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機電一體化機械設計范文第1篇

關鍵詞：機電一體化；機械系統(tǒng)；設計

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

現(xiàn)代科學技術,特別是微電子技術和計算機技術的發(fā)展,使得傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)的設計受到了極大的沖擊，電一體化產品在機械系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息機電一體化機電一體化技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。機電一體化是一門獨立的綜合叉學科，現(xiàn)已發(fā)展到光機電一體化、機械智能化和微機械化階段。目前，機電一體化技術已經在的各個領域已得到廣泛的應用，在機械系統(tǒng)設計領域也發(fā)揮著越來越重要的作用。

二、機電一體化機械系統(tǒng)概述

機電一體化是在傳統(tǒng)的機械技術基礎上，綜合應用機械技術、信息技術、微電子技術、自動控制技術、軟件編程技術等技術,根據(jù)優(yōu)化組織結構目標和系統(tǒng)功能目標,以智力、結構、運動、動力和感知組成等要素為基礎,進而對各個成要素和各要素之間的運動傳遞、信息處理、能量變換、接口耦合、物質運動等進行研究,使整個系統(tǒng)進行結合與集成,并在系統(tǒng)控制程序的信息流控制下,形成物質的和能量的有規(guī)則運動,在高質量、高功能、高精度、高可靠性等方面實現(xiàn)最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。機電一體化的產生和發(fā)展對機械系統(tǒng)也起了極大的推動和促進作用，它提高了機械系統(tǒng)的性能，完成傳統(tǒng)機械所不能完成的功能。一般來說，機械技術只能形成功能有限的純機械的產品，但與信息技術、微電子技術相結合后，就可以形成機電一體化產品。但并非任何的機械產品都能改造成機電一體化產品，必須要對其零部件也要進行適當選擇或替換，再結合相關技術等才能形成機電一體化產品。

圖1 機電一體化系統(tǒng)組成結構示意圖

機電一體化機械系統(tǒng)是通過計算機信息網絡進行協(xié)調與控制，主要是用來完成動力學任務的機械及其機電部件的系統(tǒng)。機電一體化機械系統(tǒng)核心是由計算機控制的，包括機械、電子、液壓等技術的伺服系統(tǒng)。機電一體化機械系統(tǒng)的主要功能是在計算機協(xié)調和控制下，單獨由控制電動機、傳動機構和執(zhí)行機構組成的子系統(tǒng)來完成一系列機械運動，完成其系統(tǒng)功能要求。機電一體化機械系統(tǒng)的設計要從系統(tǒng)的角度進行合理化和最優(yōu)化設計。機電一體化系統(tǒng)的機械結構主要包括執(zhí)行機構、傳動機構和支承部件。（1）執(zhí)行機構是依據(jù)操作指令的要求在動力源的帶動下，完成操作任務的直接裝置。一般具有較高的靈敏度、精確度和可靠性等。由于計算機的越來與強大的性能，傳統(tǒng)作為動力源的電動機已發(fā)展為具有動力、變速與執(zhí)行等多重功能的伺服電動機，從而簡化了傳動和執(zhí)行機構。 (2)傳動機構是伺服系統(tǒng)的一部分，要根據(jù)伺服控制的要求進行選擇設計。傳動機構不但要滿足傳動精度的要求，還要滿足輕量、低噪聲和高可靠性的要求。（3）導向機構一般指起支承和導向作用的導軌、軸承等，為機械系統(tǒng)中各運動裝置完成其特定方向的運動提供保障。此外，在機械系統(tǒng)設計時，為獲得良好的伺服性能，必須考慮機械結構因素與整個伺服系統(tǒng)的電氣參數(shù)、性能參數(shù)的匹配。

與一般的機械系統(tǒng)相比，機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)要求較高的制造精度、良好的動態(tài)響應特性和良好的穩(wěn)定性。（1）高精度。精度的高低直接影響產品的質量，機電—體化機械系統(tǒng)的高精度是其最重要的要求。機電—體化機械系統(tǒng)其技術性能、工藝水平和功能有很大的提高，如機械系統(tǒng)的精度不能滿足要求，則無論機電—體化也無法完成其預定的機械操作。（2）快速響應。機電一體化系統(tǒng)的快速響應要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務之間的時間間隔應當短。只有這樣，能控制系統(tǒng)也才能及時根據(jù)機械系統(tǒng)的運行情況獲取相關信息，然后下達指令，從而精確地完成預定的任務要求。（3）良好的穩(wěn)定性。機電一體化系統(tǒng)要求系統(tǒng)抵御外界環(huán)境的影響和抗干擾能力強，機械裝置在外界干擾的作用下依然能夠保證穩(wěn)地進行工作。因此，在機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)設計中，一般應當滿足無間隙、低摩擦、高諧振頻率等要求。此外，機械系統(tǒng)還要求具有高可靠性、壽命長、體積小、重量輕等特點。

