《机械设计手册 第5卷 第22篇 机电一体化》求取 ⇩

第22篇 机电一体化3

第1章 常用电机3

1 电动机的特性、工作状态及其发热与温升3

第23篇 常用电机、电器及其他3

1 机电一体化产品组成及技术3

第1章 机电一体化技术及产品设计步骤3

1．1机电一体化产品组成5

1．2机电一体化技术6

2．2电动机选择顺序9

2．1选择电动机应综合考虑的问题9

2 电动机的选择9

1．3机电一体化产品近期发展概况及国内优先发展产品简介10

2．3电动机类型选择10

2．4电动机电压和转速的选择11

2．5电动机功率计算12

2．1主机选用13

2 交互式CAD/CAM技术13

2．2 CAD工作站硬件简介14

2．3 CAD/CAM支撑软件系统内容15

3 产品设计的内容和步骤18

2．6电动机功率计算举例19

1．1伺服系统的分类、特点及基本要求22

1 机电伺服系统机械部件设计的一般方法22

第2章 伺服系统机械部件设计22

1．2伺服驱动元件的选择23

1．2．1电液脉冲马达的选择24

3．1电机外壳的防护分级26

3 常用电动机规格26

1．2．2步进电机的选择27

3．2电机分类与代号27

1．2．3直流伺服电机的选择28

Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机31

3．3一般异步电动机31

1．2．4举例32

1．3．1伺服机械传动系统的结构型式和特点33

1．3伺服系统机械传动装置的方案选择33

1．3．2机械传动方案的选择34

1．3．4试凑法确定总传动比35

1．3．3伺服机械系统采用齿轮传动装置的优缺点35

1．3．5大功率传动装置的传动比分配36

Y系列（IP23）防护式三相异步电动机38

1．3．6小功率传动装置的设计40

1．4伺服系统执行机构的计算40

YR系列（IP44）封闭式绕线型三相异步电动机41

YR系列（IP23）绕线转子三相异步电动机44

3．4 YX系列高效率三相异步电动机45

3．5 Y-W户外型、Y-F防腐型、Y-WF户外防腐型三相异步电动机47

1．5伺服系统的设计计算步骤及举例47

2 提高设备精度的方法及装置50

2．1伺服系统性能的影响因素及误差分析50

2．2．1用控制回路补偿间隙提高精度52

2．2提高传动刚度及精度的方法和装置52

2．2．2采用机构结构装置提高传动刚度及精度54

3．6 YH系列高转差率三相异步电动机56

3．7 YD系列变极多速三相异步电动机65

3 改善运动部件的摩擦特性，提高精度和刚度65

1．1直流伺服电动机的分类、特点及应用70

1 直流伺服电动机70

第3章 执行元件70

3．8 YTC齿轮减速电动机71

3．9 YCJ系列齿轮减速电动机72

1．2 SZ系列直流伺服电动机75

3．10 YCT及YCT2系列电磁调速电动机79

3．10．1 YCT系列小型电磁调速异步电动机（滑差电动机）80

3．10．2 YCT2系列电磁调速电动机84

1．3 SY系列直流伺服电动机84

1．4 FB、B系列直流伺服电动机87

3．10．3 YCTD系列低电阻端环电磁调速电动机88

1．5 1HU、1GS3系列直流伺服电动机主要技术数据89

3．10．4 JD1型和JD2型电磁调速电动机控制器90

3．11．1 YEJ系列电磁制动三相异步电动机91

3．11制动电动机91

1．6 SYK系列直流伺服电动机92

1．7 SN系列直流伺服电动机93

1．8绕线盘式电枢直流伺服电动机技术数据95

1．9 永磁式电枢控制宽调速直流伺服电动机96

1．10直流伺服机组96

1．11直流伺服电动机应用举例98

3．11．2 YEP系列旁磁制动三相异步电动机99

2．1交流伺服电动机的分类、特点及应用100

2 交流伺服电动机100

3．12起重及冶金用电动机102

3．12．1 YZR、YZ系列冶金及起重用三相异步电动机102

2．2 SL系列交流伺服电动机104

2．3 ADP系列交流伺服电动机107

2．4 FANUC系列交流伺服电动机109

2．5 SD系列交流伺服电动机主要技术数据113

2．6 SA系列交流伺服电动机主要技术数据113

2．7 ND系列两相电容运转可逆交流伺服电动机主要技术数据114

2．8交流伺服系统114

2．9交流伺服电动机的应用举例114

3 步进电动机116

3．1步进电动机的分类、特点及应用116

3．12．2起动次数校核118

3．13 YZRW冶金及起重用涡流制动三相异步电动机122

3．3 BF系列反应式步进电动机（北京微电机总厂）124

3．4 BF系列反应式步进电动机（常州微电机总厂）126

3．5 SB系列反应式步进电动机（北京微电机总厂）127

