机电一体化技术(讲)
机电一体化概述
单元一机电一体化概述1. 1. 1机电一体化的定义“机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
”“机电一体化”是将机械技术、微电子技术、信息技术等多门技术学科在系统工程的基础上相互渗透、有机结合而形成和发展起来的一门新的边缘技术学科。
1. 1. 3机电一体化的内容机电一体化包含了技术和产品两方面的内容，首先是指机电一体化技术，其次是指机电一体化产品。
1. 1. 4机电一体化的特点机电一体化产品的显著特点是多功能、高效率、高智能、高可靠性，同时又具有轻、薄、细、小、巧的优点，其目的是不断满足人们生产生活的多样性和省时、省力、方便的需求。
1. 2机电一体化系统的基本组成1. 2. 1机电一体化系统的功能组成传统的机械产品主要是解决物质流和能量流的问题，而机电一体化产品除了解决物质流和能量流以外，还要解决信息流的问题。
机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质、能量与信息(即所谓工业三大要素)按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质、能量与信息。
机电一体化系统的主功能包括变换(加工、处理)、传递(移动、输送)、储存(保持、积蓄、记录)三个目的功能。
主功能也称为执行功能，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。
机电一体化系统还应具备动力功能、检测功能、控制功能、构造功能等其他功能。
加工机是以物料搬运、加工为主，输入物质(原料、毛坯等)、能量(电能、液能、气能等)和信息(操作及控制指令等)，经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质的系统(或产品)。
动力机，其中输出机械能的为原动机，是以能量转换为主，输入能量(或物质)和信息，输出不同能量(或物质)的系统(或产品)。
信息机是以信息处理为主，输入信息和能量，主要输出某种信息(如数据、图像、文字、声音等)的系统(或产品)。
1. 2. 2机电一体化系统的构成要素机电一体化系统一般由机械本体、传感检测、执行机构、控制及信息处理、动力系统等五部分组成，各部分之间通过接口相联系。
机电一体化简介
机电一体化简介1.1机电一体化技术机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，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，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
1.2 机电一体化系统构成与特点机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。
是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。
1.2.1 机电一体化系统构成机电一体化系统是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程。
其技术组成包括机械技术、检测技术、伺服传动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术等。
现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术的应用。
机械技术是机电一体化的基础。
随着高新技术引入机械行业。
机械技术面临着挑战和变革。
在机电一体化产品中，传感器机械技术不再是单一地完成系统间的连接，而是要优化设计系统的结构、重量、体积、刚性和寿命等参数对机电一体化系统的综合影响。
机械技术的着眼点在于如何与机电一体化的技术相适应，利用其它更新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能以及功能上的变更，以满足减少重量、缩小体积、提高精度、提高刚度、改善性能和增加功能的要求。
在制造过程肋机电一体化系统中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等．形成新代的机械制造技术。
《机电一体化》课件
传感器技术
传感器原理与特性
介绍常见传感器的原理、特性 及应用范围。
传感器信号处理
研究如何将传感器信号转换为 可处理的信息。
智能传感器与MEMS技术
介绍智能传感器和MEMS技术 的最新发展。
传感器在机电一体化中的 应用实例
结合实际案例，介绍传感器在 机电一体化系统中的应用。
03
机电一体化系统设计
系统设计方法
02
机电一体化技术基础
机械技术
机械系统设计
研究如何根据功能需求，设计 出合理的机械结构、传动方式
和机构。
材料力学
研究材料的力学性能，为机械 设计提供材料依据。
制造工艺
涉及机械零件的加工、装配和 检测，确保机械系统的制造精 度。
机械振动与噪声控制
研究如何减小机械系统运行中 的振动和噪声。
电子技术
智能化
机电一体化设备能够根据预设程序或外部信号进 行自主决策和控制。
跨学科性
机电一体化涉及到多个学科领域，需要多方面的 知识和技能。
高效化
机电一体化技术的应用能够提高生产效率、降低 能耗和减少人力成本。
机电一体化的应用领域
工业自动化
在制造业中，机电一体化设备能够实现自动 化生产线、机器人焊接、智能仓储等。
