机电一体化导论教案解析
机电一体化概论 教案
机电一体化概论教案教案标题：机电一体化概论教案目标：1. 了解机电一体化的基本概念和发展历程；2. 掌握机电一体化技术在各个领域中的应用；3. 培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学目标一：了解机电一体化的基本概念和发展历程教学内容：1. 介绍机电一体化的定义和基本原理；2. 分析机电一体化技术的发展历程及其对各个行业的影响；3. 讨论机电一体化技术的应用领域和前景。
教学步骤：1. 引入教学内容，提出机电一体化的概念和意义；2. 分组进行小组讨论，让学生探讨机电一体化技术在生活中的应用；3. 学生报告小组讨论结果，进行课堂展示和讨论，引导学生形成对机电一体化概念的共识；4. 利用多媒体资料、案例等资源，介绍机电一体化技术的发展历程；5. 引导学生进行课堂总结，明确机电一体化技术对行业发展的重要性。
教学目标二：掌握机电一体化技术在各个领域中的应用教学内容：1. 分析机电一体化技术在工业制造、交通运输、能源等领域中的应用案例；2. 探讨机电一体化技术在提高生产效率、降低成本、保障运行安全等方面的作用；3. 介绍机电一体化技术在智能化制造、智能交通等领域的发展趋势。
教学步骤：1. 引入教学内容，激发学生对机电一体化技术应用的兴趣；2. 分组讨论，让学生就一个具体行业中机电一体化技术的应用案例展开研究；3. 学生报告小组研究成果，进行课堂展示和讨论，以加深对机电一体化技术应用的理解；4. 利用多媒体资料、实物展示等方式，展示机电一体化技术在不同领域的应用案例；5. 引导学生进行课堂总结，明确机电一体化技术在各个领域中的价值和重要性。
教学目标三：培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力教学内容：1. 引导学生了解机电一体化产品的特点和功能；2. 引导学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向；3. 鼓励学生进行机电一体化产品设计和创意表达。
教学步骤：1. 引入教学内容，让学生了解机电一体化产品的特点和功能；2. 利用课堂小组讨论的形式，让学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向；3. 引导学生进行课堂互动，讨论机电一体化产品的设计思路和创意表达；4. 组织学生进行机电一体化产品设计的实践活动；5. 学生展示并评价彼此的作品，鼓励创新和分享。
机电一体化概论教案
一、了解机电一体化系统接口的作用、种类；
二、了解微型计算机与机械装置间的联接方法；了解专用、通用接口。
三、简要小结本章内容
布置作业
A完成下列问答：
2-21接口的作用是什么？
2-22从图2-22说明微机与机械装置之间是由什么联接的。
2-23简单说明数字信号到模拟信号转换的作用。
2-24简单说明模拟信号到数字信号转换的作用。
1、模拟电路在机电一体化控制系统和设备中的作用
（1）检测元器件的基础
（2）执行机构电路的基础
（3）数字电路和计算机技术的基础
2、电子电路的表示方法
3、各种放大电路
（1）电压放大电路
（2）电流放大电路
（3）功率放大电路
4、放大和失真
结合学生已有知识，拓展联想。
教后记
教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段
Ⅳ
2、有关的基础知识
（1）电子技术基础
电子技术基础包括模拟电路和数字电路，它利用了电工的技术基础。
（2）机械技术基础
机械技术基础包括制图、力学、机械原理、机械零件、机械制造和维修等技术。
（3）检测技术
掌握工业中各种常用的检测元件的选用、安装、调试和使用方法。
（4）执行机构技术
掌握各种机械、电器、气动、液动执行机构的结构原理和使用方法。
Ⅴ
三、专用输入/输出接口电路
专用输入/输出接口分为四类。
1、数字信号→数字信号接口
2、数字信号→模拟信号转换（D/A）接口
3、模拟信号→数字信号转换（A/D）接口
4、模拟信号→模拟信号接口
四、通用接口
在机电一体化中，使用最普遍的通用接口是可编程序接口PPI。PPI的输入/输出动作由微机的程序控制，传感器、执行元件与微机之间通过转换接口电路及PPI相联，信息的输入/输出非常方便。
机电一体化教学(教案)
课程定位❖《机电一体化技术与系统》课程是机械工程及自动化专业学生的专业基础必修课。
❖是学生经过三年基础课和技术基础课学习之后，带有总结意义的一门综合性设计课程。
❖在学生掌握一定的专业基础知识的基础上，以机械设计为主线，综合运用所学知识，从整体角度掌握机电一体化系统设计的思想、原理、方法和程序。
