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1机电一体化概述3

2机电一体化的共性关键技术4

3机电一体化系统的要素及功能构成5

4机电一体化系统构成要素的联接7

5机电一体化系统的评价8

6机电一体化工程与系统工程8

7机电一体化系统设计的考虑方法及设计类型9

8机电一体化系统开发工程与现代设计方法10

9机电一体化系统（或产品）的设计步骤12

1机械传动部件的选择与设计14

1.1机械传动部件及其功能要求14

1.2丝杆螺母机构基本传动形式15

1.3滚珠丝杠传动部件15

1.4齿轮传动部件22

1.5挠性传动部件25

1.6间歇传动部件27

2导向支承部件的设计与选择28

2.1导轨副的组成、种类及其应满足的要求28

2.2滑动导轨副的结构及其选择31

2.3静压导轨副工作原理34

2.4滚动导轨副的类型与选择35

3旋转支承的类型与选择38

3.1旋转支承的种类及基本要求38

3.2圆柱支承38

3.3圆锥支承40

3.4填入式滚动支承40

3.5其他形式支承41

4轴系部件的设计与选择42

4.1轴系设计的基本要求42

4.2轴（主轴）系用轴承的类型与选择43

4.3提高轴系性能的措施47

5机电一体化系统（产品）的机座或机架47

5.1机座或机架的作用及基本要求47

5.2机座或机架的结构设计要点48

1执行元件的种类、特点及基本要求52

1.1执行元件的种类及特点52

1.2机电一体化系统（产品）对执行元件的基本要求53

2机电一体化系统（产品）常用的控制用电动机53

2.1对控制用电动机的基本要求53

2.2控制用电动机的种类、特点及选用54

2.3直流伺服（DC）电动机与驱动55

2.4交流伺服（AC）电动机与驱动57

2.5步进电动机的种类及其工作原理59

2.6步进电动机的运行特性及性能指标62

2.7步进电动机的驱动与控制65

1专用与通用、硬件与软件的权衡与抉择73

2控制系统的设计思路73

3微型计算机的系统构成与种类76

3.1微型计算机的系统构成76

3.2微型计算机的种类77

3.3微机软件与程序设计语言78

3.4微机的应用领域及选用要点79

4 8086／8088CPU的硬件结构特点80

5 Z80CPU的硬件结构特点及存储器、输入／输出扩展接口85

6单片机的硬件结构特点及其最小应用系统92

7数字显示器及键盘的接口电路97

8可编程序控制器（PLC）构成及应用举例100

9微机应用系统的输入／输出控制的可靠性设计104

9.1光隔离电路设计104

9.2信息转换电路设计106

10机电一体化系统中的检测传感器与微机接口107

10.1检测传感器的分类与基本要求107

10.2各类传感器的主要性能及优缺点109

10.3传感器的选用原则及注意事项114

10.4检测传感器与微机接口115

1机械系统特性117

1.1变换机构及其运动变换分析117

1.2机构力学特性120

1.3机构动力学特性122

2传感器的特性分析124

2.1动电式变换器的特性125

2.2压电式变换器的特性125

2.3具有其他平滑特性的变换器125

2.4传感检测系统的特性126

3执行元件的特性分析127

3.1电磁变换执行元件的特性128

3.2具有反馈环节的驱动电路电磁变换执行元件的动态特性128

3.3步进电动机的特性129

3.4压电式执行元件及其特性130

4执行元件与机械结构结合中的若干问题131

4.1机械惯性阻力矩的匹配方法131

4.2凸轮曲线理论132

4.3残留振动分析133

4.4无残留振动的定位分析134

1机电一体化系统的稳态与动态设计135

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135

2.1负载分析135

2.2执行元件的匹配选择136

2.3减速比的匹配选择与各级减速比的分配137

2.4检测传感装置、信号转换接口电路、放大装置及电源等的匹配选择与设计138

2.5系统数学模型的建立及主谐振频率的计算138

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142

3.1概述142

3.2系统的调节方法143

3.3机械结构弹性变形对系统的影响146

3.4传动间隙对系统性能的影响分析150

3.5机械系统实验振动模态参数识别分析151

4可靠性、安全性设计152

4.1可靠性设计152

4.2安全性设计156

1计算机数字控制（CNC）机床158

1.1 CNC机床分类及控制方式159

1.2 BKX-I型变轴计算机数控（CNC）机床160

1.2.1变轴数控机床的数控系统原理160

1.2.2控制系统硬件平台164

1.2.3控制系统软件平台164

1.3 CNC机械加工中心（MC）165

1.3.1 MC的规格参数165

1.3.2 MC的机械系统165

1.3.3 MC的CNC系统166

2工业机器人167

2.1电动喷砂（多关节型）机器人168

2.1.1机器人机构原理168

2.1.2控制系统168

2.1.3机器人的规格参数170

2.1.4控制算法简介170

2.2装配机器人（SCARA型）171

2.2.1机械系统构成172

2.2.2驱动系统172

2.2.3控制与检测传感系统172

2.2.4微机控制系统构成173

2.2.5装配工作过程173

3三坐标测量机174

3.1三坐标测量机的基本构成174

3.2探测头形式174

3.3计算机数据处理174

3.4 CNC型三坐标测量机175

4自动售票机175

4.1自动售票机的构成175

4.2自动售票机的工作原理176

4.3自动售票机主要部件的构成176

5自动售货机177

5.1硬币验钞机构177

5.2纸币验钞确认机构178

5.3自动售货机的控制系统179

6电子秤179

6.1组合秤179

6.2连续供料秤180

6.3自动重量分选机180