的应用
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
01
链传动应用
适用于机床、起重机械、农业机械等需要较大传动比和较高效率的场合
。
02
带传动应用
广泛应用于轻工、纺织、化工等行业的传动系统中，如缝纫机、皮带运
输机等。
03
螺旋传动应用
常用于机床进给机构、千斤顶、螺旋压力机等需要直线运动或升降运动
的场合。同时，在精密仪器和微调装置中也有广泛应用，如精密螺旋测
中的重要性。
优化设计的数学模型
02
讲解优化设计的数学模型，包括设计变量、目标函数和约束条
件等要素的定义和表示方法。
优化算法与实例分析
03
介绍常用的优化算法，如梯度下降法、遗传算法等，并通过实
例分析展示如何在机械设计中应用这些算法进行优化。
可靠性设计在机械原理中的应用
可靠性设计的基本概念
介绍可靠性设计的定义、目的和意义，阐述可靠性设计在机械设计中的重要性。
机械系统驱动与控制辅导材料(精选)18页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
机械系统驱动与控制辅导材料（精选）
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
机械系统的驱动与控制讲稿模板-1
可编程序控制器系统的分类、性能
可编程序控制器的性能指标
PLC的性能指标
PLC的性能指标可分为硬件指标和软件指标两大类，硬件指标包 括环境温度与湿度、抗干扰能力、使用环境、输入特性和输出特 性等；软件指标包括扫描速度、存储容量、指令种类、编程语言 等。这样划分显得不繁琐，为了简要表达某种PLC的性能特点， 通常用以下指标来表达。
微型机、小型机具有逻辑运算、定时、计数等功能，有的还增设模 拟量处理、算术运算、数据传送等功能，可实现逻辑、顺序、计时 计数控制等。 中型机PLC除了以上的功能外，还具有较强的模拟量输入输出、算 术运算、数据传送等功能，可完成既有开关量又有模拟量控制的任 务。 大型机除具有中型机的功能外，增设有带符号算术运算、矩阵运算 等，使运算能力更强，还具有模拟调节、联网通信、监视、记录和 打印等功能，使PLC的功能更多更强，能进行智能控制、远程控制、 大规模控制，构成分布式控制系统，成为整个工厂的自动化网络。 随着PLC的发展，对PLC的分类也将会有相应的改变，使其更科学更 严密。
可编程序控制器系统的分类、性能
可编程序控制器的分类
可编程序控制器系统的分类
按PLC性能来划分，可将其大致分为微型机、小型机、中型机、大 型机四种。4种类型的区别主要体现在指令系统、指令执行速度、各 种指令总数、存储器容量、程序容量、输入输出端口容量、通讯功 能等指标。
可编程序控制器系统的分类
用户程序存储量
用户程序存储量 用户程序存储器用以存储通过编程器输入的用户程 序，其存储量通常是以字为单位来计算的。约定16位二进制数为一个 字（注意：一般微处理机是以8位为一个字节）的，每1024个字为1K 字。中小型PLC的存储容量一般在8K以下，大型PLC的存储容量有的 已达256K字以上。 程序指令扫描速度 以ms／K字为单位表示。例如：20ms／K字，表 示扫描1K字的用户程序需要的时间为20ms。这一性能指标直接反映 了PLC执行程序的速度。
机械系统驱动与控制辅导材料(4)
可编程序控制器的存储器结构
计数器逻辑线圈
PLC内部的计数器逻辑线圈一般也由软件构成，它们占用存储单元的情 况基本上与计时器逻辑线圈的相同。只是计数器逻辑线圈计数位的情况 与计时器逻辑线圈计时位的不同，它需要占用二个位循环），其中一个 位为计数位1，用于存放上次扫描周期中该计数器计数控制线路的逻辑 运算结果的状态，另一个位为计数位2，用于存放本次扫描周期中该计 数器计数控制线路的逻辑运算结果的状态，若计数位1和计数位2均为 “护或“l”状态或者计数位1为“1”、计数位2为“护状态，则表示计数 条件不满足，该计数器不进行计数；若计数位1为“0”、计数位2为“1” 状态，则表示计数条件满足，对该计数器进行计数。若该计数器为递加 计数器，则将其当前计数值加1；若该计数器为递减计数器，则将其当 前计数值减1。为了能使PLC的CPU能辨别计数控制线路的逻辑运算结 果是否发生变化，就要求该计数控制线路的控制信号持续的时间至少大 干等于一个扫描周期。
殊逻辑线圈断开时，表示某一特定功能不起作用。
可编程序控制器的存储器结构
计时器逻辑线圈
PLC内部的计时器逻辑线圈一般由软件构成，它们占用系统RAM存储区中的一 部分。计时器逻辑线圈也分为二种：普通计时器逻辑线圈和具有失电保持计时 器逻辑线圈。后者的当前计时值在PLC断电时，其数据（当前计时值）被保留。 这样，当PLC上电投入运行后，它将在原先计时值的基础上继续计时，这一点 在使用时要予以注意。
另外，不同的PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈，这些特殊逻辑
线圈各自都具有特定的功能，一般分为以下二类：
当PLC投入运行后，一类特殊逻辑线圈的通或断的状态直接由系统
程序决定。在编制用户程序时，用户不得使用这些逻辑线圈，而只能使
机械系统驱动与控制辅导材料
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机械系统驱动与控制辅导材料
寻址
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机械系统驱动与控制辅导材料
编址方式
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机械系统驱动与控制辅导材料
S7—200 寻址方式
•PLC编程语言的基本单位——语句
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•P•PL•PL•CPL•C指PL•C指PL•C令指PL•C令指PL•C令指PL•C令指PL•C令指PL•C指令PL•C令指PL•C令指PL•C令指PL•C令指PLC令指LC令指C令指令指令令
