机电一体化系统设计 修订版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

机电一体化系统设计 修订版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 总论1

1.1 “机电一体化”涵义1

1.2 优先发展机电一体化领域及共性关键技术2

1.3 机电一体化系统构成要素及功能构成5

1.4 机电一体化系统构成要素的相互连接9

1.5 机电一体化系统的评价10

1.6 机电一体化系统的设计流程11

1.7 机电一体化系统设计的考虑方法及设计类型13

一、机电一体化系统设计的考虑方法13

二、机电一体化系统的设计类型14

1.8 机电一体化工程与系统工程14

1.9 机电一体化系统设计的设计程序、准则和规律15

1.10 机电一体化系统的开发工程与现代设计方法16

一、机电一体化系统的开发工程16

二、机电一体化系统设计与现代设计方法18

思考题和习题20

第2章 机电一体化系统的机械系统部件选择与设计22

2.1 机械系统的选择与设计要求22

2.2 机械传动部件的选择与设计22

一、机械传动部件及其功能要求22

二、丝杆螺母机构的基本传动形式23

三、滚珠丝杠副传动部件25

四、齿轮传动部件35

五、挠性传动部件42

六、间歇传动部件44

2.3 导向支承部件的选择与设计46

一、导轨副的组成、种类及其应满足的要求46

二、滑动导轨副的结构及选择50

三、滚动导轨副的类型与选择56

四、静压导轨副工作原理61

2.4 旋转支承部件的选择与设计63

一、旋转支承部件的种类及基本要求63

二、圆柱支承63

三、圆锥支承66

四、填入式滚动支承66

五、其他形式支承67

2.5 轴系部件的选择与设计70

一、轴系设计的基本要求70

二、轴（主轴）系用轴承的类型与选择71

三、提高轴系性能的措施78

2.6 机电一体化系统的机座或机架78

一、机座或机架的作用及基本要求78

二、机座或机架的结构设计要点80

思考题和习题84

第3章 机电一体化系统执行元件的选择与设计86

3.1 执行元件的种类、特点及基本要求86

一、执行元件的种类及特点86

二、执行元件的基本要求88

3.2 常用的控制用电动机88

一、控制用电动机的基本要求88

二、控制用电动机的种类、特点及选用89

3.3 步进电动机及其驱动91

一、步进电动机的特点与种类91

二、步进电动机的工作原理93

三、步进电动机的运行特性及性能指标96

四、步进电动机的驱动与控制101

3.4 直流（DC）和交流（AC）伺服电动机及其驱动111

一、直流（DC）伺服电动机及其驱动111

二、交流（AC）伺服电动机及其驱动114

思考题和习题117

第4章 机电一体化系统的微机控制系统选择及接口设计118

4.1 专用与通用、硬件与软件的权衡与抉择118

4.2 微机控制系统的设计思路119

4.3 微型计算机的系统构成及种类123

一、微型计算机的系统构成123

二、微型计算机的种类125

4.4 微型计算机软件与程序设计语言127

4.5 微型计算机的应用领域及选用要点128

4.6 8086/8088CPU微机的硬件结构特点129

一、8086/8088CPU的主要结构特点129

二、8086/8088CPU的最大与最小工作模式129

三、8086/8088CPU引脚的功能定义130

四、8086CPU最小、最大工作模式系统的典型配置133

4.7 Z80CPU微机的结构特点及存储器、输入／输出扩展接口136

一、Z80CPU的结构特点136

二、总线驱动器137

三、存储器138

四、输入／输出接口142

五、Z80CPU的存储器及I/O接口扩展举例146

4.8 单片机的结构特点及最小应用系统147

一、MCS-51系列单片机的结构特点149

二、MCS-51系列单片机的最小应用系统及其扩展151

4.9 数字显示器及键盘的接口电路154

一、数字显示器的结构及其工作原理154

二、键盘、显示器的接口电路156

4.10 可编程逻辑控制器（PLC）的构成及应用举例159

一、PLC的构成及工作原理159

二、PLC的应用举例161

4.11 微机应用系统的输入／输出控制的可靠性设计164

一、光电隔离电路设计164

二、信息转换电路设计167

4.12 常用检测传感器的性能特点、选用及微机接口169

一、检测传感器的分类与基本要求169

二、各类传感器的主要性能及优缺点172

三、传感器的选用原则及注意事项181

四、检测传感器的测量电路182

五、检测传感器的微机接口183

思考题和习题186

第5章 机电一体化系统的元、部件的特性分析187

5.1 自动控制理论与机电一体化系统187

5.2 机电一体化系统元、部件的动态特性分析196

一、机械系统特性及变换机构196

二、机械系统的机构静力学特性分析198

三、机械系统的机构动力学特性分析200

四、两自由度机器人运动轨迹创成所需转矩分析205

5.3 传感器的动态特性分析206

一、动电式变换器的特性分析207

二、压电式变换器的特性分析207

5.4 执行元件的动态特性分析209

一、电磁变换执行元件的特性分析210

二、具有反馈环节的驱动电路电磁变换执行元件的特性分析211

三、压电式执行元件及其特性分析211

四、执行元件与机械惯性阻转矩的匹配方法213

五、凸轮曲线理论214

思考题和习题216

第6章 机电一体化系统的机电有机结合分析与设计217

6.1 机电一体化系统的稳态与动态设计217

6.2 机电有机结合之一——机电一体化系统的稳态设计考虑方法217

一、典型负载分析217

二、执行元件的匹配选择220

三、减速比的匹配选择与各级减速比的分配221

四、检测传感装置、信号转换接口电路、放大电路及电源等的匹配选择与设计222

五、系统数学模型的建立及主谐振频率的计算222

6.3 机电有机结合之二——机电一体化系统的动态设计考虑方法230

一、机电伺服系统的动态设计230

二、系统的调节方法230

三、机械结构弹性变形对系统特性的影响237

四、传动间隙对系统特性的影响243

五、机械系统实验振动模态参数识别244

6.4 机电一体化系统的可靠性、安全性设计245

一、可靠性设计245

二、安全性设计251

思考题和习题253

第7章 常用机械加工设备的机电一体化改造分析与设计255

7.1 机床的机电一体化改造分析255

一、机械传动系统的改造设计方案分析255

二、机械传动系统的简化260

三、机床机电一体化改造的性能及精度选择261

四、机床进给系统的有机结合的匹配计算262

7.2 微机控制系统的设计分析265

一、选择Z80CPU单板机的控制系统设计（以车床为例）265

二、选择8031单片机的控制系统设计（以X-Y工作台为例）275

三、XA6132型铣床的多CPU直流伺服系统设计277

思考题和习题279

第8章 典型机电一体化系统（产品）设计简介281

8.1 工业机器人281

一、简述281

二、电动喷砂（多关节型）机器人282

三、装配机器人（SCARA型）287

8.2 计算机数字控制（CNC）机床设计简介291

一、简述291

二、CNC机床的分类及控制方式292

三、CNC系统的组成和作用294

四、CNC控制程序编制基础295

五、BKX-I型变轴计算机数控（CNC）机床设计304

六、PRS-XY型混联CNC机床设计313

七、CNC机械加工中心（MC）321

8.3 汽车的机电一体化326

一、简述326

二、汽车用传感器326

三、数字式电子点火系统330

四、电子控制的自动变速器333

五、汽车自动空调系统334

8.4 电子秤336

8.5 三坐标测量机339

8.6 电子灶烹调自动化342

8.7 自动售票机344

8.8 自动售货机348

思考题和习题350

附录 常用基本逻辑符号的中外及新旧标准对照表351

参考文献353