学习方法❖1、认真听课❖2、参考教材自学❖3、网络自学和自测检查❖3、认真实验，主动参加自选实验❖4、积极参加讨论和完成作业（可以网络提交）课程的考核办法❖理论课：百分制❖闭卷考试70% 平时成绩30%❖平时成绩：课堂效果、作业效果、❖网上答疑、实验效果机电一体化信息科学机械学电子学第1章 概论❖ 1.1 概述❖ 1.2 机电一体化系统的设计 ❖ 1.3 机电一体化系统的发展趋势美国《技术评论》认为，有十种新兴技术在不远的将来会产生巨大影响：无线传感器网络；可注入组织工程；纳米太阳能电池；机电一体化技术；分子成像；纳米印刷刻蚀；软件保证；糖原组学；量子密码术。
1.1 概述1.1.1 引言机电一体化一般包含机电一体化技术和机电一体化产品(系统) 两层含义。
1、 机电一体化技术：从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。
2、 机电一体化产品：新型机械与微电子器件，特别是微处理器、微型机相结合而开发出来的新一代电子代机械产品。
权威定义：❖ 起源：日本，20世纪70年代； ❖合成词：Mecha —tronics 。
它取英语Mechanics(机械学)的前半部和Electronics （电子学）的后半部分拼成一个新词；❖(ASME)由计算机信息网络协调与控制的用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。
理解：❖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❖典型的机电一体化产品(系统)有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD ／CAM 系统等。
机电一体化教案
机电一体化教案介绍：机电一体化是指将机械与电气相结合，在设计、制造、控制等方面进行整体协调和统一管理的一种技术形式。
它将机械工程和电气工程有机地结合起来，既保留了机械和电气各自的特点，又实现了相互协作和优化设计，提高了生产效率和产品质量。
一、教学目标本教案的教学目标是：1. 了解机电一体化的基本概念和发展历程；2. 掌握机电一体化的运行原理和应用领域；3. 学习机电一体化的设计方法和技术手段；4. 培养学生的创新意识和解决问题的能力。
二、教学内容本教案的教学内容分为以下几个方面：1. 机电一体化的定义和基本原理；2. 机电一体化的发展历程和应用领域；3. 机电一体化的特点和优势；4. 机电一体化的设计方法和技术手段；5. 机电一体化案例分析和讨论。
三、教学过程本教案的教学过程如下：1. 学习阶段：通过课堂讲授和课外阅读，学习机电一体化的定义、基本原理和发展历程。
同时，学习了解机电一体化的应用领域和相关技术。
2. 实践阶段：学生根据所学内容，选择一个机电一体化的案例进行分析和讨论。
通过实际操作、观察和实验，了解机电一体化的设计方法和技术手段。
3. 总结阶段：学生总结所学内容，撰写实验报告并进行交流讨论。
从中探讨机电一体化的优势和不足，以及未来的发展方向。
四、教学资源本教案的教学资源包括以下几个方面：1. 教材：提供相关机电一体化的教材和参考书目，供学生查阅和学习。
2. 实验室：提供实验室设备和工具，供学生进行实践操作和实验研究。
3. 计算机和软件：提供计算机和专业软件，支持学生进行机电一体化的设计和模拟仿真。
五、教学评估本教案的教学评估采取以下几种方式：1. 平时表现：根据学生的听课态度、课堂回答问题的积极程度、实验报告的质量等进行评估。
2. 作业和考试：布置机电一体化相关的作业和考试，包括选择题、填空题、计算题和综合题等形式。
3. 实际操作：通过学生的实际操作和实验研究进行评估，包括实验报告的撰写、实验数据的处理和分析等。
第一章机电一体化技术导论
概述
第一章 机电一体化技术导论
9
4.机电一体化与机械电气化的区别
•① 电气机械在设计过程中不考虑或少考虑电器与机械的 内在联系； • ② 机械和电气装置之间界限分明，以机械联结为主，装 置是刚性的； • ③ 装置的控制以基于电磁学原理的各种电器；
•④机电一体化产品具有“智能化” 本质差别。
概述 第一章 机电一体化技术导论
理论基础与关键技术
第一章 机电一体化技术导论
42
执行元件有：电动、气动和液压等 执行元件 一方面通过接口电路装置与计算机相联，接收 控制系统的指令 一方面通过机械接口与执行机构相联，以实现 规定的动作
理论基础与关键技术
第一章 机电一体化技术导论
43
5.接口技术
从系统外部看，输入/输出是系统与人、环境或其它 系统之间的接口； 从系统内部看，机电一体化系统是通过许多接口将 各组成要素的输入/输出联系成一体的系统；
接口（物理）
第一章 机电一体化技术导论
22
机电一体化
一种以产品和过程为基础的技术 以机械为主体，以微电子技术，特别是 计算机技术为核心 强调各种技术的协同和集成 贯穿于设计与制造全过程
第一章 机电一体化技术导论
23
三、机电一体化系统的分类（执行机构）
数控机械类 电子设备类 机电结合类 电液伺服类 信息控制类