3．14 隔爆异步电动机127

3．14．1 YB系列隔爆型三相异步电动机128

3．6 BYG系列永磁感应子式步进电动机（西安微电机研究所）129

3．7功率步进电动机130

3．8步进电动机应用举例131

3．2 BF系列反应式步进电动机（西安微电机研究所）132

4 直流力矩电动机132

4．1直流力矩电动机的特点及应用132

3．14．2 YBGB系列管道泵用隔爆型三相异步电动机133

4．2 LY系列直流力矩电动机133

3．15分马力电动机135

4．3 SYL系列直流力矩电动机137

4．4 LZ、LY系列直流力矩电动机139

5．1电液伺服液压缸特点及应用140

3．16直流电机140

5 电液伺服液压缸140

5．2液压缸支承形式及代号140

5．4 WS、LS系列电液伺服液压缸主要技术数据141

5．3液压缸内径、活塞杆直径及行程推荐值141

3．16．1 Z4系列直流电动机141

6．1电液脉冲液压马达的一般特性143

6 电液脉冲液压马达143

6．3 DYM1系列电液脉冲液压马达144

6．2电液脉冲液压马达的主要性能要求144

1 概述148

第4章 传感器148

1．1传感器的定义及组成148

1．2传感器的分类与特点148

1．3传感器发展趋向148

1．4传感器常用术语149

3．16．2测速发电机151

1．5选择传感器的注意事项151

2．1常用传感器的特点及应用152

2 常用传感器的特点、应用、工作原理及测量电路152

3．17电动机滑轨155

2．2常用传感器的工作原理及测量电路155

MZS1系列三相交流制动电磁铁159

各种电磁铁用途及工作条件159

1 电磁铁159

第2章 常用电器159

MZS581系列工厂用隔爆型交流制动电磁铁160

MQ3系列交流牵引电磁铁161

MFJ0、MFJ1系列交流阀用电磁铁163

MFZ1系列直流阀用电磁铁164

2 行程开关165

2．1 LX10系列行程开关166

3 传感器产品167

3．1位移与位置传感器167

2．2 LX201，LX208A型行程开关168

2．3 LX202型行程开关168

2．4 LX205-1，2，3，4，5行程开关170

2．5 LX204型行程开关171

2．6 LX206型行程开关171

2．7 LX211系列行程开关172

2．8 LX29系列行程开关174

3．2速度传感器177

3．3加速度传感器183

2．9 LX32系列行程开关187

2．10 LX33系列行程开关（起重机用）189

3．4测力与称重传感器191

2．11 LXK3系列行程开关191

3 LT3系列脚踏开关197

4 LJ系列集成电路接近开关198

5 管状电加热元件（JB2379—78）205

5．1管状加热元件的型号与用途205

5．2 管状电加热元件的结构及使用说明205

5．3管状电加热元件的常用设计、计算公式和参考数据206

5．4 JGQ型管状电加热元件207

3．5转矩传感器207

3．6压力传感器209

5．5 JGY型管状电加热元件209

5．6 JGS型管状电加热元件210

5．7 JGX1，2，3型及JGJ1，2，3型管状电加热元件211

5．8 JGM型管状电加热元件213

5．9附录214

1 柴油机215

第3章 柴油机、推杆及蓄电池215

3．7温度传感器218

2．1电动推杆219

2 推杆219

2．2 DYT型电液推动器223

3 铅酸蓄电池224

3．8流量传感器224

3．9湿度传感器229

参考文献230

3．10气体传感器232

3．11声传感器233

3．12物位（液位、料位、界面）传感器237

4 国内外部分传感器企事业名录239

3．1单片微机控制器芯片性能与能数246

3 单片微机控制器246

2 单板微机控制器246

1 前言246

第5章 控制器246

3．1．1 Intel公司单片微机性能参数247

3．1．2 Motorola公司单片微机性能参数264

3．1．3 NEC公司单片微机性能参数276

3．1．4 Zilog公司单片微机性能参敏279

3．2．1 MCS-51（8051）单片微机指令系统280

3．2单片微机控制器指令系统280

3．2．2 MCS-96（8096）单片微机指令系统285

3．2．3 MC6801及MC68HC11A8指令系统288

3．3单片微机控制器的设计与开发302

3．4单片微机控制器的过程接口302

3．6单片微机控制器的操作键盘和显示器306

3．5单片微机控制器的电源306

3．7．2单片微机控制器在智能单元中的应用307

3．7单片微机控制器在工业控制中的应用307

