傅成維

摘 要：隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和信息產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計和研究也需要借助電子技術(shù)而得到進一步的飛躍。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品的問世將極大地改變機械系統(tǒng)的設(shè)計與研究。而機電一體化機械系統(tǒng)就是機電一體化的重要組成部分。機電一體化機械系統(tǒng)是利用計算機來完成機械設(shè)計和研究的過程，是對傳統(tǒng)機電工業(yè)的改革和創(chuàng)新，擁有很大的發(fā)展前景。該研究將重點討論機電一體化的相關(guān)概念，機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計原則以及設(shè)計步驟、性能分析及改進措施。

關(guān)鍵詞：機電一體化 機械系統(tǒng) 設(shè)計

中圖分類號：TU3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0029-01

機電一體化機械系統(tǒng)是利用計算機來完成機械設(shè)計和研究的過程。是對傳統(tǒng)機電工業(yè)的改革和創(chuàng)新，擁有很大的發(fā)展前景。因為機械系統(tǒng)是一個系統(tǒng)，是由各個機電部件組成，所以每一個部分都要做到精細(xì)，互相協(xié)調(diào)配合而達到系統(tǒng)的高效科學(xué)。

1 機電一體化機械系統(tǒng)的相關(guān)概念

機電一體化系統(tǒng)是由多個信息處理系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)配合所組成的，所以對信息的處理和反應(yīng)非常之快，因為系統(tǒng)存在多個分支。機電一體化的機械系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)相比有很大差別，傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)沒有計算機的控制部分，而機電一體化機械系統(tǒng)就是以計算機為中心樞紐，組織機械進行生產(chǎn)開發(fā)和運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代的機電一體化系統(tǒng)就是利用仿生技術(shù)、微電子技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化和快速應(yīng)變能力，是現(xiàn)代高科技手段在機械制造行業(yè)的推廣和應(yīng)用，具有非常大的市場價值。

2 機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計原則

2.1 高精度

機電一體化產(chǎn)品最重要的特點以及設(shè)計的基本原則就是高精度。只有機電產(chǎn)品的精度符合設(shè)計要求，才能把自身的優(yōu)勢更好的應(yīng)用在生產(chǎn)中。如果機電一體化的機械系統(tǒng)不夠精確，會造成機電產(chǎn)品不合格的情況發(fā)生。機電一體化產(chǎn)品的零部件尺寸是否達到標(biāo)準(zhǔn)尺寸是判斷機電一體化產(chǎn)品精度是否合格的重要評判標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 智能化

機電產(chǎn)品的智能化又稱快速反應(yīng)性是機電一體化機械系統(tǒng)的主要特征，它可以自由的應(yīng)對突發(fā)狀況并減少反應(yīng)時間，哪怕是臨時修改設(shè)計內(nèi)容，因為機電一體化的機械系統(tǒng)的各個部分是獨立工作的，所以不會因為一個子系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法運行。從系統(tǒng)接收信息指令的那一刻開始，智能化系統(tǒng)就以非?？斓乃俣认驒C械的各個部分傳達并工作。

2.3 穩(wěn)定性好

機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以有效增加其使用壽命和效率，穩(wěn)定性好的產(chǎn)品性能參數(shù)就高，穩(wěn)定性差的產(chǎn)品性能參數(shù)就低，所以保證穩(wěn)定性非常重要。因為一個機械系統(tǒng)的子系統(tǒng)非常之多，所以要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就要降低機械振動的頻率和摩擦系數(shù)，再三確認(rèn)零部件的尺寸選擇，整體上向著小型化和輕量化的方向發(fā)展。

3 機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計步驟

3.1 動力元件的設(shè)計

動力元件傳統(tǒng)機械系統(tǒng)的重要組成成分，機電一體化的機械系統(tǒng)動力元件是由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，為各種機械傳導(dǎo)部位提供動力和支持。動力元件主要包括發(fā)電機等可以提供動力的機電設(shè)備，隨著科技的發(fā)展，機電一體化機械系統(tǒng)的動力元件將更加智能化和自動化，不需要浪費人力資源。

3.2 傳動元件的設(shè)計

傳動元件在機電一體化機械系統(tǒng)中起著傳導(dǎo)的作用，它將計算機的命令信號翻譯成機器可以讀懂的語言，指導(dǎo)其進一步工作。傳動元件包括兩個方面：傳動機和轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的變換器。傳動機的精度較高，體積小、重量輕、噪音低，還可以滿足機械系統(tǒng)的伺服性能，是穩(wěn)定性非常好的傳動元件。

3.3 機械系統(tǒng)的性能分析

機械系統(tǒng)的性能分析是動態(tài)特征與靜態(tài)特征的總和，通過建立數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)表達式來真實反映機械系統(tǒng)的性能。設(shè)計系統(tǒng)各個部件運動參數(shù)、關(guān)系和結(jié)構(gòu)，確定零件的精確度、材料和結(jié)構(gòu)。選擇其他部件、原件，配置系統(tǒng)阻尼等等都隸屬于機械系統(tǒng)的性能。這些機械系統(tǒng)的性能決定著機械產(chǎn)品的功能質(zhì)量參數(shù)，機械性能好的產(chǎn)品使用壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量好，靈敏度高、機械的耐磨損狀況良好，可長期使用。

4 機電一體化機械系統(tǒng)的改進措施

4.1 改良設(shè)計思想

要積極改良機電一體化的設(shè)計思想，隨著時代的進步而不斷進步，努力學(xué)習(xí)國外先進的機械生產(chǎn)技術(shù)，在實現(xiàn)“機械化”和“電子化”的有機結(jié)合之后，進一步實現(xiàn)自動化，減少人力資源的浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。設(shè)計方案主要是由全部設(shè)計人員進行策劃和實施的，所以設(shè)計人員的才能和設(shè)計理念會很大程度上影響機電一體化的設(shè)計和應(yīng)用。

4.2 加大經(jīng)費投入

真正實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化，最基本要做的就是加大經(jīng)費投入，不論是科研經(jīng)費還是后期的維修經(jīng)費都要持續(xù)不斷的供給。可能從表面上來看，實現(xiàn)機電一體化的過程需要龐大的資金和各種各樣先進的技術(shù)，但是一旦實現(xiàn)了機電一體化機械系統(tǒng)，所節(jié)省的人力，創(chuàng)造的財富都是無法衡量的。

5 結(jié)語

無論是現(xiàn)在還是將來，機械自動化都將成為行業(yè)發(fā)展的大趨勢，機械的智能化將會成為行業(yè)的最終選擇，本研究分析了機電一體化機械系統(tǒng)的基本含義、設(shè)計和應(yīng)用的基本原則、系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟等基礎(chǔ)的設(shè)計和應(yīng)用，并且提出了加大經(jīng)費投入和改良設(shè)計思想等措施來提高機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，希望可以為機械行業(yè)的發(fā)展建言獻策，為祖國的未來添磚加瓦。

參考文獻

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