基本组成
第一章 机电一体化技术导论
17
基本组成
第一章 机电一体化技术导论
18
机电一体化系统构成要素与人体构 成要素的对应关系
机电一体化 系统要素
功能 控制（信息存储、处理、 传送）
检测（信息收集与变换） 驱动（操作） 提供动力（能量） 支撑与联接
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21
第1章 引论
2.机电一体化技术与并行工程的区别 机电一体化技术：将机械技术、微电子技术、计算机
技术、控制技术和检测技术在设计和制造阶段就有机地结 合在一起,十分注意机械和其他部件之间的相互作用。
并行工程：各自范围内齐头并进,只在不同技术内部进 行设计制造,最后通过简单叠加完成整体装置。
3.机电一体化技术与自动控制技术的区别 自动控制技术：侧重讨论控制原理、控制规律、分析
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20
第1章 引论
1.1.4 机电一体化技术与其他技术的区别
1、机电一体化技术与传统机电技术的区别 传统机电技术：操作控制主要通过具有电磁特性的电 器来实现,如继电器、接触器等； 机械本体和电气驱动 界限分明, 不涉及软件和计算机控制。 机电一体化技术：以计算机为控制中心,在设计过程中 强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装 置在计算机控制下具有一定的智能性。
应
用
范
围
机 械
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子 事
制 器 及
造机 件及 航空
电 产 航
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动 备
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电
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第1章 引论
1、开环控制 开环控制的机电一体化系统是没有反馈的控制系统。 特点：结构简单, 成本低, 维修方便；但精度较低,对输 出和干扰没有诊断能力。 应用场合：常用于精度要求不高的场合，如家用电器、 简易NC机床。
个功能的技术方案,再对组成方案组进行分析、评价和优选的
综合应用技术。
解决问题：系统的性能优化问题和组成要素之间的有机联 系问题, 使整个系统很好的协调的正常运行
相关内容：机械技术的优化设计、CAD/CAM技术、可靠性 设计、价值工程等
[工学]机电一体化教案与PPT
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（2）放大：在两个信号强度相差悬殊的环节间,经接口放大, 达到能量的匹配
如：电液阀
（3）耦合： 变换和放大后的信号必须遵循一致的时序、信 号格式和逻辑规范。接口具有保证信息的逻辑控制功能,使 信息按规定模式进行传递。 （4）能量转换：其执行元件包含了执行器和驱动器
电子学
机
械 机电一
学
体化
• 两个显著特征： １）系统的科学性 ２）学科综合性和技术集成性
信息科学
第1章 引论
• 机电一体化一般包含机电一体化产品(系统)和机电一体化 技术两层含义。
• 典型的机电一体化产品(系统)有： 加工制造业：数控机床、机器人 家用电器：洗衣机 航空航天设备：雷达、飞船 医疗仪器设备：CT、分析仪 汽车业： 其他：、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。
第1章 引论
第1章 引论
1.1 概述 1.2 机电一体化系统的设计 1.3 机电一体化的发展趋势
第1章 引论
1.1
1.1.1 引言 机电一体化技术是20世纪60年代后在传统的机械技术
基础上，随着电子技术、计算机技术，特别是自动控制技术、 信息技术及系统工程技术等的迅速发展而发展起来的一门新 技术。
“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”, 它 是 取 Mechanics （ 机 械 学 ） 的 前 半 部 分 和 Electronics （ 电 子学）的后半部分拼合而成的。
第1章 引论
第1章 引论
