机电一体化知识点教学内容
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P26间隙的影响
三、机电一体化的目的（功能）
使系统（产品）高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠性化、省材料化、省能源化，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展，不断满足人们生活和生产的多样化需要和生产的省力化、自动化需要。
四、机电一体化发展概况
“萌芽阶段”“蓬勃发展阶段”“智能化阶段”
1智能化、2模块化、3网络化、4微型化、5、绿色化、6、人格化
2）滚珠丝杠螺母机构传递运动的基本条件：应有足够的润滑储油空间和热胀冷缩弹性补偿能力，可实现无间隙工作；因而，存在一定的表面应力；为了实现连续运转，需一滚珠的回珠装置（内或外）。
丝杠螺母传动的类型与特点
1)螺母固定、丝杆转动并移动2)丝杆转动、螺母移动3)螺母转动、丝杆移动
4)丝杆固定、螺母转动并移动5）差动传动方式
（5）改进和合理设计支承件和机架结构，提高刚度、减少振动和噪音。
（一）机械系统组成及功能
1、传动结构：主要功能是传递能量和运动，是一种力、速度变换器。
2、导向机构：支撑和限制运动部件按给定的运动要求和给定的运动方向运动，为机械系统中各运动装置安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障。
3、支承件：机座或机架是支承其他零部件的基础部件。它既承受其它零部件的重量和工作载荷，又起保证零件相对位置的基准作用。
（三）丝杠螺母机构基本传动形式
滑动丝杠螺母机构：结构简单、加工方便、成本低，且有自锁功能，但摩擦阻力较大、传动效率低(30%~40%)。
滚动丝杠螺母机构：结构复杂、成本高、无自锁功能，但摩擦阻力小、传动效率高（92%~98%）、传动精度高。
1）滑动丝杠螺母机构传递运动基本条件：应有足够的滑移间隙和充分地润滑，热胀冷缩补偿空间；因而，存在一定的空回间隙。
（2）缩短传动链，提高传动与支承刚度。如：大扭矩、宽调速的伺服电动机；轴端预紧或预拉伸、滚珠丝杠副或滚动导轨副预紧消除间歇提高刚度。
（3）选择合理（最佳）传动比，提高系统分辨率，减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能的提高系统的加速能力。
（4）尽可能地减小或消除传动误差和反转误差、减少支承变形，最终缩小反向死区误差。
3、动力源(动力功能)
是机电一体化产品的能量供应部分，其作用是按照系统控制要求，为系统提供能量和动力，使系统正常运行。
4、传感检测单元（计测功能）
对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测。要求：体积小、精度高、抗干扰
5、控制与信息处理单元（控制功能）
将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。要求：高可靠性、处理速度快、智能化
滚珠丝杠副的结构类型可以从滚珠丝杠副的结构类型可以从①螺纹滚道的截面形状、②滚珠的循环方式和③消除轴向间隙的调整方法进行区别。
预紧方式
1）、单螺母变位导程预紧和单螺母滚珠过盈预紧式
2）、单螺母增大钢球直径预紧
3）、双螺母垫片预紧
4）、双螺母螺纹预紧调整式
5）、双螺母齿差预紧调整式
6）、弹簧式自动调整预紧式
机电一体化知识点
一、机电一体化起源与定义：
在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
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：数控机床、机器人、工程机械、汽车、智能化仪器仪表、CAD／CAM系统等。
6、接口
将各组成单元或子系统连接成一有机的整体。各要素或子系统之间能顺利进行物质、能量和信息的传递和交换。
接口包括：电气接口—实现系统间电信号的连接。
机械接口—完成机械与机械部分、机械与电气装置部分的连接。
人机接口—提供人与系统间的交互界面。
广义的接口功能有两种，一种是输入/输出；另一种是变换、调整。
(四)、滚动螺旋传动
1、滚珠丝杠副的组成及特点P48
（1）、滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构，其螺杆和螺母的螺纹滚道间置滚珠，当螺杆或螺母传动时，滚动沿螺纹滚道滚动，使螺杆和螺母作相对运动时为滚动摩擦，提高了传动效率和传动精度。