3．7．2单片微机控制器在机电一体化产品上的应用309

4．1概述318

4 微机工业控制器318

4．2．1模块化结构319

4．2微机工业控制器硬件构成319

4．2．2 CPU（微处理器）板321

4．2．4 I/O接口板322

4．2．3用户程序存储板322

4．3微机工业控制器性能简介323

4．3．1 OMRON公司微机工业控制器性能简介324

4．3．2 A-B（Allen-Bradly）公司微机工业控制器简介335

4．3．3 SQUARE D（方D）公司微机工业控制器性能简介353

4．3．4 GE Fanuc Automation公司的微机工业控制器简介365

4．4微机工业控制器的选用384

第6章 接品技术及元件388

1 传感器信号转换电路389

1．1运算放大器应用基础389

1．2常用信号转换电路394

2 过程通道396

2．1过程通道的内容396

2．2举例406

3 D/A、A/D转换电路409

4 微型计算机接口电路426

4．1微机接口426

4．2举例433

5 系统的干扰及其抑制437

5．1感性负载所致干扰的抑制439

5．2电源所致干扰的抑制445

5．2．1交流电源系统所致干扰的抑制445

5．2．2直流电源系统所致干扰的抑制447

5．3接地与干扰447

5．4屏蔽451

第7章 控制系统及软件453

1 控制技术453

2微机过程控制系统设计456

3常见NC和CNC系统设计463

4微机控制系统设计实例说明476

4．1装配机器人KAM的机械结构476

4．2 KAM的控制系统476

4．2．1系统概况476

4．2．2 I/O接口477

4．2．3步进电动机及其控制器479

4．2．4 KAM的控制程序480

4．3 KAM的操作方式484

4．4性能试验和结论485

4．4．1 KAM的性能试验485

4．4．2结论485

5逐点比较法插补及汇编语言程序486

5．1逐点比较法偏差值计算公式及前进方法486

5．2插补程序应具备的功能及设定487

5．3逐点比较法插补程序的组成487

5．4取数判断程序的设计489

5．5总步数处理程序的设计490

5．6加工显示和终点判断程序的设计491

5．7直线插补程序的设计492

5．8平面斜线插补程序的设计493

5．9圆弧插补程序的设计494

5．9．1插补公式对程序的要求494

5．9．2圆弧程序的设计495

5．9．3圆弧插补程序要求495

5．10在xyz坐标系中，平行坐标面的斜直线插补程序496

6 数字积分插补及程序498

6．1平面直线插补程序（数字积分法）499

6．2空间一般位置直线插补程序（数字积分法）504

6．3十六位微机控制三坐标铣床509

6．3．1硬件系统509

6．3．2数控信息输入处理509

6．3．3三坐标空间直线插补程序510

7 监控程序设计举例515

7．1初始化程序517

7．2监控显示程序518

7．3键扫描和键分析程序518

7．3．1键扫描程序519

7．3．2键译码程序520

7．3．3键处理程序521

7．4．1 EXEC键服务程序521

7．4键服务程序521

7．4．2 STEP单程序键服务程序521

7．4．3 MON回监控键服务程序522

7．4．4 NEXT下一单元检查键服务程序522

7．4．5 EXAM存贮单元检查键服务程序522

7．4．6 BP定量进给0.05mm键服务程序523

7．4．7 PORT进0.1mm键服务程序523

7．4．8 LOAD进0.01mm键服务程序523

8 其他常用程序523

8．1显示程序设计523

8．2 Z80CPU数控系统检测诊断程序525

8．2．1 CPU诊断程序525

8．2．2 RAM及总线诊断程序526

8．2．3 EPROM中的控制程序诊断526

8．3 数控编程的动态图形模拟系统简介527

8．4 用软件实现步进电机的三相六拍分配器530

8．4．1软件实现的设计思路530

8．4．2实现软件思路框图及汇编语言程序531

8．5步进电机升降速程序533

9 多坐标数控车床通用软件实例535

9．1监控程序535

9．2直线与圆弧插补程序实例（逐点比较法）542

第8章 数字控制机床设计549

1 数字控制机床总体设计549

1．1数控机床的分类与发展549

1．2数控机床的运动方向和坐标规定553

1．3数控机床的数控系统和技术指示555

1．3．1数控机床不同数控系统的原理框图555

1．3．2不同类型数控系统的主要用途和技术指标558

1．4数控机床的驱动系统和伺服进给系统设计559

1．4．1电机的选择565

1．4．2进给装置的计算570