机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、 信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子 技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，从系统 的观点出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标， 对各组成要素及其间的信息处理、接口耦合、运动传 递、物质运动、能量变换机理进行研究，使得整个系 统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路 的有序信息流控制下，形成物质和能量的有规则运动， 在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多 种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
第一章机电一体化导论
1机电一体化导论本章导读机电一体化作为一门新型的综合性学科，涉及的知识领域非常广泛。
本章首先介绍机电一体化的概念、发展过程及其与机械电气化的根本区别，进而阐释其内涵和本质，并通过典型实例归纳出其优越性。
其次，通过机电一体化系统与人体各部位相对比，剖析系统的构成，从而指出分析机电一体化系统的基本途径。
再次，重点介绍机电一体化的理论基础与关键技术，明确系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础和方法论，提出发展机电一体化技术所面临的共性关键技术，并分析它们在系统中所起的作用及其发展对机电一体化技术的影响等。
最后，通过回顾机电一体化技术的发展历程，展望机电一体化的主要发展方向和发展趋势。
学习内容与要求1﹒学习并掌握机电一体化的基本概念、内涵和本质；2﹒熟悉机电一体化系统各基本要素的相互关系以及它们在机电一体化系统中所起的作用，熟悉机电一体化技术带来的技术经济效益和社会效益；3﹒学习并熟练、掌握机电一体化的理论基础与关键技术；4﹒了解机电一体化的发展状况和发展趋势。
本章重点1﹒机电一体化的基本概念、内涵和本质；2﹒机电一体化的理论基础与关键技术。
本章难点机电一体化的理论基础与关键技术。
媒体使用说明学生可通过文字教材理解机电一体化的基本概念、基本理论与关键技术及其发展概况等知识。
文字教材中的重点、难点在录像教材和流媒体课件中有较详尽的讲解；机电一体化的系统构成及典型产品的工作过程等用文字不易表达清楚的教学内容以实物、照片、场景等视频方式作为辅助教学手段；另外，在流媒体课件中着重讲解本章知识重点、难点的典型实例以及本章的学习思路和方法等内容。
1﹒1概述机电一体化又称机械电子学，英文称为Mechatronics，它是由英文Mechanics（机械学）的前半部分与Electronics （电子学）的后半部分组合而成的。
机电一体化最早出现在1971年日本《机械设计》杂志的副刊上。
随着科学技术的快速发展，机电一体化的概念被人们广泛接受和普遍使用。
配套课件 机电一体化导论--封士彩
1.3 共性关键技术
• 1 检测传感技术 • 2 信息处理技术 • 3 自动控制技术 • 4 伺服驱动技术 • 5 机械技术 • 6 系统总体技术
24
共性关键技术
1、检测传感技术 研究对象：传感器及其信号检测装置（即变送器） 作用：感受器官、反馈环节。 要求：能快速、精确地获得信息并在相应的应 用环境中具有高可靠性。
10
• 机电一体化技术：从系统的观点出发，将机械技 术 、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统
工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最 佳化的一门新科学技术。
• 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。
电子学
机
械 机电一
学
体化
信息科学
纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认； ②机电一体化技术和产品得到了极大发展； ③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。 41
发展概况
• 3.20世纪90年代后期开始为第三阶段，“智能化阶 段”
• ① 光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也 在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电 一体化等新分支；
5
机电一体化虽然是一个独立的科学 门类，但依然和其他的学科有着千 丝万缕的关系，和工业4.0及中国制 造2025紧密相连， 它是其他学科技 术优势的整合体，是建立在其他学 科技术的基础上发展的
6
机械工程科学发展的特点及趋势
多学科深度交叉
纳米科技
•纳米材料 •微型机械 •纳米器件
信息科技
机电一体化案例：
1.异步电动机控制机床进给→用计算机控制伺服电 机控制机床进给;
机电一体化概论教案78
