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第1章 概述 1

1.1 机电一体化的概念 1

1.2 机电一体化系统的组成 2

1.3 机电一体化的发展趋势 4

第2章 机电一体化系统中的机械部件 6

2.1 机械部件概述 6

2.2 齿轮传动机构 8

2.2.1 齿轮传动的分类 8

2.2.2 齿轮传动机构的传动比及其分配 11

2.2.3 齿轮传动间隙的调整 16

2.2.4 谐波齿轮传动 20

2.3 滚珠丝杠传动机构 22

2.3.1 滚珠丝杠传动的结构和工作原理 22

2.3.2 滚珠丝杠传动的特点 25

2.3.3 滚珠丝杠的传动形式 26

2.3.4 滚珠丝杠轴向间隙的调整与预紧 27

2.4 其他传动机构 29

2.4.1 同步带传动 29

2.4.2 凸轮传动 30

2.5 导轨 31

2.5.1 滑动导轨 32

2.5.2 滚动导轨 35

2.5.3 静压导轨 36

第3章 机电一体化系统中的传感检测部件 37

3.1 传感器概述 37

3.1.1 传感器的组成与分类 37

3.1.2 传感器的基本特性 39

3.1.3 传感器的接口 40

3.1.4 传感器的选用 41

3.2 位移检测传感器 42

3.2.1 感应同步器 42

3.2.2 光栅位移传感器 44

3.2.3 光电编码器 46

3.3 速度、加速度检测传感器 48

3.3.1 直流测速发电机 48

3.3.2 光电式速度传感器 49

3.3.3 加速度传感器 50

3.4 力、力矩检测传感器 51

3.5 其他类型传感器 52

3.5.1 图像传感器 52

3.5.2 红外传感器 53

3.5.3 光纤传感器 53

第4章 机电一体化系统中的执行部件 55

4.1 执行部件概述 55

4.2 直流伺服电动机 56

4.2.1 直流伺服电动机概述 56

4.2.2 直流伺服电动机的调速 58

4.3 交流伺服电动机 61

4.3.1 异步交流伺服电动机 62

4.3.2 同步交流伺服电动机 65

4.4 步进电动机 66

4.5 液压与气动执行部件 70

4.5.1 液压执行部件 70

4.5.2 气动执行部件 75

第5章 机电一体化控制系统 77

5.1 控制系统概述 77

5.2 工业控制计算机 81

5.2.1 可编程控制器 82

5.2.2 单片机 85

5.2.3 总线式工业控制计算机 87

5.3 计算机接口技术 89

5.3.1 接口传输信号的种类 90

5.3.2 数据传送的控制方式 91

第6章 典型机电一体化产品介绍 95

6.1 数控机床 95

6.1.1 数控机床的组成 95

6.1.2 数控机床的工作原理 99

6.2 工业机器人 100

6.2.1 工业机器人的特点 100

6.2.2 工业机器人的组成 101

6.2.3 工业机器人的控制 103

6.2.4 工业机器人的应用实例 104

参考文献 107