智能装备系统设计(单行本第2版)/现代机械设计手册

《现代机械设计手册》第二版单行本共20个分册 ，涵盖了机械常规设计的所有内容。各分册分别为： 《机械零部件结构设计与禁忌》《机械制图及精度设 计》《机械工程材料》《连接件与紧固件》《轴及其 连接件设计》《轴承》《机架、导轨及机械振动设计 》《弹簧设计》《机构设计》《机械传动设计》《减 速器和变速器》《润滑和密封设计》《液力传动设计 》《液压传动与控制设计》《气压传动与控制设计》 《智能装备系统设计》《工业机器人系统设计》《疲 劳强度可靠性设计》《逆向设计与数字化设计》《创 新设计与绿色设计》。 本书为《智能装备系统设计》，主要介绍了智能 装备系统设计基础知识、传感检测系统设计、伺服系 统设计、机械系统设计、微机控制系统设计、接口设 计、设计实例等。本书可作为机械设计人员和有关工 程技术人员的工具书，也．可供高等院校相关专业师 生参考。

第22篇 智能装备系统设计 第1章智能装备系统设计基础知识 1.1智能装备系统的定义、特点和发展趋势22-3 1.2智能装备系统基本构成要素22-5 1.2.1系统构成22-5 1.2.2技术构成22-6 1.2.3系统分类及特征22-8 1.3智能装备系统产品的设计方法22-9 1.3.1智能装备系统主要的分析方法22-9 1.3.1.1系统的解耦与耦合22-9 1.3.1.2系统设计公理22-10 1.3.1.3单元化设计原理22-12 1.3.1.4智能装备系统的结构层次22-13 1.3.1.5智能装备系统的基本分析22-16 1.3.2模块化设计方法22-19 1.3.3柔性化设计方法22-19 1.3.4取代设计方法22-19 1.3.5融合设计方法22-20 1.3.6优化设计方法22-20 1.3.7人-机-环境系统设计方法22-20 1.3.8可靠性设计方法22-21 1.3.9系统安全性设计方法22-24 1.4智能装备系统总体设计22-25 1.4.1智能装备产品的需求分析22-25 1.4.2智能装备系统设计技术参数与技术指标制定方法22-25 1.4.3智能装备系统原理方案设计22-26 1.4.3.1系统的原理方案分析22-26 1.4.3.2基本功能单元的原理方案分析22-26 1.4.3.3系统的功能结构图设计方法22-27 1.4.4智能装备系统结构方案设计22-28 1.4.4.1系统结构方案设计的程序22-28 1.4.4.2系统结构方案设计的基本原则22-29 1.4.5智能装备系统总体布局设计22-29 1.4.6总体准确度分析与设计22-29 1.5智能装备系统设计流程22-30 第2章传感检测系统设计 2.1传感检测系统22-33 2.1.1传感检测系统的概念与特点22-33 2.1.2传感检测系统的结构与组成22-33 2.1.2.1非电量的特征22-33 2.1.2.2传感检测系统的结构22-34 2.1.2.3传感检测系统的硬件组成22-36 2.1.2.4传感检测系统的软件组成22-36 2.1.3传感器信号的处理22-37 2.1.4信号传输22-37 2.2传感器及其应用22-38 2.2.1传感器的组成与分类22-38 2.2.2传感器的主要性能指标22-38 2.2.3各种用途的常用传感器22-39 2.2.4基于各种工作原理的常用传感器22-43 2.2.4.1电阻式传感器22-43 2.2.4.2电容式传感器22-48 2.2.4.3电感传感器22-51 2.2.4.4压电传感器22-58 2.2.4.5磁电传感器22-63 2.2.4.6磁致伸缩传感器22-65 2.2.4.7热电式传感器22-71 2.2.4.8霍尔式传感器22-77 2.2.4.9光纤传感器22-80 2.2.4.10光电传感器22-85 2.2.4.11红外线传感器22-91 2.2.4.12激光式传感器22-92 2.2.4.13数字式传感器22-97 2.2.4.14气敏传感器22-101 2.2.5智能传感器22-114 2.2.6微传感器22-117 2.2.6.1定义特点及分类22-117 2.2.6.2机械量微传感器22-117 2.2.6.3基于MEMS技术的气体微传感器22-120 2.2.7传感器的选用22-120 2.2.8多传感器信息融合22-122 2.3模拟信号检测系统设计22-124 2.3.1模拟信号检测系统的组成22-124 2.3.2基本转换电路22-125 2.3.3信号放大电路22-127 2.3.4信号调制与解调22-130 2.3.5滤波电路22-131 2.3.6电平转换电路22-133 2.3.7采样-保持电路22-133 2.3.8运算电路22-133 2.3.9A/D转换电路22-136 2.3.10数字信号的预处理22-137 2.3.11抗干扰设计22-142 2.4数字信号检测系统设计22-144 2.4.1数字信号检测系统的组成22-144 2.4.2编码器及光栅信号的电子细分方法22-145 2.5现代传感检测技术的新发展22-150 2.6典型传感系统设计应用实例和检测装置22-152 2.6.1CX300型数控车铣加工中心传感检测系统设计实例22-152 2.6.2飞锯检测系统设计实例22-153 2.6.3新风节能系统设计实例22-156 第3章伺服系统设计 3.1伺服系统22-159 3.2伺服系统的基本要求和设计方法22-159 3.2.1伺服系统的基本要求22-159 3.2.2伺服系统的设计步骤22-160 3.3伺服系统执行元件及其控制22-160 3.3.1执行元件种类和特点22-160 3.3.2电气执行元件22-161 3.3.2.1直流伺服电机及其驱动22-161 3.3.2.2交流伺服电机及其驱动22-163 3.3.2.3松下MINAS A5 伺服电机22-165 3.3.2.4步进电机及其驱动22-170 3.3.3液压执行机构22-176 3.3.4气动执行装置22-176 3.3.5新型执行装置22-177 3.3.6电液伺服阀22-177 3.3.7电液比例阀22-178 3.3.8电液数字阀22-178 3.4执行电机的选择及设计22-179 3.4.1交流电动机调速方式22-179 3.4.2交流变频调速器22-180 3.5开环控制伺服系统及其设计22-181 3.6闭环伺服系统设计22-182 3.7数字伺服系统设计22-183 第4章机械系统设计 4.1智能装备机械系统的基本要求和组成22-185 4.2机械传动机构设计22-186 4.2.1机械传动机构的分类及选用22-186 4.2.1.1智能装备系统对机械传动的要求22-186 4.2.1.2机械传动机构的分类22-187 4.2.1.3机械传动机构的选用22-188 4.2.1.4机械传动系统方案的选择22-188 4.2.2传动因素分析22-189 4.2.3丝杠螺母机构传动设计22-191 4.2.3.1滚珠丝杠副基本结构22-191 4.2.3.2滚珠丝杠副的主要尺寸和精度等级22-201 4.2.3.3滚珠丝杠副的选择设计计算22-205 4.2.3.4滚珠螺母安装连接尺寸22-210 4.2.3.5静压丝杠螺母副22-217 4.2.4其他传动机构22-219 4.2.4.1齿轮传动22-219 4.2.4