所谓集成化有两个含义：一是把一些相同的传感器配成一列或矩阵，形成一维或二维传感器。二是把传感器、放大器、补偿电路、运算器等组件集成在一起，形成一体化传感器。集成传感器的性能稳定、可靠性高、功能强、成本低，为检测装置的小型化开拓了新路。
提问
讲解
例举等结合学生的经验
用机器人光敏传感器示例，消除对传感器的神秘感
（1）线性度
（2）灵敏度
传感器的输出量的变化值与输入量的变化值之比称为灵敏度。
（3）迟滞
迟滞又称为滞环，在正（即输入由小变大）反（输入由变小）行程时，对于同一大小的输入信号，传感器的输出信号出现大小不等的情况，
（4）重复性
当输入量多次沿同一行程作全量的变化时，测得的各条静态特性曲线并不重合。
2．动态特性
目前，习惯按使用特点来分，可分为下列几种：
1、压力传感器
2、温度传感器
3、位移传感器
4、湿度传感器
5、气体传感器
6、光学传感器
7、流量传感器
课堂小结
二、传感器的组成
三、传感器的发展简况——1、作用2、特点
四、传感器的主要性能指标
五、传感器的分类
布置作业
A完成下列问答：
2-4从传感器的结构框图简单说明它的工作过程。
2-5传感器有那些类别？
补充：什么叫传感器的灵敏度？
什么叫集成化传感器？
什么叫智能化传感器？
B预习第二章第三节内容。
教后记
控制部分结束后开实验课及网络课
第二节检测及传感器
一、机电一体化中的传感器
1、作用
2、特点
（1）
（2）检测到的信号（信息）需转换
教后记
教学程序
机电一体化概论教案
机电一体化概论教案教案标题：机电一体化概论教案教案概述：本教案旨在为学生提供机电一体化概论的基础知识和理解，使他们能够了解机电一体化的概念、原理和应用领域。
通过本课程的学习，学生将能够认识到机电一体化在现代工程中的重要性，并了解其在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
教学目标：1. 理解机电一体化的概念和基本原理。
2. 了解机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
3. 能够分析和评估机电一体化系统的优势和局限性。
4. 培养学生的团队合作和问题解决能力。
教学重点：1. 机电一体化的概念和基本原理。
2. 机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用。
教学难点：1. 分析和评估机电一体化系统的优势和局限性。
教学准备：1. 教材：《机电一体化概论》。
2. 多媒体设备：投影仪、电脑等。
3. 实验设备：机电一体化实验装置（如果有）。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用多媒体设备展示一些机电一体化系统的应用案例，引发学生对机电一体化的兴趣。
2. 引导学生讨论他们对机电一体化的理解和认识。
二、讲解机电一体化的概念和基本原理（15分钟）1. 通过讲解教材中的相关内容，介绍机电一体化的概念和基本原理。
2. 强调机电一体化系统的优势，如提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
三、讨论机电一体化在自动化、机械制造和电子工程等领域的应用（20分钟）1. 分组讨论：将学生分成小组，每个小组负责研究一种领域中机电一体化的应用案例。
2. 小组展示：每个小组向全班展示他们的研究成果，并进行讨论和交流。
四、分析和评估机电一体化系统的优势和局限性（15分钟）1. 引导学生思考机电一体化系统的优势和局限性，并进行讨论。
2. 指导学生分析不同应用场景下机电一体化系统的适用性和局限性。
五、课堂练习（15分钟）1. 分发练习题，让学生在课堂上完成。
2. 收集学生的答案，进行讲评。
六、总结与延伸（5分钟）1. 总结本节课的重点内容和学习收获。
机电一体化教案316K
机电一体化教案（讲稿）第三章教学过程及时间分配：概述在机电一体化产品中，无论是机械电子化产品（如数控机床），还是机电相互融合的高级产品（如机器人），都离不开检测与传感器这个重要环节。
若没有传感器对原始的各种参数进行精确而可靠的自动检测，那么信号转换、信息处理、正确显示、控制器的最佳控制等，都是无法进行和实现的。
检测系统是机电一体化产品中的一个重要组成部分，用于实现计测功能。
在机电一体化产品中，传感器的作用就相当于人的感官，用于检测有关外界环境及自身状态的各种物理量（如力、位移、速度、位置等）及其变化，并将这些信号转换成电信号，然后再通过相应的变换、放大、调制与解调、滤波、运算等电路将有用的信号检测出来，反馈给控制装置或送去显示。
实现上述功能的传感器及相应的信号检测与处理电路，就构成了机电一体化产品中的检测系统。
随着现代测量、控制及自动化技术的发展，传感器技术越来越受到人们的重视，应用越来越普遍。
凡是应用到传感器的地方，必然伴随着相应的检测系统。