工业机器人的应用范围非常广泛，包括焊接、 装配、搬运、喷涂等领域。
自动化生产线
自动化生产线是将多个机电一体化产品集成在一起，实现生产过程的自动化和智能 化。
自动化生产线通常由输送带、提升机、分拣机、检测设备等组成，其中输送带是主 线，负责将工件从一个工序传输到下一个工序。
自动化生产线的应用范围非常广泛，包括食品、饮料、制药、电子等制造业领域。
机电一体化技术PPT课件
电梯有层门和轿厢门。层门设在层站入口处。轿厢门与轿 厢随动，是主动门，层门是被动门
机电一体化技术——陈刚
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第5章 升降电梯机电传动与控制——5.2 基础知识 岗位责任体系概述
5.2.2 升降电梯的安全装置
电梯的安全性除了在结构的合理性、可靠性，电气控制和 拖动的可靠性方面充分考虑外，还应具有防范各种可能发生的 危险的安全装置。首先应把乘客的保护作为首先考虑的因素， 同时也要对电梯本身和所载货物以及电梯所在的建筑结构进行 保护。
机电一体化技术——陈刚
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第5章 升降电梯机电传动与控制——5.2 基础知识 岗位责任体系概述
5.2.1 升降电梯的机械结构 1 电梯曳引机
电梯曳引机通常由电动机，制动器，减速箱及底座等组成。
图5-2 升降电梯结构示意图 1-惯性轮；2-电动机；3-联轴器；4-制动器；
5-减速机.；6-曳引轮
机电一体化技术——陈刚
机电一体化技术——陈刚
பைடு நூலகம்
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第5章 升降电梯机电传动与控制——5.2 基础知识 岗位责任体系概述
5.2.2 升降电梯的安全装置
2 超速保护装置——限速器 电梯由于控制失灵、曳引力不足、制动器失灵或制动力不足，超载断 绳等原因会造成桥箱超速和坠落。防超速和端绳的保护装置是安全钳— —限速器系统，二者成对使用。
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机电一体化技术——陈刚
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第5章 升降电梯机电传动与控制——5.2 基础知识 岗位责任体系概述
5.2.1 升降电梯的机械结构
电梯是机械电气结合紧密而又复杂的产品，一般包括曳 引系统、导向系统、门系统、轿箱系统、重量平衡系统、电 力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统。
机电一体化讲义重点
17 二、静态特性 由转速公式便可得到直流伺服电动机的机械特性和调节特性。 (1) 机械特性是指控制电压恒定时， 电动机的转速与电磁转矩的关系， 即ua=常数时， 转速ω与转矩Tem之间的关系ω =f(Tem)。 (2) 调节特性是指电磁转矩恒定时， 电动机的转速随控制电压变化的关 系， 即Tem=常数时， ω =f(Ua)。 由转速公式便可画出直流伺服电动机 的调节特性， 如图所示， 它们也是一组平行的直线。 这些调节特性曲 线与横轴的交点表示在一定负载转矩时电动机的始动电压。 若负载转 矩一定， 电动机的控制电压大于相对应的始动电压， 则电动机就转动 起来并达到某一转速； 三、直流电动机的驱动电路 1、线形直流功率放大器 2、PWM功率放大器
第四节 速度传感器
一、直流测速发电机 直流测速发电机是一种把机械转速变换成电压信号的测量元件，实际
上从原理上看，它就是一台微型的直流发电机，它的主要目的不是实现 机电能量转换，只是把转速变换为电压信号，作为测量元件。 二、码盘式转速转感器
盘式转速转感器采用增量式编码器直接连到转轴上，产生一系列脉 冲，从而得到数字式速度信号。
③ 电动机的内部阻尼较小，当相数较少时，单相运行振荡时间较长; ④ 断电后无定位转矩。
例：某三相感应电动机空载转速1485r/min，电源频率50Hz，额定转差 率0.04。 ①该电机的极数为多少？额定转速为多少？ ②额定运行状态下，定子、转子绕组电势频率各为多少？ ③电机空载时转子绕组电势频率较额定状态时变化如何？ 三相异步电动机电磁转矩的三种表达方式 三相异步电动机的固有机械特性 转子回路串电阻时的机械特性 第四节 电动机的选择 一、古典准则 1、功率条件 2、转矩和转速条件 由电动机最大转速和负载峰值转速（或线速度），可得减速器速比的下 限 二、电动机选择的通用准则 古典准则主要用于常速度运动，或者纯惯性负载的设计。对于一般性的 高动态负载，只有通过繁重的计算机仿真，才能给出明确的答案。 考虑动态负载，及惯性负载与负载转矩的组合。这时，电动机的最大转
《机电一体化技术》PPT课件
4. 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使” 机电一体化“跃上新台阶。
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1.3 机电一体化系统的构成
CNC
位置,速 度反馈
位置,速度 检测单元
电机
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数控机床伺服系统组成
机械 部件
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1.3 机电一体化系统的构成