三、機電一體化機械系統(tǒng)的設計

1.機械傳動設計

機械傳動系統(tǒng)的方案設計是機械設計工作中的一個重要組成部分，是最具創(chuàng)造性的設計環(huán)節(jié)。正確合理地設計機械傳動系統(tǒng)，對提高機械的性能和質量、降低機械的制造成本和使用費用等都是至關重要的。機械傳動是一種把動力機產生的運動和動力傳遞給執(zhí)行機構的中間裝置,是一種扭矩和轉速的變換器,其目的是在動力機與負載之間使扭矩得到合理的匹配,并可通過機構變換實現(xiàn)對輸出的速度調節(jié)。機械傳動設計的任務，是將動力機產生的機械能傳輸?shù)讲僮鳈C械上,因而機電一體化系統(tǒng)中機械傳動系統(tǒng)的設計也就是伺服機械傳動系統(tǒng)設計。在機電一體化系統(tǒng)中, 在一定程度上伺服電動機的伺服變速功能替代了傳統(tǒng)機械傳動中的變速機構,只有在伺服電機的轉速范圍滿足不了系統(tǒng)要求的情況下,才會通過傳動裝置進行變速。由于機電一體化系統(tǒng)對快速響應指標要求一般都會很高，機械傳動裝置不僅要解決伺服電機與負載間的力矩匹配問題，還應當大力提高系統(tǒng)的伺服性能。因此，機電一體化系統(tǒng)要求機械傳動部件轉動應當滿足慣量小、摩擦小、阻尼合理、間隙小、輕量和高可靠性等要求。因此機電一體化機械傳動系統(tǒng)具有傳動鏈短、轉動慣量小、盡可能采用線性傳遞、無間隙傳遞等設計特點。

2.機械結構設計

機電一體化的機械結構仍屬于傳統(tǒng)機械技術的范疇,在滿足伺服系統(tǒng)對其穩(wěn)、準、快要求的前提下,從整體上說應該是朝著高速化、精密化和輕量化的方向發(fā)展。因而在進行結構設計時，必須要對具體的零部件的設計提出了更高、更嚴的要求,應當綜合考慮到各個零部件的制造和安裝精度、結構剛度、穩(wěn)定性等具體情況。可以通過一些措施來改善機械結構零部件特性，如采用新材料和鋼板焊接結構來提高支承件的剛度、采用合理的截面形狀和尺寸、采用低摩擦系數(shù)的導軌提高運動的平穩(wěn)性。近幾年在結構上也出現(xiàn)了并聯(lián)形式,如并聯(lián)機器人、并聯(lián)機床等,極大地簡化了機械結構,提高了產品的剛度重量比及精度。除了以上兩個方面以外,機電一體化機械系統(tǒng)設計還需工程技術人員在設計方法上大膽創(chuàng)新,充分利用已有的模塊,,并且在設計之初,就考慮到產品在制造、使用過程中對生態(tài)環(huán)境的影響。

四、結束語

由于機電一體化的迅速發(fā)展，機電一體化技術已逐步滲透到機械工業(yè)的每一個領域，幾乎不受行業(yè)的限制。機電一體化是機械設計理論的發(fā)展，設計好機電一體化機械系統(tǒng)是機電一體化產品的前提。面對日益發(fā)展信息時代,掌握機電一體化機械系統(tǒng)設計的思路,是開發(fā)機電一體化產品的關鍵所在。伴隨著機電一體化技術的不斷發(fā)展其機械部分的設計將會朝著結構更簡單，控制更容易，可靠性更好，性能價格比更高的方向不斷發(fā)展。

參考文獻

[1]黃杰波. 淺談機電一體化機械系統(tǒng)設計理論[J]. 科技資訊,2011,16:109.