传感器与检测系统可对各种材料、机件、现场等进行无损探伤、测量和计量；对自动化系统中各种参数进行自动检测和控制。
尤其是在机电一体化产品中，传感器及其检测系统不仅是一个必不可少的组成部分，而且已成为机与电有机结合的一个重要纽带。
一、传感器的分类传感器种类繁多，分类方法也有多种，可以按被测物理量分类，这种分法明确表达了传感器的用途，便于根据不同用途选择传感器。
还可按工作原理分类，这种分法便于学习、理解和区分各种传感器。
机电一体化产品主要以微型计算机作信息处理机和控制器，传感器获取的有关外界环境及自身状态变化的信息，一般反馈给计算机进行处理或传感开关接触型（如微动开关、行程开关、接触开关）器型（二值型）非接触型（如光电开关、接近开关）模拟型电阻型（如电位器、电阻应变片等）电压、电流型（如热电偶、光电池等）电感、电容型（如电感、电容式位移传感器）数字型计数型（二值＋计数器）代码型（如旋转编码器、磁尺等）图2—1 传感器按输出信号性质分类实施控制。
机电一体化概论教案1314
1、微型计算机与机械装置之间的联接
（1）机械装置上装有检测位置、速度、加速度、力、力矩和温度等参数的传感器，传感器输出的信号通过接口电路反馈到微机的输入端口。
（2）输入微机的反馈信号经过微机的处理后，危机发出控制信号。
图2-22微机与机械装置的联接
提问
讲解
例举等结合学生的经验
教后记
教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段
Ⅳ
Ⅴ
三、专用输入/输出接口电路
专用输入/输出接口分为四类。
1、数字信号→数字信号接口
2、数字信号→模拟信号转换（D/A）接口
3、模拟信号→数字信号转换（A/D）接口
4、模拟信号→模拟信号接口
四、通用接口
在机电一体化中，使用最普遍的通用接口是可编程序接口PPI。PPI的输入/输出动作由微机的程序控制，传感器、执行元件与微机之间通过转换接口电路及PPI相联，信息的输入/输出非常方便。
年月日
课题
第二章机电一体化系统的组成
课型
新授
授课日期
授课时数
（总第~）
教学目标
了解机电一体化系统接口的作用、种类；了解微型计算机与机械装置间的联接方法；了解专用、通用接口。
教学重点
机电一体化系统接口的作用、种类；计算机与机械装置间的联接方法
教学难点
了解专用、通用接口
板书设计
第二章机电一体化系统的组成
教学方法与
教学手段
由于机电一体化系统和设备中的元器件不仅有机械类的、电器类的、控制类的和计算机类的，而且机械类的还有气动和液动两种类型，控制元器件还有光、超声、同位素等等，因此接口的种类繁多。
机电一体化中，不同类元器件间常用的类型如下：
机电一体化教案
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教案
授课主要内容或板书设计
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教案
授课主要内容或板书设计
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授课主要内容或板书设计
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授课主要内容或板书设计
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教案
授课主要内容或板书设计
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授课主要内容或板书设计。
机电一体化概论教案
课题
第一、二章
课型
新课（习题）
授课日期
授课时数
（总第~）
教学目标
复习回顾第一、二两章内容，重点在知识结构、框架方面和学习态度、动力的提高、激发等。
教学重点
机电一体化系统组成及各部分的作用；学习态度端正、学习动力的激发
教学难点
学习态度端正、学习动力的激发
板书设计
第一章导论
概述、机电一体化系统的构成要素、机电一体化系统与一般自动控制系统、机电一体化技术与传统技术的关系、机电一体化技术的特点
5机电一体况，边提问边总结
教后记
教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段
第二章机电一体化系统的组成
1机械本体
2检测及传感
3控制器及工控机
4执行机构、
5接口及接口技术
本章对机电一体化系统的四个组成部分，即机械本体，检测及传感器，计算机控制与执行机构作出了进一步介绍。
首先介绍了机本体在机电一体化中有连接固定的功能，实现特定目的的功能。因此它的性能好坏影响到机电一体化系统（或设备）的性能。
本部分内容在第一节课结束。
本次练习作为期中成绩
教后记
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教学手段
Ⅲ
课堂小结
收练习
布置作业