2 数控机床的设计步骤584

3 微机数控全功能车床设计588

3．1微机数控全功能车床功能及基本设计要求588

3．2．2已知参数590

3．2．1设计方案590

3．2．3丝杠螺母静态设计590

3．2微机数控全功能车床进给伺服系统设计示例590

3．2．4丝杠螺母动态设计592

3．2．5减速机构的设计593

3．2．6电机参数计算594

3．3微机数控全功能车床控制系统设计示例595

3．3．1控制系统总体方案595

3．3．2车床闭环控制系统CPU板596

3．3．3车床控制系统单片机扩展系统597

3．4．1微机数控全功能车床程序内容601

3．4微机数控全功能车床的程序设计与选择601

3．4．2车削加工程序编制601

3．4．3操作管理程序602

3．4．4步进电机脉冲分配程序604

3．4．5螺纹加工程序编制605

1 工业机器人的基本概念607

第9章 工业机器人607

1．1工业机器人常用术语607

1．2工业机器人的系统组成及分类608

1．3工业机器人主要技术参数及选择的相关因素609

1．4工业机器人的主要作业种类609

2 工业机器人的总体设计610

2．1工业机器人的主要设计步骤610

3 工业机器人的机械系统设计615

2．2各种驱动方式及特点615

3．1常用传动方式及特点615

3．2构件结构设计的考虑因素624

3．3机械结构中的薄弱环节及采取的措施624

3．4设计计算的主要步骤625

3．5直接示教轻动化629

3．6机器人的平衡装置629

4 末端执行器630

4．1末端执行器的分类及应用630

4．2钳爪式末端执行器选用要点631

4．3钳爪式末端执行器驱动力计算632

4．4钳爪式回转末端执行器定位误差分析640

4．5吸附式末端执行器常用型式及特点643

5 手腕644

6 工业机器人的控制646

6．1工业机器人的控制方式分类646

6．2控制系统与其他系统的联系框图646

6．3 PTP控制与CP控制框图648

6．4常用伺服机构649

6．5工业机器人的示教、记忆方式和计算机控制的分类及特点651

7 工业机器人传感技术653

7．1工业机器人传感器的分类653

7．2被测物理量与传感器654

7．3对传感器的基本要求及选用时应考虑的因素654

8 工业机器人语言655

9 世界主要机器人的产品性能658

1．1轧制设备位置自动控制系统664

1．1．2位置自动控制的要求及提高其精度和可靠性的措施664

1．1．1压下位置的计算机自动控制664

1 轧制设备的机电一体化664

第10章 其他机电一体化产品（系统）简介664

1．2用可编程序控制器对飞剪机进行位置控制（PLC-APC）665

1．2．1飞剪机前后设备和工艺对电气的要求665

1．2．2连轧时飞剪数字控制的基本原理666

1．3 650轧钢作业线微机监测管理系统670

1．3．1系统主要功能670

1．3．2系统结构及硬件配置671

1．3．3程序及其说明672

1．3．4现场抗干扰措施675

2 微型机在散料称量中的应用676

2．1在转炉配料称量系统中的应用676

2．1．1散料称量系统676

2．1．2配料控制原理677

2．1．3程序设计678

2．1．4配料控制系统678

2．2在高炉称量系统中的应用679

2．2．1控制对象679

2．2．2控制系统679

2．2．3控制程序680

3．1轴的弯曲校正681

3 机械加工的机电一体化681

2．2．4控制效果681

3．2角钢的冲孔和切断加工682

3．3机械零件的自动攻丝684

4 外观自动检查系统的机电一体化685

4．1外观检查装置的种类685

4．2外观检查装置的构成686

4．3使用一维传感器的外观检查装置688

4．4使用二维传感器的外观检查装置690

5 照相机692

5．1柯尼卡C35AF采用的自动对焦原理和机构692

5．2柯尼卡FS-1的主要特点692

5．3其他先进部件或措施694

6．1全自动洗衣机的结构举例694

6 全自动洗衣机694

6．2微机控制系统举例696

7 电子秤697

7．1组合秤697

7．2连续供料秤698

7．3自动重量分选机698

8 自动售票机699

8．1自动售票机的主要构成及其功能699

8．2自动售票机的工作原理699

8．3主要部件的构成700

9．2纸币确认机702

9 自动售货机702

9．1硬币机构702

9．3自动售货机的控制系统703

10 自行搬运车704

10．1车的导引与转向方式704

10．2支路方式704

10．3位置检测方式704

10．4主要结构705

10．5控制系统705

10．6安全装置705

参考文献706