③ 由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取 得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。 这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐 渐形成完整的科学体系。
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1.2 发展概况
1. 数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史 的第一页。
2. 微电子技术为“机电一体化‘’带来勃勃生机。
电子控制单元
参数变 化信息
检测传 感部分
控制 信息
执行器 能 量
检测 参数
驱 动 力
机械本体
动力源
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1.3 机电一体化系统的构成
1、机械本体 机身、框架、机械联接等产品支持机构，
实现构造功能。
要求：可靠、小型、美观
2、能源
提供能量，转换成需要的形式，实现动力
功能。
要求：效率高、可靠性好
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1.2 发展概况
3.90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；
② 对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电 一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
《机电一体化技术》PPT课件
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式中：
线性时变系统的状态空间表达式 线性系统状态空间表达式的一般形式为：
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线性定常系统的状态空间表达式 当线性系统的参数恒定时， 由式 (5-10) 则可得线性定常系统的状态空间表达式为：
3．系统最佳化。
4．系统仿真。
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5.2系统数学模型
控制系统的数学模型在控制系统的研究中有 着相当重要的地位，要对系统进行仿真处理， 首先应当知道系统的数学模型，然后才可以 对系统进行模拟。
数学模型是描述元素之间、子系统之间、层 次之间相互作用以及系统与环境相互作用的 数学表达式。它是根据系统的动态特性，即 通过决定系统特征的物理学定律，如机械﹑ 电气﹑热力﹑液压﹑气动等方面的基本定律 而写成的。
A 称为系统的状态矩阵； B 称为控制矩阵 ( 或输入矩阵 ) ； C 称为输出矩 阵； D 称为前馈矩阵。
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由以上分析可知，状态空间表达式具有以下 特点：
(1) 状态空间表达式是一种对系统的完全描 述，其核心是状态方程。
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5.1.2控制系统的分类 一．按输入量的特征分类
恒值控制系统 程序控制系统 随动系统（伺服系统）
二.按系统中传递信号的性质分类
机电一体化技术讲稿
机电一体化技术在农业领域的应用
智能农机
机电一体化技术使得农机 具备自动化操作、智能监 测和数据分析能力，提高 农业生产效率。
精准农业
机电一体化技术结合卫星 定位和传感器技术，实现 农作物的精准施肥、精确 灌溉，提高农业资源利用 效率。
无人农场
机电一体化技术带来全自 动农场和无人机等应用， 减少人工操作，提高农业 生产的自动化程度。
机电一体化技术在交通领域的应用
1
电动汽车
机电一体化技术推动电动汽车的快速发展，提高能源利用效率和减少环境污染。
2
智能交通
机电一体化技术结合智能交通系统，实现交通信号的智能控制和拥堵监测，提高 交通效率。
3
自动驾驶
机电一体化技术的进步为自动驾驶技术提供了支持，有望实现未来交通的智能化 和安全性。
机电一体化技术的未来发展趋 势
机电一体化技术是指通过融合机械和电气技术，实现设备智能化和自动化， 提高生产效率和质量。
它可以加速工业升级，推动经济发展，提高生活质量，并带来更多的创新和 应用。
机电一体化技术的发展历程
1
第一阶段
机械与电气技术独立发展，无明显融合。
2
第二阶段
机械与电气技术开始融合，形成初步整合。
3
第三阶段
机电一体化技术成熟，实现深度整合，自动化程度显著提高。
机电一体化技术在工业领域的应用
智能工厂
机电一体化技术使得工厂能够 实现智能化生产、自动化控制 和优化调度，提高生产效率。
机器人应用
传感器网络
机电一体化技术推动机器人在 生产线上的应用，实现高精度、 高速度的生产作业。
机电一体化技术结合传感器网 络，实现对设备状态的实时监 测和预测性维护，提高设备可 靠性。
什么是机电一体化技术
机电一体化技术是什么机电一体化又称机械电子学机电一体化是由计算机技术、信息技术、机械技术、电子技术、控制技术、光学技术等相融合构成的一门独立的交叉学科。
机电一体化主要发展方向为智能化，模块化，网络化，微型化，系统化等。
主干课程：机械制图、机械设计与加工、气动与液压技术、电工与电子、电气控制与PLC、自动生产线、工业机器人技术、机电设备维护维修与管理等。
