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目录1

第1章 绪论1

1.1 机电一体化技术与现代机电产品1

1.1.1 机电一体化的定义1

1.1.2 从机电一体化技术到现代机电产品2

1.1.3 现代机电产品设计2

1.2.3 现代机电产品的相关技术3

1.2.2 现代机电产品所涉及的主要学科领域3

1.2.1 现代机电产品的构成3

1.2 现代机电产品的构成与相关技术3

1.2.4 现代机电产品的总体技术5

1.3 现代机电产品的发展趋势6

1.3.1 制造业的现状与未来6

1.3.2 现代机电产品对机械产品的影响8

第2章 机电控制中常用的传动机构与装置11

2.1 带及链传动11

2.1.1 带传动方式11

2.1.2 链传动12

2.2 齿轮系传动的特点与应用15

2.2.1 传动形式的选择15

2.2.2 总传动比的确定及其分配16

2.3 行星齿轮与谐波齿轮传动18

2.3.1 行星齿轮传动比的计算18

2.3.2 谐波齿轮传动19

2.4 连杆机构的特点与应用22

2.4.1 连杆机构的基本形式22

2.4.2 四杆机构的基本性质及其应用24

2.5 凸轮机构的特点与应用25

2.5.1 凸轮形状25

2.5.2 从动件形状26

2.6 步进运动机构26

2.6.1 棘轮机构26

2.6.2 槽轮机构29

2.7 螺旋传动机构30

2.7.1 螺旋传动的形式30

2.7.3 滚动螺旋传动31

2.7.2 滑动螺旋传动31

2.8 常见运动形式的实现37

第3章 电动机及其驱动控制38

3.1 直流电动机的调速及控制38

3.1.1 直流电动机调速的基本控制方法38

3.1.2 微机控制直流调速系统40

3.2 交流电动机的变频调速42

3.2.1 变频调速的基本原理43

3.2.2 单片机控制变频调速系统45

3.3 直流伺服电动机48

3.3.1 宽调速直流电动机的结构与特点48

3.3.2 工作特性及选用50

3.3.3 直流伺服电动机驱动简介52

3.4 交流伺服电动机53

3.4.1 交流伺服电动机的结构与特点53

3.4.2 交流伺服系统53

3.5 步进电机57

3.5.1 步进电机的结构和工作原理57

3.5.2 步进电机的主要特性及选用59

3.5.3 步进电机的驱动电源63

3.5.4 步进电机的环形分配器66

第4章 机电控制中的传感元件71

4.1 常见的温度传感元件71

4.1.1 直接式温度传感元件72

4.1.2 间接式温度传感元件76

4.2 常见的位移检测传感元件80

4.2.1 光栅80

4.2.2 磁尺83

4.3.1 弹性元件应变式力传感器84

4.3 测力传感元件84

4.3.2 压电式力传感器85

第5章 现代机电产品总体设计87

5.1 系统设计方法是现代设计的核心87

5.2 拟定设计目标88

5.3 系统工作原理设计90

5.4 结构方案设计91

5.4.1 拟定总体结构方案92

5.4.2 确定各功能子系统的性能指标93

5.4.3 功能部件的设计和优化94

5.5 总体布局设计95

5.6 设计方案的评价与决策95

第6章 数控机床97

6.1 数控机床的整体概况97

6.1.1 数控机床的构成98

6.1.2 数控机床的分类99

6.1.3 数控机床的发展概况100

6.2 数控插补原理101

6.2.1 逐点比较法102

6.2.2 数字积分法107

6.3 数控机床的程序编制110

6.3.1 程序编制的步骤111

6.3.2 程序编制的方法112

6.3.3 程序编制有关指令代码的标准113

6.3.4 手工编程118

6.3.5 自动编程119

6.4 数控机床闭环伺服系统的位置检测120

6.4.1 脉冲编码器121

6.4.2 旋转变压器123

6.4.3 感应同步器124

第7章 工业机器人128

7.1 概述128

7.1.1 工业机器人的构成128

7.1.2 工业机器人的分类128

7.2 工业机器人的驱动与控制131

7.2.1 工业机器人的驱动系统131

7.2.2 工业机器人的控制系统132

7.2.3 工业机器人的传感器142

7.3.1 手臂148

7.3 工业机器人的机械系统148

7.3.2 手腕151

7.3.3 末端执行器153

7.4 工业机器人的应用156

7.4.1 机械加工中机器人的应用156

7.4.2 汽车工业中机器人的应用158

7.4.3 装配作业中机器人的应用158

7.5 工业机器人设计实例159

7.5.3 驱动部分的建模160

7.5.1 设计规格160

7.5.2 驱动部分的结构160

7.5.4 伺服电机与编码器的选择163

第8章 静电复印机的原理与结构166

8.1 间接式静电复印机的原理及复印过程166

8.1.1 充电过程167

8.1.2 曝光过程167

8.1.3 显影过程167

8.1.4 转印过程168

8.1.5 定影过程168

8.2 复印机的基本结构与功能实现169

8.3 硒鼓及其周围组件的结构与功能171

8.3.1 硒鼓结构与功能171

8.3.2 电晕电极171

8.3.3 删边灯与转印前消边灯172

8.3.4 显影系统172

8.3.5 图像的转印与分离消电175

8.4 光学系统176

8.3.6 清洁及消电装置176

8.4.1 图像的放大缩小原理177

8.4.2 扫描传动机构177

8.5 输纸系统与定影装置179

8.5.1 供纸装置180

8.5.2 纸张输送、定影及排纸机构181

8.6 复印机的整体传动机构设计184

8.7 复印机的机电控制系统设计185

8.7.2 整机控制原理186

8.7.1 复印机的基本工作程序186

第9章 全自动洗衣机189

9.1 全自动洗衣机的结构和工作原理189

9.2 波轮式全自动洗衣机的传动机构190

9.3 全自动洗衣机的驱动和控制192

9.4 微电脑程序控制194

9.4.1 松下NA-710型洗衣机微电脑程序控制器194

9.4.2 金鱼XQ310-21型洗衣机微电脑程序控制器197

9.5 模糊洗衣机200

参考文献207