機電一體化系統設計課程設計指導書（第2版）

本書作者在總結多年來在機電一體化系統設計、教學、科研開發和生產經驗的基礎上，從理論聯繫實際的角度出發，系統地介紹了機電一體化系統設計的思路、方法和步驟。本書主要內容包括：課程設計的一般過程與要點、機電一體化系統機械部件設計、機電一體化系統進給伺服系統設計、機電一體化控制系統及其模組電路設計，以及機電一體化系統設計的典型實例等。本書的編寫以培養學生分析和解決實際問題的能力為主線，重點突出了設計思路和具體方法。作為教學用的設計指導書，不但內容實用，而且參考資料準確可靠。本書所提供的機械和電氣圖樣，大多是作者研究開發的機電一體化產品技術資料，均已經過工程實踐的檢驗。

本書在編寫上特色明顯，力求實用、化解難點、深淺適宜，不僅可作為大學本科相關專業的課程設計、畢業設計的教學參考書，也可供成人教育和高職高專本、專科相關專業選用。此外，本書對從事機電一體化系統(產品)設計、製造的工程技術人員，也具有一定的參考價值。

本書常用符號與單位

第一章緒論1
第一節機電一體化系統設計課程設計的 目的1
第二節課程設計的內容與工作量要求1
第三節課程設計的時間分配建議2
第四節課程設計的成績評定2

第二章課程設計的一般過程與要點3
第一節設計準備工作4
第二節總體方案設計要點4
第三節機械系統設計中的重點知識結構5
第四節控制系統設計中需注意的有關 問題6
第五節注意現代設計手段和網路資源的 運用7

第三章機電一體化系統機械部件 設計8
第一節切削力的分析與計算8
第二節齒輪傳動副的選用17
第三節同步帶傳動副的選型與計算19
第四節滾珠絲杠副的選型與計算30
第五節直線滾動導軌副的選型與計算42
第六節諧波減速器的選用48
第七節聯軸器的選用51

第四章機電一體化系統進給伺服 系統設計54
第一節概述54
第二節機械系統運動參數的計算57
第三節步進電動機及其選擇59
第四節步進電動機的控制與驅動68
第五節增量式旋轉編碼器與直線光柵85
第六節交流伺服系統95

第五章機電一體化控制系統及其模組 電路設計104
第一節機電一體化控制系統的選擇104
第二節機電一體化控制系統微控制器的 選擇105
第三節機電一體化控制系統的電源設計 與選擇107
第四節光電隔離電路設計與應用114
第五節開關量輸入通道電路設計與應用117
第六節開關量輸出通道電路設計與 應用122
第七節常用記憶體與I/O介面晶片的 應用電路設計 127
第八節AD與DA轉換介面電路設計139
第九節鍵盤與LED顯示電路應用設計145

第六章機電一體化系統設計實例158
第一節臥式車床數控化改造設計158
第二節數控車床自動回轉刀架機電系統 設計180
第三節XY數控工作臺機電系統 設計193
第四節可升降雙軸旋轉雲台機電系統 設計200
第五節波輪式全自動洗衣機機電系統 設計211
參考文獻234