培养目标：本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握机械加工技术、电工电子技术、检测技术、液压与气动、电气控制技术、自动生产线技术及机电设备维修等基本知识，具备机电一体化设备操作、安装、调试、维护和维修能力，从事自动生产线等机电一体化设备的安装调试、维护维修、生产技术管理、服务与营销以及机电产品辅助设计与技术改造等工作的高素质技术技能人才。
培养要求：机电一体化技术专业培养德、智、体、美全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的高等专门人才，掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识；具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。
发展现状包括以下几种①.智能化智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。
人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。
这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。
但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
②.模块化模块化是一项重要而艰巨的工程。
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。
机电一体化技术讲稿(PPT42张)
优点：在高频浮动中达到回珠圆弧槽进出口的自动对接，通道流
畅、摩擦特性较好，更适用于高速、高灵敏度、高刚性的精密进给系 统。
外循环
从结构上看，外循环有三
种形式： ①螺旋槽式 ：在螺母2的 外圆表面上铣出螺纹凹槽， 槽的两端钻出二个与螺纹 滚道相切的通孔，螺纹滚 道内装入二个挡珠器4引 导滚珠3通过这二个孔， 应用套筒1盖住凹槽，构 成滚珠的循环回路。 结构的特点：工艺简单、 径向尺寸小、易于制造。 但是挡珠器刚性差、易磨 损。
原理：丝杆上有基本导程 ( 或螺距 ) 不同的 ( 如 l01 、
102) 两段螺纹，其旋向相同。当丝杆 2 转动时， 可动螺母 1 的移动距离为 s ＝ n(10l—l02) ，如果两 基本导程的大小相差较少，则可获得较小的位 移s。 应用场合：多用于各种微动机构中。
2.1.3 滚珠丝杠传动部件
紧方式；
3.滚珠丝杠副的选择方法
实例：X-Y工作台的结构
第二章 机械系统的部件选择与设计
概述 采取措施 (1)采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。 (2)缩短传动链，提高传动与支承刚度， (3)选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、
减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量， 尽可能提高加速能力。 (4)缩小反向死区误差。 (5)改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减 少振动、降低噪声。
缘，但制有螺纹，并通过二个圆螺母固定。调整时旋转 圆螺母2消除轴向间隙并产生一定的预紧力，然后用锁 紧螺母1锁紧。预紧后两个螺母中的滚珠相向受力(如图 b)，从而消除轴向间隙。其特点是结构简单、刚性好、 预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量地调整。
工作原理
(2)双螺母齿差预紧调整式
结构如图，二个螺母
机电一体化专业介绍ppt课件
目前安徽正着力提高先进制造业的竞争力，大力发展汽车、数控机床、工程机械、 现代轨道交通设备和专用设备为重点的装备制造业，安徽奇瑞汽车、安徽江淮汽车 、合力叉车等一大批领军企业急需掌握机电一体化技术的高素质、技能型人才。
机电一体化技术专业介绍
区域 行业 技术 资质 岗位 发展
机电一体化技术专业介绍
人才培养目标
掌握机电一体化的基本理论与应用技术，具备机电一体化设备的操作、调 试、维护以及制造能力，能够从事机电一体化设备制造、生产管理、技术 服务等的高级技术应用型人才。
方法能力
自主学习能力 职业生涯规划能力 信息收集使用能力 工程计划制定执行能力 判断决策能力 突发事件处理能力
第工二业次工革业命革命起于19
世纪七十年代，大量机 械种类及品牌诞生，并 迅速发展影响着工业社 会的进程；
科技革命
20世纪四五十年代以来, 在材料技术、网络技术 等领域取得的重大突破， 极大提高了机械的生产 效率推动了社会现代化 发展。
机电一体化技术专业介绍
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机电一体化技术专业介绍
数控机床
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机电一体化技术专业介绍
质量检测 车间设备管理 机电设备销售
机电产品生产的质量检验和质量管 理
管理生产车间机器设备，对机电设 备进行日常维护、维修
从事机电一体化设备营销、售后服
务。
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机电一体化技术专业介绍
教学资源
语音室