C预习第三章第一、二节内容。
教后记
本练习的安排为另时追加，计划中属于机动内容，主要目的针对学生学习态度和积极性方面的调整。
第二章机电一体化系统的组成
机械本体、检测及传感、
控制器及工控机、执行机构、
接口及接口技术
教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段
Ⅰ
Ⅱ
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课后反思
复习
新课引入
新课讲授
节课我们对这门课进行了介绍，大家初步了解了这门课应该学什么
怎么学，请同学们回忆这么几个问题：
什么是传动机构？
他的作用是什么？
通过讨论和思考，我们得出，要想使设备运行，就必须利用一种传递能量的设备——传动机构。
§2.2 齿轮的传动机构
一、分类
课堂小结课后作业课后反思
1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？
A
D
C
B
2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？
A
D
C
B
课堂小结
作 业
二、传动比
三、传动比分配原则
传动比原理
机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比.
机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。
2
1
21n n i ==ωω一、对于要求体积小、重量轻的齿轮传动机构，适用于重量最轻
原则。
二、对于要求动作平稳、启停频繁和动态性能好的伺服系统中的
齿轮减速机构，可采用等效惯量和总转角误差最小原则。
三、对于传动精度要求高、回程误差小的传动轮系，可采用总转
角误差最小原则。
四、对于大传动比传动轮系，可采用定轴轮系和行星轮系的组合
轮系，或采用谐波齿轮传动。
插管式回珠器 插管式
回珠器
课堂小结
课后作业课后反思如何消除齿轮的间隙？
挠性传动机构也是一种常见的传动方式，今天我们来学习挠性传动方式的特点和分类。
§2.3 挠性的传动机构
一、分类
挠性
传
动包
括
带传动
（挠性曳引
元
件为传动
带）
链传
动
（挠性曳引
元
件为传动
链）
传动
带3
v
v
n
1
α
1
n
2
α2
主动
轮1
从动
轮2
传动
链
课堂小结课后作业课后反思特点和分类。
§2.4 滚珠丝杠的传动机构一、分类
动类型。
§2.4 滚珠丝杠的传动机构
一、结构
滚珠丝杠传动主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠循环返回装置组成。
常用的循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称内循环。
丝杠
滚珠 螺母 滚珠回路 丝杠
滚珠
螺母
滚珠回路
1.结构
2.传动类型
珠器
这种形式结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好，摩擦损失小，但制造较困难。
适用于高灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重载传动中。
这种形式结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大，且滚珠容易堵塞。
目前应用最为广泛，也可用于重载传动系统中。
D C
B
A
反向回珠器
D
A
C B
自拟
滚珠丝杠的传动形式是？
导轨是机床电器和设备中非常常见的一种机构，今天我们来学习。
*2.5 滚珠丝杠的传动机构
一、作用：支承和引导运动部件按给定方向作往复直线运动。
二、运动件、承导件
2240mm。
5.常用的间歇运动机构有________和________。
6.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同，则工作中受挤压面积最大的应属____型。
7.链“B18X80”的含义是_______________________。
8.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是
___________________________.。
9.力对物体的作用效果，是由力的__________，____________，____________所决定的。
10.螺纹联接是指___________________________。
螺旋传动是指
___________________________。
11.键“12x80”的含义是________________________________。
螺栓M20x80的含义是_____________________________________。