（2）、滚珠丝杠结构组成
1-反向器2-螺母3-丝杠4-滚珠
（3）、滚珠丝杠的特点
优点：①传动效率高（0.9～0.95）；
②传动精度高；
③摩擦小、不易磨损，寿命长；
④运动的可逆性；
⑤结构复杂，工艺性差，成本高。
⑥轴向刚度高(即通过适当预紧可消除丝杠与螺母之间的轴向间隙)；
⑦运动平稳。
缺点：成本高，不能自锁，传动可逆，在用作升降传动机构时，需要采取制动措施。
2、滚珠丝杠副的典型结构类型
滚珠丝杠副支承方式的选择
1）单推——单推式
结构：止推轴承分别装在滚珠丝杠的两端并施加预紧力。
特点：轴向刚度较高，预拉伸安装时，预紧力较大；
轴承寿命比双推一双推式低；
———————————————————————————————————
1、机电一体化机械系统的特殊要求（机械功能）
(1）较高的定位精度
（2）良好的动态响应特性—响应快、稳定性好。
(3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。
（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。
2、主要措施和手段
（1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑件。如：滚珠丝杠副、滚动导向和支承、动静压导向和支承。
三者功能总结：实现传递运动和动力，支撑和导向，联系机电一体化系统各部件并实现其构造功能。
（二）常见的机械传动装置及功能
1、机械传动部件的主要功能是传递转矩和转速；
2、它的实质是一种转矩、转速变换器；
3、它的目的是使执行部件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。
4、对传动件的要求：间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递扭矩大。
五、机电一体化系统来自百度文库构成
1、执行元件（主功能）
实现机电一体化系统主功能。主功能是系统的主要特征部分，完成对物质、能量、信息的交换、传递和储存。
主功能包括三个目的功能：
（1）变换（加工、处理）功能；
（2）传递（移动、输送）功能；
（3）储存（保存、存储、记录）功能
2、机械本体（构造功能）
机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。
三、机电一体化的目的（功能）
使系统（产品）高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠性化、省材料化、省能源化，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展，不断满足人们生活和生产的多样化需要和生产的省力化、自动化需要。
四、机电一体化发展概况
“萌芽阶段”“蓬勃发展阶段”“智能化阶段”
1智能化、2模块化、3网络化、4微型化、5、绿色化、6、人格化
2）滚珠丝杠螺母机构传递运动的基本条件：应有足够的润滑储油空间和热胀冷缩弹性补偿能力，可实现无间隙工作；因而，存在一定的表面应力；为了实现连续运转，需一滚珠的回珠装置（内或外）。
丝杠螺母传动的类型与特点
1)螺母固定、丝杆转动并移动2)丝杆转动、螺母移动3)螺母转动、丝杆移动
4)丝杆固定、螺母转动并移动5）差动传动方式
（5）改进和合理设计支承件和机架结构，提高刚度、减少振动和噪音。
（一）机械系统组成及功能
1、传动结构：主要功能是传递能量和运动，是一种力、速度变换器。
2、导向机构：支撑和限制运动部件按给定的运动要求和给定的运动方向运动，为机械系统中各运动装置安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障。
3、支承件：机座或机架是支承其他零部件的基础部件。它既承受其它零部件的重量和工作载荷，又起保证零件相对位置的基准作用。
（三）丝杠螺母机构基本传动形式
滑动丝杠螺母机构：结构简单、加工方便、成本低，且有自锁功能，但摩擦阻力较大、传动效率低(30%~40%)。
滚动丝杠螺母机构：结构复杂、成本高、无自锁功能，但摩擦阻力小、传动效率高（92%~98%）、传动精度高。
1）滑动丝杠螺母机构传递运动基本条件：应有足够的滑移间隙和充分地润滑，热胀冷缩补偿空间；因而，存在一定的空回间隙。
（2）缩短传动链，提高传动与支承刚度。如：大扭矩、宽调速的伺服电动机；轴端预紧或预拉伸、滚珠丝杠副或滚动导轨副预紧消除间歇提高刚度。
