机电一体化课程设计指导书

王金娥、罗生梅主编的《机电一体化课程设计指导书》以机电一体化产品设计开发过程为线索，以简明、扼要、实用和系统为宗旨，对于机电一体化产品设计过程中涉及的相关内容结合应用实例进行了系统的阐述。全书共分7章，分别介绍了绪论、总体方案设计、机电一体系统机械模块设计、机电一体化系统驱动模块设计、机电一体化系统传感器与测量模块设计、机电一体化控制系统设计和机电一体化综合设计实例。 《机电一体化课程设计指导书》可作为普通高等院校机械制造及自动化、机械电子工程、材料成型与控制工程等专业本科生的通用教材，也可作为机电一体化产品开发设计人员、产品制造人员的学习和参考用书。

第1章 绪论
1.1 机电一体化课程设计的目的
1.2 机电一体化课程设计的任务
1.3 机电一体化课程设计的方法和设计流程
1.4 机电一体化课程设计的内容和时间安排
1.5 课程设计说明书的内容
1.6 准备答辩和成绩评定建议
第2章 总体方案设计
2.1 总体方案设计的目标
2.2 系统的功能原理方案设计
2.2.1 功能原理方案设计的步骤
2.2.2 功能原理方案设计的方法
2.3 结构总体设计
2.3.1 总体结构设计的步骤和内容
2.3.2 结构设计的基本原则和原理
2.4 控制系统总体方案设计
2.4.1 控制系统总体方案设计的内容和步骤
2.4.2 控制器选型
2.5 控制电机的选择
2.5.1 对控制电机的基本要求
2.5.2 常用控制电机的分类及特点
2.6 应用举例
第3章 机电一体化系统机械模块设计
3.1 齿轮传动副的选用
3.1.1 总传动比的确定
3.1.2 齿轮传动的回差及其控制
3.2 滚珠丝杠螺母传动副的选型与计算
3.2.1 滚珠丝杠螺母副的工作原理与特点
3.2.2 滚珠丝杠螺母副的参数与标注
3.2.3 滚珠丝杠螺母副的精度等级
3.2.4 滚珠丝杠螺母副的结构类型
3.2.5 滚珠丝杠螺母副的尺寸系列
3.2.6 滚珠丝杠螺母副支承方式及制动装置的选择
3.2.7 滚珠丝杠螺母副预紧方式的选择与预紧力确定
3.2.8 滚珠丝杠螺母副支承所用的轴承规格与型号
3.2.9 滚珠丝杠螺母副的动载荷计算与直径估算
3.2.10 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验
3.2.11 滚珠丝杠螺母副的刚度计算
3.4 同步带传动的设计计算与选型
3.4.1 同步带传动的特点与应用
3.4.2 同步带的主要结构及分类
3.4.3 同步带轮的主要类型及规格
3.4.4 同步带传动的设计计算
3.4.5 同步带传动的选型与计算实例
3.5 导轨的设计与选型
3.5.1 导轨的技术要求
3.5.2 直线滑动导轨
3.5.3 贴塑滑动导轨
3.5.4 导轨的维护
3.5.5 滚动直线导轨的选型与优点
3.5.6 滚动直线导轨副的精度及选用
3.5.7 滚动直线导轨的选型与计算
3.6 联轴器的选用
3.6.1 刚性联轴器
3.6.2 挠性联轴器
3.6.3 联轴器的选用
3.6.4 联轴器传递扭矩的计算
3.7 机械模块应用实例――镗铣加工中心工作台（X轴）设计
3.7.1 镗铣加工中心工作台（X轴）设计
3.7.2 设计计算
3.7.3 工作台部件设计
3.7.4 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验
第4章 机电一体化系统驱动模块设计
4.1 步进电机
4.1.1 步进电机的分类及其特点
4.1.2 步进电机的主要参数及选择