機電一體化機械設計范文第2篇

1.1明晰站群特性協(xié)同設計依憑的平臺，包含細化特性的工作站群。細分出來的多樣站群，依循多重的認知背景。機械設計特有的工作站群，能完成關涉機械的設計。這類設計路徑，包含擬定好的任務書、流程關聯(lián)的運算、CAD協(xié)同下的建模。采納CAE，面對建構起來的多重模型，予以仿真優(yōu)化。更替原初的模型，變更為明晰的工程圖。在這以后，再把描畫好的圖例，遞交給體系之中的PDM。協(xié)同設計依憑的控制算法，涵蓋多層級的職能。依循設定出來的總方案、規(guī)劃出來的總流程，搭配最優(yōu)硬件。選出來的控制算法，包含帶有自適應特性的PID。采納某規(guī)格下的Matlab，予以仿真解析。采納軟件協(xié)同路徑下的開發(fā)工具，例如嵌入特性的ADS，來描畫預設的算法屬性，同時調試這一算法。

1.2工作站群獨有的功能虛擬特性的樣機、建構好的評估站群，經由PDM的路徑，獲取機械協(xié)同下的控制算法。依循給定流程，建構一體化這樣的樣機。與此同時，還要創(chuàng)設電控特有的仿真模式。采納某規(guī)格下的CAE，優(yōu)化給定參數(shù)。其他關涉的工作站群，可以經由虛擬樣機，獲取明晰的反饋結果。把反饋得來的數(shù)值，當成后續(xù)時段的設計指引。根據(jù)反饋方向，審慎修補缺陷。各時段的文檔歸整、工作站群特有的修護，涵蓋多層級的技術。制備明晰的產品說明，審慎處理多重圖片。項目關涉的專利申報，也被涵蓋在這一范疇。帶有管理特性的工作站，可被設定成單獨架構下的站點，也可融匯至預設的站點之內。設計管理特性的這類站點，能夠查驗設計之中的可行性，有序管控進度，并調和主體沖突。

2多時段的平臺運作

一體化特有的設計平臺，建構在Web的根基之上，擬定了多重的工作站群。在開發(fā)之后，應考量的側重點，是后續(xù)時段的真正運作。細分出來的運作時段，整合了初始時段的概念設定、接續(xù)的細化設定、平臺建構及評估、制備樣機及評估。首先應考量的，是擬定可行特性的落實方案。采納多學科特有的互通語言，以便描畫完備的設定流程?，F(xiàn)有的最優(yōu)語言，被看成UML。它采納了配套特性的成熟技術，帶有可視化的傾向。它適宜篩選出來的多重領域，獲取廣泛認同。在這種語言下，各科目特有的設計者，能夠妥善互通，擬定任務書。把制備好的產品，看成帶有概念特性的總設計。

后續(xù)時段的細化設計，應圍繞預設的樣機線索，在彼此協(xié)同之中，明辨彼此職責。項目組這一層級的PDM，在后續(xù)的這個時段，凸顯了側重價值。它能隨時跟蹤，把處理得來的精準數(shù)值，分享給擬定好的完整團隊。若需要某一范疇的協(xié)同，即可經由特有的Web，來訪問界面以內的PDM，獲取期待中的數(shù)據(jù)。技術文檔特有的歸整及處理，包含說明書。設計人員歸結得來完備的設計流程，把帶有典型特性的珍貴經驗，存留至知識庫。這就便利了接續(xù)的復用，提升設計實效。

3結語

機電一體化機械設計范文第3篇

關鍵詞：建筑；電氣設計；探討

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

之所以要努力做到建筑智能化,就是要給使用的人提供更加舒適、更加安全、更加高效的工作和生活環(huán)境。智能建筑繼承了以往建筑中優(yōu)秀的部分,又隨著科技的發(fā)展,采用了很多新的技術。通過這些方面的結合,力求營造出更加人性化的空間，也只有作為主體的人的狀態(tài)能保持最佳時，智能建筑的智能化才能得到真正的體現(xiàn)。智能建筑電氣設計方案的質量的高低不僅直接影響到電氣設備的成本，而且還影響到以后運行狀態(tài)，所以在日常的實際工作中，在認真執(zhí)行建筑電氣設計規(guī)范的同時，還要仔細研究項目的實際情況，緊密聯(lián)系實際。爭取做到使設計既不影響將來的發(fā)展，又節(jié)約了資金；使每一個電氣設計項目在保證可靠性的同時，又充分體現(xiàn)設計的經濟性。