一个计时器逻辑线圈一般占用二个16位的存储单元，其中一个为具有失电保持 的存储单元，用于存放计时设定值；另一个根据二种计时器逻辑线圈的不同需 要分别采用具有失电保持和无失电保持的存储单元，用于存放当前计时值。另 外每个计时器还占用三个位（bit）。一个为复位位，若该位为“1”，则将当前 计时值清零，并将表示计时器逻辑线圈状态的位置“0＂；若该位为“0”，则复 位不起作用。第二个位为计时位，若该位为“0”，则表示计时条件不满足，该 计 时 器 不 进 行 计 时 ； 若 该 位 为 “ 1” ， 则 表 示 对 该 计 时 器 进 行 计 时 ， 即 在 扫 描 END梯形图时，刷新其当前计时值。第三个位为计时器逻辑线圈状态位，若该 位为“0”，则表示计时时间未到，计时器逻辑线圈断开；若该位为“1”，则表 示计时时间到，计时器逻辑线圈接通。
一条指令语句的组成有两种基本格式：
一条语句由一条单个指令助记符组成，如 NOT（反向信号流指令）； 一条语句由一个指令助记符和一个地址组成，如 L＋27（把整数 27装入
累加器）。
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机械系统驱动与控制辅导材料
STEP7的编程语言
功能块图编辑器的主要编程方式是将控制程序的控制运行过程分解为 一系列逻辑功能运算块、函数运算功能块、输出输入功能块。因而它 更接近是用一种电路器件的功能概念来理解分析控制功能。功能块有 输出输入端子和相应的运算操作定义助记符，它没有逻辑线圈和触点 的概念。
机械工程中的常用自动控制系统 ppt课件
ppt课件
24
3.2 常用控制器
• PCI-1241采用ASIC芯片，通过使用DDA（数字微分分 析器）实现4轴伺服位置和同步控制。
• 闭环控制通过P控制实现，并使用-10到+10的信号输出 到速度型伺服驱动器；还可以通过编码器输入端口回 读电机编码器值，以允许进行步进控制。
• 为每个轴的控制提供一套完整的传感器输入点，包括 原位点、正/负限位点。
ppt课件
15
运动控制器
• 多轴协调运动控制中，需要进行大量、快速的各种运 算，常采用PC+DSP运动控制器的开放式控制模式
• DELTA TAU公司遵循开放式系统体系结构标准开发 的开放式可编程多轴运动控制器
PMAC (Programmable
Multi-Axis Controller，
可编程多轴控制器)
• 使用tuning工具可自动设定和调整PID、陷波和扩展伺 服算法；
• 项目分组管理，可更好的调用运动程序和PLC程序；
• 增强的绘图能力，可以动态和静态的监视参数和寄存 器、运动轨迹等；
• 可实时监视位置、电机状态，参数等；
• 通过资源管理器通过助记的形式改变PMAC参数。
ppt课件
22
3.2 常用控制器
提供了便利条件，得到了广泛的应用。 • 许多厂家都有自己独特的单片机产品。
ppt课件
3
DSP——数字信号处理器
• DSP是一种高速专用微处理器，主要可用于实时快速 地实现各种数字信号处理算法
• DSP内部设置乘法器，且乘法器和运算逻辑部件ALU 并行操作，再加上流水线控制技术，运算速度极快。
• DSP系统选用的算法是各种经过实践检验的通用算法 的组合和改进，专门处理以运算为主、不允许延迟的 实时信号。
机械电子工程原理第二章 执行与驱动PPT课件
6
机械工程历史
在农业灌溉上经常使用风车作动力，水轮机则被 用于磨和碾谷物，魏晋时期的“水转连磨”可以 用齿轮带动好几个磨同时工作，风车和水轮机可 以看作是最早的气动马达和液压马达，而水力和 风力的应用是这一时期能源动力方面的重要成就。
7
机械工程历史
由于军事方面的需要，各种军用机械也得到了发 展，如攻城时用的冲车和利用弹力和杠杆原理制 造的抛石机等军事机械。
大小以及方向的变化。 在使用环境、安装空间、设备自重等条件没有特
殊要求的情况下，由于电能使用方便，因此大多 选择电气类的驱动器，再配合一些简单的运动转 换机构来实现各种运动。
19
直线运动能量转换装置的选择
100,000
液压缸
输出力/N
10,000
薄膜式 气缸
马达和 丝杠
1000
折叠式 气囊
气缸 （有杆）
作，包括感应电机
液压驱动 电力驱动 气动驱动
高频转换 装置
永磁步进电机
气动驱动
1
10
输10出0 转速 1000
10,000
21
/(r/min)
运动转换装置的选择 100,000 蜗杆
10,000
平行杆
液压离合器和 液力变矩器
行星齿轮
1000
谐波 齿轮
V型带和 链传动
球形或碟形 摩擦驱动
输出转矩/N·m
液压单元
电力滑差
离合器
100
滑轮
注意
如图所示速度变化
范围是在最大力矩
10
工作情况下得到的
固定传动比
可变传动比
齿形带
绕线摩擦
1
10
100
1000
机械工程历史
在农业灌溉上经常使用风车作动力，水轮机则被 用于磨和碾谷物，魏晋时期的“水转连磨”可以 用齿轮带动好几个磨同时工作，风车和水轮机可 以看作是最早的气动马达和液压马达，而水力和 风力的应用是这一时期能源动力方面的重要成就。
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机械工程历史
由于军事方面的需要，各种军用机械也得到了发 展，如攻城时用的冲车和利用弹力和杠杆原理制 造的抛石机等军事机械。
大小以及方向的变化。 在使用环境、安装空间、设备自重等条件没有特
殊要求的情况下，由于电能使用方便，因此大多 选择电气类的驱动器，再配合一些简单的运动转 换机构来实现各种运动。
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直线运动能量转换装置的选择
100,000
液压缸
输出力/N
10,000
薄膜式 气缸
马达和 丝杠
1000
折叠式 气囊
气缸 （有杆）
作，包括感应电机
液压驱动 电力驱动 气动驱动
高频转换 装置
永磁步进电机
气动驱动
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输10出0 转速 1000
10,000
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/(r/min)
运动转换装置的选择 100,000 蜗杆
10,000
平行杆
液压离合器和 液力变矩器
行星齿轮
1000
谐波 齿轮
V型带和 链传动
球形或碟形 摩擦驱动
输出转矩/N·m
液压单元
电力滑差
离合器
100