4.1.3 步进电机的型号标注
4.1.4 步进电机的选用
4.1.5 步进电机的驱动与控制
4.1.6 步进电机的升降频方式
4.2 直流伺服电机
4.2.1 直流伺服电机的分类和特点
4.2.2 有刷直流伺服电机
4.2.3 直流无刷伺服电机
4.2.4 直流伺服电机的驱动电路
4.2.5 直流伺服电机的选择
4.2.6 直流伺服电机的标注
4.3 交流伺服电机
4.3.1 交流伺服电机的特点、分类和结构
4.3.2 交流伺服电机的主要技术参数
4.3.3 异步型交流伺服电机
4.3.4 同步型交流伺服电机
4.3.5 交流伺服电机的控制形式
4.3.6 交流伺服系统与步进伺服系统的比较
4.3.7 交流伺服电机及其驱动器的选用
4.4 应用举例
4.4.1 纸纱复合制袋机工艺流程
4.4.2 纸纱复合制袋机的主要控制构成
4.4.3 切断环节的伺服控制系统
4.4.4 纸纱复合制袋机电气系统的选择与设计
4.4.5 伺服接口电路
4.4.6 制袋机工作过程中的协调控制与实现
第5章 机电一体化系统传感器与测量模块设计
5.1 光电编码器
5.1.1 增量式光电编码器
5.1.2 绝对式光电编码器
5.1.3 光电编码器的选用
5.2 光栅式位移传感器
5.2.1 结构和工作原理
5.2.2 标注及基本参数
5.2.3 光栅式位移传感器的安装方式
5.3 测速发电机
5.3.1 测速发电机的分类及特点
5.3.2 直流测速发电机
5.3.3 交流异步测速发电机
5.3.4 测速发电机的选用
5.4 应用举例
5.4.1 编码器应用举例
5.4.2 测速发电机的应用举例
第6章 机电一体化控制系统设计
6.1 可编程控制器控制系统
6.1.1 可编程控制器控制系统的特点
6.1.2 可编程控制器的分类
6.1.3 可编程控制器的应用领域
6.1.4 可编程控制器的工作原理
6.1.5 可编程控制器控制系统的设计
6.2 单片机控制系统
6.2.1 单片机控制系统的特点
6.2.2 单片机的分类及选用
6.2.3 单片机存储器的扩展
6.2.4 单片机的I／O扩展及其电路设计
6.2.5 A／D和D／A转换电路设计
6.3 工业PC控制系统
6.3.1 工控机的特点
6.3.2 典型工控机及系统的分类和组成
6.3.3 工业PC控制系统的设计过程
6.4 闭环伺服系统
6.4.1 闭环伺服系统组成方案
6.4.2 闭环伺服系统的数学模型
6.5 应用举例
6.5.1 注塑生产过程的单片机控制系统
6.5.2 机械手物料自动搬运的可编程控制器控制系统
第7章 机电一体化综合设计实例
7.1 BXO密封槽数控机床设计
7.1.1 概述
7.1.2 密封槽数控机床总体方案设计
7.1.3 密封槽数控机床机械模块设计
7.1.4 切削力的分析与计算
7.1.5 机械模块设计计算
7.1.6 机床驱动模块设计
7.1.7 密封槽数控机床控制模块设计
7.2 SCARA机器人的设计
7.2.1 设计任务
7.2.2 SCARA机器人的总体设计
7.2.3 机器人关键零部件设计
7.2.4 机器人控制系统设计
7.3 普通车床的数控化改造
7.3.1 设计任务
7.3.2 总体方案设计
7.3.3 机床主传动系统的设计计算
7.3.4 机床进给系统机械传动部分的设计计算
7.3.5 机床进给系统步进电机的设计计算与选择
7.3.6 控制系统的设计
7.4 立体仓库的堆垛机设计
7.4.1 设计任务
7.4.2 总体方案设计
7.4.3 堆垛机的机械系统设计
7.4.4 堆垛机控制系统设计
参考文献