机电一体化竞赛实训教程(普通高等院校工程训练系列教材)

本书由4篇15章组成。第 1篇为基础篇（第1～2章） ，详细介绍本书编写的目的 及意义，重点讲解机电一体 化发展概论，旨在引领大学 生对机电一体化作品有基本 认识；第2篇为机械结构篇 （第3～5章），给出在设计 作品机械结构时需要考虑的 因素，培养学生用所学基础 理论来解决工程实际问题的 能力；第3篇为控制系统与 传感器技术篇（第6～8章） ，重点介绍大学生设计作品 时常用的控制芯片STM32， 结合各类传感器技术，给出 控制系统的基础案例，为设 计机电一体化作品的控制系 统提供参考；第4篇为实践 篇（第9～15章），给出参 赛大学生在全国大学生机械 创新设计大赛、全国大学生 工程训练综合能力竞赛和全 国大学生电子设计竞赛的优 秀案例，多数作品曾获得全 国一等奖、二等奖，浙江省 一等奖、二等奖，已申请发 明和实用新型专利多项，旨 在对大学生设计作品撰写理 论方案、设计说明书时给予 一定的参考。 本书内容精练，体系完 整，，既有强化基础又有经 典案例，针对性强。本书可 以作为机械设计和电子信息 专业的实训教材，同时也可 以作为机械、电子相关专业 学生参与各类竞赛的培训教 材。

作者从事本科生教学及教学管理20余年。2013年以来，一直积极参加本科生的专业建设工作。着眼于浙江省、杭州市的支柱产业，大力推进应用型人才培养模式改革，承担了“新兴智造”专业群，特别是机械设计制造及其自动化专业的学科（专业）建设工作；是浙江省新兴特色建设专业和杭州市特需专业项目负责人。 项目负责人积极参加教学研究工作，2016年出版工业机器人路径规划及轨迹优化研究（著30万字）一部；指导青年教师并参加省（市）院的教改项目和实验室建设项目5项。 项目负责人积极参加科研和社会服务工作。获得省科技进步二等奖一项三等奖二项，完成国家科技支撑计划，省重大科技攻关项目10余项企业项目20项、论文20篇，其中EI收录10篇、专利3项。

第1篇 基础篇 第1章 绪论 1.1 开展学科竞赛的意义 1.2 国内机电一体化类学科竞赛开展情况 1.3 本书主要内容及特点 第2章 机电一体化概论 2.1 机电一体化的来历 2.2 机电一体化的基本概念 2.3 机电一体化系统与传统机械、电子控制系统的差异 2.4 机电一体化的组成要素与原则 2.5 机电一体化的主要特征 2.6 机电一体化的发展历程及特点 第2篇 机械结构篇 第3章 机械设计总论 3.1 基本概念 3.2 机器(机械)的组成 3.3 设计要求 3.4 设计方法 3.5 机械零件的设计准则 3.6 设计中的标准化 3.7 零件材料及其选用 第4章 执行元件 4.1 执行元件简介 4.1.1 执行元件的种类和特点 4.1.2 机电一体化系统对执行元件的基本要求 4.2 机电一体化系统常用的控制用电动机 4.3 直流伺服电动机 4.3.1 直流伺服电动机的特点及选用 4.3.2 直流伺服电动机的结构 4.3.3 直流伺服电动机的工作原理 4.3.4 直流伺服电动机的控制方式 4.4 步进电动机 4.4.1 步进电动机的构造及特点 4.4.2 步进电动机的工作原理 4.4.3 步进电动机的选择和注意事项 4.4.4 步进电动机的驱动控制 第5章 常用机构 5.1 常用固定连接机构 5.1.1 螺纹连接 5.1.2 键连接 5.1.3 铆接、焊接、胶接 5.2 常用活动连接机构 5.2.1 滑动轴承连接 5.2.2 滚动轴承连接 5.2.3 联轴器、离合器连接 5.3 常用传动机构 5.3.1 带传动机构 5.3.2 链传动机构 5.3.3 齿轮传动机构 5.3.4 蜗轮蜗杆传动机构