第1章 导论 1
1.1 概述 1
1.1.1 机电一体化术语的产生 1
1.1.2 机电一体化的概念 1
1.1.3 机电一体化的意义 2
1.2 机电一体化的技术体系 3
1.2.1 机电一体化的构成要素 3
1.2.2 典型的机电一体化系统——机器人 5
1.2.3 机电一体化的相关技术 5
1.3 机电一体化的发展前景 7
1.3.1 机电一体化的发展状况 7
1.3.2 机电一体化的发展趋势 8
本章小结 9
思考题 10
第2章 机械技术基础 11
2.1 平面连杆机构 11
2.1.1 平面连杆机构的基本形式 11
2.1.2 平面四杆机构的演化形式 14
2.2 凸轮 15
2.2.1 凸轮机构的组成 16
2.2.2 凸轮的类型 16
2.2.3 凸轮机构的特点 17
2.2.4 凸轮机构的应用 18
2.2.5 凸轮机构的有关参数 19
2.2.6 从动件的常用运动规律 19
2.2.7 凸轮和滚子的材料 20
2.3 轮系 20
2.3.1 齿轮的类型 20
2.3.2 常用齿轮的应用特点 21
2.3.3 轮系 22
2.4 螺纹连接和螺旋传动 25
2.4.1 螺纹连接的类型及应用 25
2.4.2 螺纹连接件的类型 26
2.4.3 螺栓连接的预紧和防松 28
2.4.4 螺旋传动 29
2.5 其他机构简介 30
2.5.1 带传动 30
2.5.2 链传动 31
2.5.3 蜗杆传动简介 32
2.5.4 导轨简介 33
本章小结 35
思考题 35
第3章 传感与检测技术基础 36
3.1 检测系统概述 36
3.1.1 检测系统的组成 36
3.1.2 检测系统的若干术语 37
3.1.3 检测系统的应用原则 40
3.2 传感器技术 40
3.2.1 传感器的概念 40
3.2.2 传感器的组成 41
3.2.3 传感器的基本特性 42
3.2.4 传感器的选用 44
3.2.5 传感器的技术特点 45
3.2.6 传感器的现状和发展 46
3.3 常见传感器及其应用 47
3.3.1 传感器的分类 47
3.3.2 常用传感器的组成及工作原理 49
本章小结 59
思考题 60
第4章 计算机控制及接口技术 62
4.1 计算机控制系统简介 62
4.1.1 几个基本概念 62
4.1.2 计算机控制系统的分类 63
4.1.3 机电系统计算机控制程序算法 65
4.1.4 典型的机电一体化控制系统 66
4.2 工业控制计算机 67
4.2.1 工控机的组成及工作原理 67
4.2.2 工控机的特点 68
4.2.3 工控机的发展 68
4.2.4 常用工控机的种类 70
4.3 计算机接口技术 72
4.3.1 接口的概念 72
4.3.2 接口的功能 74
4.3.3 I/O接口电路 74
4.3.4 D/A转换器简介 74
4.3.5 A/D转换器简介 75
本章小结 76
思考题 76
第5章 伺服控制系统及常用执行元件 78
5.1 自动控制系统的基本原理 78
5.1.1 自动控制的含义 78
5.1.2 自动控制的一些基本概念 78
5.1.3 自动控制系统的基本原理 79
5.1.4 对控制系统的基本要求 80
5.1.5 自动控制理论简介 80
5.2 伺服控制系统 81
5.2.1 伺服控制系统的结构组成 81
5.2.2 伺服控制系统的分类及技术要求 82
5.2.3 伺服系统的控制方式 82
5.3 直流伺服电动机 84
5.3.1 直流伺服电动机的分类 84
5.3.2 直流伺服电动机的基本结构 85
5.3.3 直流伺服电动机的工作原理 86
5.3.4 直流伺服电动机的特性 86
5.4 交流伺服电动机 87
5.4.1 交流伺服电动机的种类 88
5.4.2 两相交流伺服电动机 88
5.4.3 三相异步型交流伺服电动机 91
5.4.4 同步型交流伺服电动机 93
5.5 步进电动机 95
5.5.1 步进电动机的基本结构 95
5.5.2 步进电动机的工作原理 95
5.5.3 步进电动机的分类 97
5.5.4 步进电动机的主要性能指标 98
5.5.5 步进电动机的控制与驱动 99
本章小结 101
思考题 102
第6章 机电一体化技术应用 104
6.1 工业机器人 104
6.1.1 工业机器人概述 104
6.1.2 工业机器人的组成及其部分结构 105
6.1.3 工业机器人的分类 108
6.1.4 工业机器人的控制系统 110
6.1.5 工业机器人的应用 111
6.2 数控机床 113
6.2.1 数控机床的产生及发展 113
6.2.2 数控机床的基本概念 114
6.2.3 数控机床的组成及工作原理 114
6.2.4 数控机床的特点 117
6.2.5 数控机床的分类 117
6.2.6 数控机床坐标系的规定及工件坐标系 121
6.2.7 数控加工程序及指令字简介 124
6.3 柔性制造系统 129
6.3.1 柔性 130
6.3.2 柔性制造单元 131
6.3.3 柔性制造系统 132
6.3.4 柔性制造系统的优点 134
6.4 自动生产线 134
6.4.1 自动生产线的组成 134
6.4.2 自动生产线的类型 135
6.4.3 自动生产线的发展趋势 136
6.5 全自动洗衣机 137
6.5.1 全自动洗衣机简介 137
6.5.2 全自动滚筒式洗衣机的基本结构 137
6.5.3 全自动洗衣机电路的控制原理 141
本章小结 142
思考题 143
参考文献 144