12.平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数 _______
13.机器或机构_________之间，具有确定的相对运动。
14.凸轮机构能使从动杆按照_____________实现各种复杂的运动。
15.铰链四杆机构的基本类型有______________，_______________，
______________。
16.螺纹联接的基本类型主要有______________，_________________，
________________， _________________。
17.一般来说，_______更能承受冲击，_____更适合于较高的转速下工作。
18.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。
19.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力_______。
20.在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为___________。
二.选择
1.从经济性考虑在同时满足使用要求时，就应优先选用____。
A.圆柱滚子轴承
B.圆锥滚子轴承
C.深沟球轴承
D.
2.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数ε为_______。
A.1.2%
B.1.5%
C.1.8%
D.2.2%
3.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是____。
A.压力角不变
B.啮合角不变
C.节圆半径不变
D.基圆半径不变
4.开式蜗杆传动的主要失效形式是_____
A.轮齿折断和齿面胶合
B.齿面磨损和轮齿折断
C.齿面点蚀和齿面磨损
D.齿面胶合和齿面点蚀
5.径向滑动轴承的主要结构形式有三种，以其中____滑动轴承应用最广。
A.整体式
B.对开式
C.调心式
D.
6.标准压力角和标准模数均在____上。
A.分度圆
B.基圆
C.齿根圆
D.齿顶圆
7.拧紧螺母的效率，主要与螺母的______有关
A.导程角
B.线数
C.螺距和牙型角
D.导程角和牙型角
8.对于滚子式从动件的凸轮机构，为了在工作中不使运动“失真”，其理论轮廓外凸部分的最小曲率半径必须____滚子半径。
A.大于
B.小于
C.等于
D.都可以
9.棘轮机构的主动件是是作____的。
A.往复摆动运动
B.往复直线运动
C.等速转动
D.直线运动
10.凸轮机构从动件作等速规律运动时会____。
A.产生刚性冲击
B.产生柔性冲击
C.产生刚性和柔性冲击
D.不产生冲击
三.判断
1.弹簧垫圈和对顶螺母都属于机械防松法。
( )
2.速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。
( )
3.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。
( )
4.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。
( )
5.m，d，ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。
( )
6.只有轴头上才有键槽。
( )
7.轴瓦与轴承座之间是不允许有相对移动的。
( )
8.至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系被称为复合轮系。
( )
四.简答
1.简述“二力平衡公理”和“作用力与反作用力公理”的区别。
2.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？
3.在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？
4.为什么常将轴设计为阶梯轴？
5.轴的结构设计主要考虑的因素有哪些？
什么是滚珠丝杠传动？结构是什么？
传感器在生活中的应用非常广泛，电冰箱、洗衣机、汽车、空
调，医疗、航空等等方面都离不开传感器。
§3.1 传感器
一、传感器的发展
定义：将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置叫做传感器，也叫变换器、换能器或探测器。
二、传感器的应用
在上一章中我们学习了传感器的概念、结构、原理、类型和发展。
我们一起回顾一下，有哪些新的兴传感器技术？
本节课我们来学习机电一体化的骨骼——执行部件。
§4.1 典型的执行部件
一、概述
二、液压传动
三、气压传动
通过这节课的学习，使学生掌握典型执行部件及其原理。
自拟。