1、智能建筑強電系統(tǒng)的設計方法

強電部分的設計主要包括高壓配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、動力照明干線系統(tǒng)、配電箱系統(tǒng)和導線電纜的敷設等，這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。高壓配電系統(tǒng)是一項工程配電的源頭，這一部分的經濟合理性主要體現(xiàn)在不出故障，以避免整個工程斷電,因而必須選用可靠的產品。根據(jù)用電負荷容量及其分布、用電設備特點及負荷等級，合理設計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行，使供配電系統(tǒng)在運行中的損耗減至最低，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經濟運行。

1.1 減少低壓柜的出線回路

首先將負荷的種類和位置確定，將同一區(qū)域性質相同的負荷，由低壓母錢饋出的一個回路供電，這樣做可以減少低壓柜的出線回路，減少低壓柜的臺數(shù)，降低設備成本，但是當出線端故障或饋電回路檢修時會造成大范圍的斷電。然而此種情況在現(xiàn)實中發(fā)生的可能性非常低。我們在實際生活中的住宅樓一年或者更長時間基本上不停電，而這種住宅樓的電源進線大部分都是大容量的單回路供電的，而且現(xiàn)在電氣設備的性能越來越好，通常在不出現(xiàn)電氣故障的情況下是不用檢修的，因此在非重要負荷采用大容量回路出線是可行的，也是降低電氣設備成本的有效方法。

1.2 正確選擇需要系數(shù)、同時系數(shù)以及功率因數(shù)

這幾個系數(shù)直接影響到一棟建筑電氣設備的投資，功率因數(shù)選用是否準確直接影響到計算電流，從而影響電纜 、保護開關的大?。恍枰禂?shù)選用是否準確亦直接影響到計算電流，從而影響電纜、保護開關的大小；同時系數(shù)取值還直接影響變壓器大小的選擇，若取值偏大而選擇大容量變壓器時，會造成將來變壓器運行時損耗的增大，同時也造成資金的浪費。因此在實際的設計中一定要根據(jù)建筑物在實際中設備的運行情況，合理選擇計算系數(shù)，做設計時要考慮發(fā)展前景，留有余量，要根據(jù)實際情況，恰到好處。隨著建筑智能化水平的提高，電量并沒有大幅上升，因此我們在設計中盡量取較低一點的系數(shù)。

2、智能建筑設計中應注意的問題

2.1 綜合布線系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)是智能建筑的神經系統(tǒng)，起著聯(lián)系各種終端和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?。在設計中如何安排好這些盤根錯節(jié)的線路，使之經濟高效，是每一個設計人員都應該好好研究的問題。線路的走向分水平和垂直兩個方向。垂直方向的走線通常都布置在每層的設備小間中，但智能建筑的設備小間由于要布置綜合布線跳線架和相關網絡設備,面積應比以往的弱電間面積大些，而且在設計時還應在每個層面上留一定的剩余空間，以備未來不時之需。

2.2 電氣工程的投入產出比

高檔次生活品質總是意味著高的投入，因此找到一個合適的投入產出比是別墅電氣設計中的關鍵環(huán)節(jié)。更為人性、更為周全的用電設備的配置，使得別墅單體內電氣系統(tǒng)的復雜程度加劇，投入也相應提高與普通住宅的電氣工程收取配套費不同，別墅一般都是按實結算的，其費用構成主要是由設備的電氣級別和數(shù)量決定的。電氣級別的設計主要和小區(qū)的總容量有著直接的關系，因此單位面積用電指標、總體用電同時使用系數(shù)是方案設計中的兩個重要參數(shù)。

2.3 層高設計

智能建筑的層高，始終是一個比較棘手的問題,層高若過高，則會在經濟上造成很大的浪費，因此在設計時我們都在滿足使用功能前提下盡量降低層高。智能建筑布置的管線相比普通建筑要多了許多，除一般建筑都有的空間風管、自動噴灑消防管、強弱電電纜、消防聯(lián)動管線、共用電視天線、保安監(jiān)控線外，還增加了大量綜合布線系統(tǒng)的橋架和數(shù)據(jù)線，這些設備也要占用一定的空間，所以智能建筑的層高也應當比一般建筑要高些。

