《机电一体化系统设计》课程教学资源（PPT课件）机械系统设计

机电一体化系统设计 主要参考书 曾励主编，机电一体化系统设计，高等教育出 版社 上一页 下一页 后退 退出

机电一体化系统设计 主要参考书 曾励主编，机电一体化系统设计，高等教育出 版社

第1章机械系统设计 一节 第二节常用传尚黄承统设计 第三节凯航系统缘荷的使型及确店 节凯输系统的参数极计 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 第一节概述 第二节常用传动支承系统设计 第三节机械系统载荷的类型及确定 第四节机械系统的参数设计

第1章机械系统设计 第一节概述 机械条统的定义 传统机械象统组成：动力件、传动件、执行件、 电气、机械控制 现代机械：由计算机信息网络协调与控制的、用于完 成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和 (或)机电部件一体化的机械系统，是机电一体化机械 系统。核心是由计算机控制的、包括机、电、液、光 等技术的伺服系统。 5 2249:27 上一页 下一页 后退 退出

22:49:27 第1章 机械系统设计 5 传统机械系统组成： 动力件、传动件、执行件、 电气、机械控制 现代机械：由计算机信息网络协调与控制的、用于完 成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和 (或)机电部件一体化的机械系统 ，是机电一体化机械 系统。核心是由计算机控制的、包括机、电、液、光 等技术的伺服系统。 第一节 概 述 一、机械系统的定义

第1章机械系统设计 二、机电一体化对机械系统的基本要求 1.高精度：精度直接彭响产品的质量，机电一体化产品的技术性能、 工艺水平和功能比善通的机械产品有很大的提高，图此机电一体化 机械条统的高精度是其首要的要求。 2快速响应：要求机械条统从接到指令到开始执行指令指定的任务 之间的时问间隔短。 3.良好的稳定性：要求机械票统的工作性能不受外界环境的影响，抗 干扰能力强。 此外，还要求机械条统具有较大的刚度、良好的可靠性和重量轻、 体积小、寿命长。 6 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 6 1.高精度 ：精度直接影响产品的质量，机电一体化产品的技术性能、 工艺水平和功能比普通的机械产品有很大的提高，因此机电一体化 机械系统的高精度是其首要的要求。 二、机电一体化对机械系统的基本要求 2.快速响应：要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务 之间的时间间隔短。 3.良好的稳定性：要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗 干扰能力强。 此外，还要求机械系统具有较大的刚度、良好的可靠性和重量轻、 体积小、寿命长

第1章机械系统设计 三、机械系统的组成 1.传动机构：如，齿轮传动机构、蜗杆蜗轮传动机构、兰女传动机 构、链传动、带传动等。 要求：满是整个机械票统良好的间服性能；要满是传动精皮的要求； 满是小型、轻量、高速、低最声和高可靠性的要求。 2导向机构：作用是支承和导向，为机械票统中各运动装置能安全、 准确地完成其特定方向的运动提供保障。如，滚动导机、滑动导轨 等。 3执行机构：根据振作指令的要求在动力源的带动下，完成预定的 操作。如，电动机、液压缸、气缸、液压马达、以及各种电磁铁、 或机械手等等。 要求：具有较高的灵敏度、精确度，良好的重复性和可靠性。 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 7 1.传动机构 ：如，齿轮传动机构、蜗杆蜗轮传动机构、丝杠传动机 构、链传动、带传动等。 要求：满足整个机械系统良好的伺服性能；要满足传动精度的要求； 满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性的要求。 三、机械系统的组成 2.导向机构 ：作用是支承和导向，为机械系统中各运动装置能安全、 准确地完成其特定方向的运动提供保障。如，滚动导轨、滑动导轨 等。 3.执行机构：根据操作指令的要求在动力源的带动下，完成预定的 操作。如，电动机、液压缸、气缸、液压马达、以及各种电磁铁、 或机械手等等。 要求：具有较高的灵敏度、精确度，良好的重复性和可靠性

第1章机械系统设计 进给系统的机械传动结构 1、进给系统的功用 协助完成加工表面的成形运动，传递所需的运动及动力。 2、进给系统机械部分的组成 传动机构+运动变换机构+导向机构+执行件（工作台) 传动机构：齿轮传动、同步带传动 运动变换：丝杠螺母副、蜗杆齿条副、齿轮齿条副等 导向机构：导轨（滑动导轨、滚动导轨、静压导轨) 8 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 8 进给系统的机械传动结构 1、进给系统的功用 协助完成加工表面的成形运动，传递所需的运动及动力。 2、进给系统机械部分的组成 传动机构+运动变换机构+导向机构+执行件（工作台） 传动机构: 齿轮传动、同步带传动 运动变换：丝杠螺母副、蜗杆齿条副、齿轮齿条副等 导向机构：导轨（滑动导轨、滚动导轨、静压导轨）

第1章机械系统设计 ◆一F民切削力) 工件的重量 工作 工作台的重量 导轨 副 螺娟 曲粉B A馬速 9 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 9 工作 台 导轨 副

第1章机械系统设计 3、主要要求 (1)减小摩擦力 采用摩擦力及动静摩擦力差值较小的传动件及导轨 (2)提高传动精度和刚度 消除传动间隙，增加传动系统刚度 (3)减小运动惯量 快速响应减小运动部件质量 10 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 10 3、主要要求 (1) 减小摩擦力 采用摩擦力及动静摩擦力差值较小的传动件及导轨. (2) 提高传动精度和刚度 消除传动间隙,增加传动系统刚度. (3) 减小运动惯量 快速响应.减小运动部件质量

第1章机械系统设计 第二节常用传动支承系统设计 传动机构性能要求 )具有良好的伺服性能； 2)传动部分与伺服电机的动态特性相匹配。 即：精度高、快速响应性和稳定性好。 11 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 11 即：精度高、快速响应性和稳定性好。 第二节 常用传动支承系统设计 传动机构性能要求 1)具有良好的伺服性能； 2)传动部分与伺服电机的动态特性相匹配

第1章机械系统设计 在不影响机械条统刷度 对传动机构要求 的前提下，传动机构的 质量和转动惯量应尽量 1.转动惯量小 减小。 )转动惯量大会对象统造成不良影响，机械负载增大； 2)转动惯量火条统响应速度降低，灵敏度下降； 3)转动惯量大象统固有频率减小，容易产生诸振。 12 上一页 下一页 后退 退出

第1章 机械系统设计 12 对传动机构要求 1.转动惯量小 1)转动惯量大会对系统造成不良影响，机械负载增大； 2)转动惯量大系统响应速度降低，灵敏度下降； 3)转动惯量大系统固有频率减小，容易产生谐振。 在不影响机械系统刚度 的前提下，传动机构的 质量和转动惯量应尽量 减小