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第1章 机电一体化概要 1

1.1什么是机电一体化 1

1.2机电一体化系统的组成和相关技术 6

1.2.1机电一体化技术所含内容 6

1.2.2机电一体化如何有机结合各种技术 6

1.2.3从自动控制系统的角度看机电一体化的组成 7

第2章 机电一体化设计基础知识 9

2.1力学基础 9

2.1.1力、功、功率 9

2.1.2材料力学基础 12

2.2机械零件加工基础 15

2.2.1机械零件的加工方法 15

2.2.2机械零件的加工精度 21

2.2.3机械零件的材料选择 26

2.3常用机械零件的原理与应用 28

2.3.1普通螺纹零件 29

2.3.2滚珠丝杠 32

2.3.3轴和轴承 33

2.3.4直线导轨与直线轴承 38

2.3.5齿轮、凸轮、皮带轮 40

2.3.6链条、链轮 43

2.3.7同步带 45

2.4机械制图 46

2.4.1二维制图 46

2.4.2三维制图 49

2.5自动控制的概念 53

2.5.1控制的概念 53

2.5.2反馈控制 54

2.5.3顺序控制 55

2.6电路和电路器件 56

2.6.1一次线路 56

2.6.2二次线路 57

2.6.3开关、接触器 60

2.6.4继电器、固态继电器 63

2.6.5二极管、三极管 64

2.6.6集成电路 67

2.7可编程控制器 70

2.7.1 PLC硬件 70

2.7.2 PLC软件 72

2.7.3 PLC应用实例 74

2.8单片机 80

2.8.1 MCU硬件 80

2.8.2 MCU软件 82

2.8.3如何采用单片机实现控制 83

2.9单板机 85

第3章 传感器技术 86

3.1传感器概述 86

3.2压力传感器 87

3.2.1压力传感器概述 87

3.2.2压力传感器的类型 87

3.2.3压力传感器的应用 89

3.3位移传感器 90

3.3.1位移传感器概述 90

3.3.2位移传感器的类型 91

3.3.3位移传感器的应用 92

3.4位置传感器 94

3.4.1位置传感器的类型 94

3.4.2位置传感器的应用 96

3.5温度传感器 97

3.5.1温度传感器概述 97

3.5.2温度传感器的类型 98

3.5.3温度传感器的应用 103

3.6湿度传感器 104

3.6.1湿度传感器概述 104

3.6.2湿度传感器的类型 104

3.6.3湿度传感器的应用 107

3.7气敏传感器 110

3.7.1气敏传感器概述 110

3.7.2气敏传感器的类型 110

3.7.3气敏传感器的应用 111

第4章 执行装置技术 113

4.1执行装置 113

4.1.1机电一体化与执行装置 113

4.1.2执行装置种类 116

4.2伺服电机驱动装置 117

4.2.1伺服电机的特点与种类 117

4.2.2伺服电机的工作原理 119

4.2.3伺服电机的性能指标 120

4.2.4伺服电机驱动控制电路 122

4.3步进电机驱动 124

4.3.1步进电机的特点与种类 124

4.3.2步进电动机的工作原理 125

4.3.3步进电动机的性能指标 127

4.3.4步进电机驱动控制电路 129

4.4液压执行装置 132

4.4.1液压执行装置的工作原理 132

4.4.2液压伺服系统 141

4.5气动执行装置 142

4.5.1气动执行装置的工作原理 142

4.5.2气动伺服阀 147

第5章 计算机控制技术 149

5.1计算机控制系统概述 149

5.1.1单片机控制、PLC控制、PC控制 149

5.1.2单片机、PLC、PC控制的软件及硬件特点 152

5.2数字控制技术 154

5.2.1数字控制概述 154

5.2.2数字控制结构原理 155

5.2.3插补原理 156

5.2.4直线插补 157

5.2.5圆弧插补 158

第6章 机电一体化设计 161

6.1机电一体化系统的设计方法 161

6.1.1机电一体化的设计方法概述 161

6.1.2机电一体化产品的设计思路及步骤 165

6.1.3机电一体化产品的重要零部件设计要点 173

6.1.4控制系统的选择与设计 177

6.2机电一体化不同类型的设计实例 181

6.2.1温度、湿度、真空度加位置控制的自动流水线设计 181

6.2.2温度、流量、压力、配比自动控制系统的设计 192

6.2.3 7～10个机械动作的自动控制系统设计 211

参考文献 224