2.4 地面天花板和墻面

智能建筑中的地面,除具備普通建筑地面平整、舒適、耐磨這些基本特征外,還擔負著水平布線的重要任務。目前我國智能建筑地面設計常見的三種方式：架空地面、預埋線地面、特制地毯下配線地面，各有優(yōu)點,具體設計中該采用哪種地面,主要應由建筑的類型及各種地面的特點決定。

天花板部分的設計也很重要,現(xiàn)在智能建筑的天花板可謂是已經到了不堪重負的程度了，除了布置照明燈具、空調送風回風管、溫感報警區(qū)/噴灑頭外.也要擔負起一定的布線任務,設計人員一定要將這些功能安排的井然有序。

智能建筑墻體通常用來安設接線插座，目前常用的方式有兩種，第一種是墻體內走線、表面安放插座的方式。該方式適合于墻置不會變更的智能住宅。而辦公類智能建筑,因為內墻常常需要重新布置,這種方式并不適合。第二種墻體是配電系統(tǒng)墻，實際上就是為一些配電設備設定的局部的固定的墻體，主要是解決一些較大配電設備的安置問題。

3、如何提高智能建筑電氣設計的合理性和經濟性

供配電系統(tǒng)設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性?？煽啃裕和浑妷旱燃壒╇娤到y(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于三級，盡量減少變電級數(shù)過多產生的電能損耗，保證在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性，力求穩(wěn)定、可靠供電。靈活性：主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣既可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速，且維修起來簡單、方便。靈活性還表現(xiàn)在具有適應發(fā)展的可能性。 安全性是指保證在進行一切操作切換時，工作人員和設備的安全以及運行安全可靠，并且能在安全條件下進行維護檢修工作。

通常在設計中只要滿足規(guī)范的要求就基本上能滿足上述三點要求，但經濟性同樣是設計電氣各系統(tǒng)的重要原則?？紤]經濟性時，必需從整個建筑的全局出發(fā)，根據(jù)建筑本身的特點，經濟合理地設計電氣的各系統(tǒng)。然而，可靠性與經濟性二者之間既矛盾又統(tǒng)一，如果過分強調可靠性，以配電系統(tǒng)為例，大部分設備由變配電所低壓母線放射式供電，勢必造成設備增多，投資增大，導致不必要的浪費，使經濟性下降；如果過分強調經濟性，減少設備，簡化結線，就必然會影響可靠性，當發(fā)生事故時會造成較大面積的停電，又會帶來損失，可見這樣的結果是不但降低了可靠性，同時經濟性也降低。因此在處理這些矛盾時，應當先滿足可靠性再提高經濟性。

4、結束語

隨著人民生活水平的不斷提高和住宅產業(yè)的發(fā)展, 在我國經濟發(fā)達地區(qū)出現(xiàn)了許多中高檔別墅住宅小區(qū), 在綜合布線的基礎上用計算機對這幾個部分進行綜合集成,統(tǒng)一管理,讓各個部分之間創(chuàng)造出高效、舒適的生活工作環(huán)境時,那么該建筑是具有智能化的。這些智能別墅住宅小區(qū)面積多達數(shù)十萬平方米, 其電氣設計也向著高檔次和智能化的方向發(fā)展。然而我國而現(xiàn)有的民用建筑電氣設計規(guī)范主要針對普通住宅, 對于高級別墅區(qū)的電氣設計還沒有相應的明確規(guī)范, 只能采用經驗和規(guī)范相結合的設計方法。

因此，只有我們不斷的學習、不斷的積累經驗，才能使我們的智能化電氣設計水平逐步提高，才能滿足人民生活水平的提高和社會發(fā)展進步的需要。

參考文獻：

機電一體化機械設計范文第4篇

關鍵詞：機械類專業(yè);自動化類課程;課程體系

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2016）11C-0091-03

機械類專業(yè)主要有機械設計制造及其自動化、農業(yè)機械化及其自動化、車輛工程等。在這些專業(yè)的培養(yǎng)目標中，明確了對學生進行自動化技術的教學要求。因此，在專業(yè)培養(yǎng)方案中設置了自動化類課程，科目主要有電工技術、電子技術、測試技術、單片機原理及應用、工程控制與機電一體化技術等。自動化類課程的設置對于學生掌握現(xiàn)代機械設計方法與先進制造技術，能夠從事機電結合的產品開發(fā)、自動生產設計等方面的工作起到了積極的作用。