图书馆
实验室
机房 实训车间
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机电一体化技术专业介绍
机电一体化 完整ppt课件
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图7-18 双螺母垫片调隙式结构 1、2-单螺母 3-螺母座 4-调整垫片
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(b)螺纹调隙式（图7-20）其中一 个螺母的外端有凸缘而另一个螺母 的外端没有凸缘而制有螺纹，它伸 出套筒外，并用两个圆螺母固定着。 旋转圆螺母时，即可消除间隙，并 产生预拉紧力，调整好后再用另一 个圆螺母把它锁紧。
2.机电技术完全融合形成新型机电一体化产品
生产机械中的激光快速成形机；信息机械中的传真机、打印机、复印机；检测机 械中的CT（计算机断层扫描诊断装置）扫描诊断仪、扫描隧道显微镜等。
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C650卧式车床外形图 1— 主轴变速箱 2—溜板与刀架 3—尾座 4—床身 5—丝杠
6—光杠 7—溜板箱 8—进给箱 9—挂轮箱
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滚珠丝杠副轴向间隙的调整
(a)垫片调隙式（图7-18） 通常用螺 钉来连接滚珠丝杠两个螺母的凸缘， 并在凸缘间加垫片。调整垫片的厚度 使螺母产生轴向位移，以达到消除间 隙和产生预拉紧力的目的。
这种结构的特点是构造简单、可靠性 好、刚度高以及装卸方便。但调整费 时，并且在工作中不能随意调整，除 非更换厚度不同的垫片。
能更优越。现代机械要求具有更新颖的结构、更
小的体积、更轻的重量，还要求精度更高、刚度
更大、动态性能更好。
3.
在设计和制造机械系统时除了考虑静态、动
态刚度及热变形等问题外，还应考虑采用新型复
合材料和新型结构以及新型的制造工艺和工艺装
置。
4. 2 .传感检测技术
5.
传感检测技术的内容，一是研究如何将各种
3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高。
4）运动具有可逆性，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运 动，即丝杠和螺母都可以作为主动件。
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工 困 难 、 装 配 调 一螺母上装有2～4个滚珠用反向器，并
整也不方便。 沿螺母圆周均匀分布。
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浮动式反向器的内循环滚珠丝杠副
结构特点:反向器1上的安装孔有0.01～0.015mm的配合间隙，反
向器弧面上加工有圆弧槽，槽内安装拱形片簧4，外有弹簧套2，籍助 拱形片簧的弹力，始终给反向器一个径向推力，使位于回珠圆弧槽内 的滚珠与丝杆3表面保持一定的压力，从而使槽内滚珠代替了定位键 而对反向器起到自定位作用。
结构的特点：工艺简单、 径向尺寸小、易于制造。 但是挡珠器刚性差、易磨 损。
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②插管式
用一弯管1代替螺纹凹槽，弯管的两端插入与螺纹滚道5相 切的两个内孔，用弯管的端部引导滚珠4进入弯管，构成滚 珠的循环回路，再用压板2和螺钉将弯管固定。
结构简单、容易制造。但是径向尺寸较大，弯管端部用作 挡珠器比较容易磨损。
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本节重点
1.丝杠螺母传动机构的基本传动形式；丝 杠螺母副的的组成及特点；
2.滚珠丝杠副的典型结构；循环方式；预 紧方式；
3.滚珠丝杠副的选择方法
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实例：X-Y工作台的结构
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第二章 机械系统的部件选择与设计
概述
采取措施 (1)采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。 (2)缩短传动链，提高传动与支承刚度， (3)选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、 减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量， 尽可能提高加速能力。 (4)缩小反向死区误差。 (5)改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减 少振动、降低噪声。
工作原理
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(2)双螺母齿差预紧调整式
结构如图，二个螺母
内齿轮
的两端分别制有圆柱齿
外齿轮
轮3，二者齿数相差一
个齿，通过二端的二个
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(2)滚珠的循环方式 (3.2)
有内循环和外循 环二种
内循环 ：如图
优点：滚珠循环
的回路短、流畅