滑轮
注意
如图所示速度变化
范围是在最大力矩
10
工作情况下得到的
固定传动比
可变传动比
齿形带
绕线摩擦
1
10
100
1000
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4
图面区域的划分
图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路， 方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。
图区编号下方的的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清 楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。
5
符号位置的索引
自动开关又称自动空气断路器。当电路 发生严重过载、短路以及失压等故障时能自 动切断电路，有效地保护串接在其后的电气 设备．在正常条件下，也可用于不频繁地接 通和断开电路及控制电动机，因此自动开关 是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控 制电器。由于自动开关具有可以操作、动作 值可调、分断能力较高，以及动作后一般不 需要更换牢部件等优点．因此得到了广泛应 用
17
电气控制原理图
空气开关
1
2 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
18
电气控制原理图
空气开关
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
交机电机
19
电气控制原理图
空气开关
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
4
交机电机
20
电气控制原理图
空气开关
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
4
交机电机
5
21
电气控制原理图
空气开关 熔丝
6
7
电气控制原理图
8
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
按钮开关
9
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
10
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
11
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
12
电气控制原理图
的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热 元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助 电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由 按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点 等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文 字符号表示。
热继电器（过载保护）
交流接触器
三相异步交流电机
50
断路器、 热继电器 交流接触器
交流电源
51
控制电器的分类
1 主控器件
交流接触器
1
2 保护器件
空气开关
3 控制器件
4 发信器件
热继电器
2
5 信号器件
溶丝
6 辅助器件
中间继电器
3
继电器
主令开关
4
行程开关
5
压力继电器
接近开关开关
变压器
6
指示灯
52
自动开关（断路器）
符号位置的索引用图号、负次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如下： 图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时，每册的编号，一般用数字表示。 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图
纸时， 索引代号中可省略“页号”及分隔符“·”。
当某一元件相关的各符号元素出现在同一图号的图纸上，而该图号有几张图纸时，可 省略
元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来
绘制，也不反映电器元件的实际大小。
下面以图2－1所示的某机床的电气原理图为例，来说明电气原理图 的规定画法和应注意的事项
2
绘制电气原理图时应遵循的原则
电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连
36
基本电路
37
基本电路
38
基本电路
39
基本电路
40
基本电路
41
基本电路
42
基本电路
43
基本电路
44
基本电路
45
基本电路
46
基本电路
47
ห้องสมุดไป่ตู้
基本电路
48
主电路的组成`
空气开关（断路器） 熔丝（短路保护）
热继电器（过载保护）
交流接触器
三相异步交流电机
49
主电路的组成`
空气开关（断路器） 熔丝（短路保护）
“图号”和分隔符“／” 当某一元件相关的各符号元素出现在只有一张图纸的不同图区时，索引代号只用
“图区”表示。 如图2－1图区9中的KA常开触点下面的“8”即为最简单的索引代号。它指出了继
电器KA的线圈位置在图区民 图2－1中接触器KM线圈及继电器KA线圈下方的文字是接触器 KM和继电器KA相应触点的索引。 电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系使用右图表 示。即在原理图中相应的线圈的下方，给出触点的图形符号，并在下面标
机床控制电路基础
1
电气控制线路围的绘制原则
电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安
装接线图。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。根据学生学习