（3）选择合理（最佳）传动比，提高系统分辨率，减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能的提高系统的加速能力。
（4）尽可能地减小或消除传动误差和反转误差、减少支承变形，最终缩小反向死区误差。
3、动力源(动力功能)
是机电一体化产品的能量供应部分，其作用是按照系统控制要求，为系统提供能量和动力，使系统正常运行。
4、传感检测单元（计测功能）
对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测。要求：体积小、精度高、抗干扰
5、控制与信息处理单元（控制功能）
将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。要求：高可靠性、处理速度快、智能化
滚珠丝杠副的结构类型可以从滚珠丝杠副的结构类型可以从①螺纹滚道的截面形状、②滚珠的循环方式和③消除轴向间隙的调整方法进行区别。
预紧方式
1）、单螺母变位导程预紧和单螺母滚珠过盈预紧式
2）、单螺母增大钢球直径预紧
3）、双螺母垫片预紧
4）、双螺母螺纹预紧调整式
5）、双螺母齿差预紧调整式
6）、弹簧式自动调整预紧式
机电一体化知识点
一、机电一体化起源与定义：
在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
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：数控机床、机器人、工程机械、汽车、智能化仪器仪表、CAD／CAM系统等。
6、接口
将各组成单元或子系统连接成一有机的整体。各要素或子系统之间能顺利进行物质、能量和信息的传递和交换。
接口包括：电气接口—实现系统间电信号的连接。
机械接口—完成机械与机械部分、机械与电气装置部分的连接。
人机接口—提供人与系统间的交互界面。
广义的接口功能有两种，一种是输入/输出；另一种是变换、调整。
(四)、滚动螺旋传动
1、滚珠丝杠副的组成及特点P48
（1）、滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构，其螺杆和螺母的螺纹滚道间置滚珠，当螺杆或螺母传动时，滚动沿螺纹滚道滚动，使螺杆和螺母作相对运动时为滚动摩擦，提高了传动效率和传动精度。
（2）、滚珠丝杠结构组成
1-反向器2-螺母3-丝杠4-滚珠
（3）、滚珠丝杠的特点
优点：①传动效率高（0.9～0.95）；
②传动精度高；
③摩擦小、不易磨损，寿命长；
④运动的可逆性；
⑤结构复杂，工艺性差，成本高。
⑥轴向刚度高(即通过适当预紧可消除丝杠与螺母之间的轴向间隙)；
⑦运动平稳。
缺点：成本高，不能自锁，传动可逆，在用作升降传动机构时，需要采取制动措施。
2、滚珠丝杠副的典型结构类型
滚珠丝杠副支承方式的选择
1）单推——单推式
结构：止推轴承分别装在滚珠丝杠的两端并施加预紧力。
特点：轴向刚度较高，预拉伸安装时，预紧力较大；
轴承寿命比双推一双推式低；
———————————————————————————————————
1、机电一体化机械系统的特殊要求（机械功能）
(1）较高的定位精度
（2）良好的动态响应特性—响应快、稳定性好。
(3）无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。
（4）高的谐振频率、合理的阻尼比。
2、主要措施和手段
（1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑件。如：滚珠丝杠副、滚动导向和支承、动静压导向和支承。
三者功能总结：实现传递运动和动力，支撑和导向，联系机电一体化系统各部件并实现其构造功能。
（二）常见的机械传动装置及功能
1、机械传动部件的主要功能是传递转矩和转速；
2、它的实质是一种转矩、转速变换器；
3、它的目的是使执行部件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。
4、对传动件的要求：间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递扭矩大。
五、机电一体化系统来自百度文库构成
1、执行元件（主功能）
实现机电一体化系统主功能。主功能是系统的主要特征部分，完成对物质、能量、信息的交换、传递和储存。
主功能包括三个目的功能：
（1）变换（加工、处理）功能；
（2）传递（移动、输送）功能；
（3）储存（保存、存储、记录）功能
2、机械本体（构造功能）
机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。