性好、效率高、
螺母的径向尺寸 工作原理：在螺母2的侧面孔内装有
也较小。
接通相邻滚道的反向器4，利用反向器 引导滚珠3越过丝杆1的螺纹顶部进入相
缺点：反向器加 邻滚道，形成一个循环回路。一般在同
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③端盖式
构造：在螺母1上钻出纵 向孔作为滚子回程滚道，螺 母两端装有两块扇形盖板或 套筒2，滚珠的回程道口就 在盖板上。滚道半径为滚珠 直径的1.4～1.6倍。
特点：结构简单、工艺性 好，但滚道吻接和弯曲处圆 角不易做准确而影响其性能， 故应用较少。常以单螺母形 式用作升降传动机构。
复习
1、提出了机电一体化系统的概念。
2、分析了它的五大构成要素和五大功能。
3、各要素之间通过接口进行联结，不同的分类 有不同的接口。
4、讲述了机电一体化系统的设计流程。
5、机电一体化系统的评价。
6、考虑的方法（3种）和设计的类型（3种)
7、机电一体化工程与系统工程的异同
8、设计的程序、准则、规律
9、机电一体化设计与现代设计方法（6种）
1．组成及特点
组成：由丝杆3、螺母 2、滚珠4和反向器(滚 珠循环反向装置)1等 四部分组成。(3.26)
优点 ：轴向刚度高、 运动平稳、传动精度 高；不易磨损，使用 寿命长等优点。
缺点：不能自锁，具 有传动的可逆性。
结构
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运行轨迹 9
2．滚珠丝杠副的典型结构类型：
(1)螺纹滚道型面(法向)的形状及主要尺寸 滚道型面与滚珠接触点之法线与丝杠轴向之垂线 间的夹角被称为接触角，一般为45° 。 单圆弧型：图(a)有： R／rb有1.04和1.1l两种。 双圆弧型： 图(b)
滚珠总数N一般不超过150个。
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5．滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧
常用的几种调整预紧方法
(1)双螺母螺纹预紧调整式 (2)双螺母齿差预紧调整式 (3)双螺母垫片调整预紧式 (4)弹簧式自动调整预紧式 (5)单螺母变位导程自预紧式和单螺母滚珠过 盈预紧式
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(1)双螺母螺纹预紧调整
如图所示，螺母3的外端有凸缘，而螺母4的外端虽无凸 缘，但制有螺纹，并通过二个圆螺母固定。调整时旋转 圆螺母2消除轴向间隙并产生一定的预紧力，然后用锁 紧螺母1锁紧。预紧后两个螺母中的滚珠相向受力(如图 b)，从而消除轴向间隙。其特点是结构简单、刚性好、 预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量地调整。
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3．滚珠丝杠副的主要尺寸参数
公称直径d0 ： 基本导程l0(或螺距t) ： 行程l： 还有丝杆螺纹大径d、丝杆螺纹小径d1、滚珠直径db、螺 母螺纹大径D、螺母螺纹小径D1、丝杆螺纹全长ls等。
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基本导程的大小的确定
根据机电一体化系统的精度要求确定：
精度要求高时应选取较小的基本导程。滚珠 的工作圈(或列)数和工作滚珠的数量N由试验 可知：第一、第二和第三圈(或列)分别承受 轴向载荷的50%、30%和20%左右。因此， 工作圈(或列)数一般取2.5～3.5。
优点：在高频浮动中达到回珠圆弧槽进出口的自动对接，通道流
畅、摩擦特性较好，更适用于高速、高灵敏度、高刚性的精密进给系 统。
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12整理ppt13 Nhomakorabea外循环
从结构上看，外循环有三 种形式：
①螺旋槽式 ：在螺母2的 外圆表面上铣出螺纹凹槽， 槽的两端钻出二个与螺纹 滚道相切的通孔，螺纹滚 道内装入二个挡珠器4引 导滚珠3通过这二个孔， 应用套筒1盖住凹槽，构 成滚珠的循环回路。
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2.1 传动部件的选择与设计
2.1.1 机械传动部件及其功能要求 ①精密化——
②高速化—— ③小型化、轻量化——
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常见的机械传动机构
螺旋传动 齿轮传动 同步带传动 高速带传动 非线性传动 ……
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2.1.2 丝杆螺母机构基本传动形式
丝杠
螺母
转 动
移 动
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（5）其它传动方式（例差动传动方式）
原1可基02理本动)两：导螺段丝程母螺杆的1纹的上大，移有小其动基相旋距本差向离导较相为程少同s(＝，或。n则螺(当1可0距丝l—获)杆不l0得22)同，较转的如小动(果的时如两位，l01、 移s。 应用场合：多用于各种微动机构中。
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2.1.3 滚珠丝杠传动部件