的实际需要，这里重点介绍电气原理图。
电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、
层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
13
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
14
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
15
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
16
电气控制原理图
空气开关
1
熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
3
电气原理图中电器元件的布局
电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧 或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布
置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，
为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类 器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字 符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零 位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线 交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方 向旋转90o，但文字符号不可倒置。
交流接触器 热妓电器 交机电机
1 2
6
3 4
5
4
3 3
22
基本电路
23
基本电路
4 5
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基本电路
1 2
3
3
4 5
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基本电路
1 2
3
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基本电路
1 2
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
图面区域的划分
图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路， 方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。
图区编号下方的的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清 楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。
5
符号位置的索引
自动开关又称自动空气断路器。当电路 发生严重过载、短路以及失压等故障时能自 动切断电路，有效地保护串接在其后的电气 设备．在正常条件下，也可用于不频繁地接 通和断开电路及控制电动机，因此自动开关 是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控 制电器。由于自动开关具有可以操作、动作 值可调、分断能力较高，以及动作后一般不 需要更换牢部件等优点．因此得到了广泛应 用
17
电气控制原理图
空气开关
1
2 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
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电气控制原理图
空气开关
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
交机电机
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电气控制原理图
空气开关
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
4
交机电机
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电气控制原理图
空气开关
1
2
熔丝
交流接触器
3
热妓电器
4
交机电机
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电气控制原理图
空气开关 熔丝
6
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电气控制原理图
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电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
按钮开关
9
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
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电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
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电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
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电气控制原理图
的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热 元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助 电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由 按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点 等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文 字符号表示。
热继电器（过载保护）
交流接触器
三相异步交流电机
50
断路器、 热继电器 交流接触器
交流电源
51
控制电器的分类
1 主控器件
交流接触器
1
2 保护器件
空气开关
3 控制器件
4 发信器件
热继电器
2
5 信号器件
溶丝
6 辅助器件
中间继电器
3
继电器
主令开关
4
行程开关
5
压力继电器
接近开关开关
变压器
6
指示灯
52
自动开关（断路器）
符号位置的索引用图号、负次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如下： 图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时，每册的编号，一般用数字表示。 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图
纸时， 索引代号中可省略“页号”及分隔符“·”。
当某一元件相关的各符号元素出现在同一图号的图纸上，而该图号有几张图纸时，可 省略
元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来
绘制，也不反映电器元件的实际大小。
下面以图2－1所示的某机床的电气原理图为例，来说明电气原理图 的规定画法和应注意的事项
2
绘制电气原理图时应遵循的原则
电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连
36
基本电路
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基本电路
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基本电路
39
基本电路
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基本电路
41
基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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基本电路
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ห้องสมุดไป่ตู้
基本电路
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主电路的组成`
空气开关（断路器） 熔丝（短路保护）
热继电器（过载保护）
交流接触器
三相异步交流电机
49
主电路的组成`
空气开关（断路器） 熔丝（短路保护）
“图号”和分隔符“／” 当某一元件相关的各符号元素出现在只有一张图纸的不同图区时，索引代号只用
“图区”表示。 如图2－1图区9中的KA常开触点下面的“8”即为最简单的索引代号。它指出了继
电器KA的线圈位置在图区民 图2－1中接触器KM线圈及继电器KA线圈下方的文字是接触器 KM和继电器KA相应触点的索引。 电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系使用右图表 示。即在原理图中相应的线圈的下方，给出触点的图形符号，并在下面标
机床控制电路基础
1
电气控制线路围的绘制原则
电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安
装接线图。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。根据学生学习
的实际需要，这里重点介绍电气原理图。
电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、
层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
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电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
14
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
15
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
16
电气控制原理图
空气开关
1
熔丝
交流接触器 热妓电器 交机电机
3
电气原理图中电器元件的布局
电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧 或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布
置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，
为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类 器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字 符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零 位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线 交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方 向旋转90o，但文字符号不可倒置。
交流接触器 热妓电器 交机电机
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