一、自動化類課程體系教學中存在的問題

由于各方面原因，機械類專業(yè)有偏“機”的傾向，自動化方面偏弱，雖然在教學過程中講授機電兩方面的知識，但是實際上各自為政，出現(xiàn)了機電脫節(jié)的現(xiàn)象，造成學生所學的知識不能相互融合，培養(yǎng)的學生很難成為機電綜合類人才。

（一）理論教學內容相互結合不足

機械類專業(yè)中自動化類課程未形成合理的體系，一方面，在教學中沒有注意相互內容的層次關系，銜接不理想。授課教師各自講授教學內容，相互之間缺乏溝通，出現(xiàn)了授課內容重疊的現(xiàn)象。比如，在《電工技術》課程中關于直流電動機以及PLC控制的知識，而在《機電一體化技術》課程中又有直流伺服電機和PLC技術的內容，如果任課教師間不注意交流，不可避免地出現(xiàn)了重復講授的情況，在當前課程學時壓縮的背景下，造成了學時的浪費。另一方面，自動化課群與機械制造類課程聯(lián)系不夠緊密，機電結合不足。自動化類課程的設置，是為了使學生在機械設計與制造環(huán)境中能夠利用自動化的技術手段，達到掌握機電技術的知識目標。但在教學中這兩方面的課程相對獨立，課程學期安排上不夠合理，造成了學生機電知識上的割裂與脫節(jié)。比如，機械類課程中的《數(shù)控機床》課程，主要講授作為典型機電一體化產品一數(shù)控機床的知識，可作為它的前續(xù)課程《機電一體化技術》卻安排在了同一個學期甚至滯后的學期開設，不能起到前期知識鋪墊的作用。

（二）實踐教學環(huán)節(jié)薄弱，缺乏綜合性訓練

自動化類課程的實踐教學環(huán)節(jié)內容單一、薄弱，對學生綜合應用機電一體化技術的能力培養(yǎng)與訓練不足，主要體現(xiàn)在：1.實驗內容大多以驗證性為主，未能充分從機電結合的角度去安排應用性強的項目;2.生產實習沒有與自動化相關的任務;3.畢業(yè)設計訓練缺失，近幾年機械類專業(yè)的學生進行的畢業(yè)設計只是在機械設計與制造方面的題目，沒有與自動化相結合的內容。

由此可見，現(xiàn)有狀態(tài)制約了相關專業(yè)學生對機電綜合應用能力的培養(yǎng)，學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力不能得到訓練。因此，在我校實行學分制的背景下，如何使機械類專業(yè)的學生具備能適應現(xiàn)代社會需要和技術發(fā)展要求的機電綜合能力是亟需解決的問題，進行對自動化類課程體系和教學內容的研究與實踐具有重要的現(xiàn)實意義。

二、自動化類課程體系建設的措施

（一）建立教學團隊

教學團隊建設既是加強師資隊伍建設的有效途徑，也是促進教學改革的廣闊平臺和凝聚教師向心力的良好載體。在機械類專業(yè)自動化類課程教學中，通過建立團隊合作機制和組織模式，有利于開展教學研討和交流，便于科學合理地構建相關課程的教學內容;有利于進一步開發(fā)教學資源，整合團隊成員的優(yōu)勢，為教學實踐提供強有力的師資保障。

（二）建立科學合理、銜接有序的課程體系

圍繞機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標，研究自動化類課程中各科目的具體教學內容，特別要注重各科目的銜接及其知識在機械設計制造中的應用。

在《電工技術》課程中重點講解電路基本理論、變壓器、三相異步電動機、繼電器控制;直流電機以及PLC控制在后續(xù)課程《機電一體化技術》中講授;《測試技術》課程中主要講解傳感器與信號處理，測試系統(tǒng)的構建由《機電一體化技術》課程介紹等。理順自動化類課程授課次序（如圖1所示）。

圖1 自動化類課程教學次序

在機械類專業(yè)的自動化類課程中，《機電一體化技術》是以當前機電一體化技術為主，面向具有代表性的機電一體化系統(tǒng)的設計開發(fā)，從較寬廣的應用范圍講述機電一體化的基礎理論與應用，綜合性、實踐性很強，涉及知識面廣、容量大。課程教學內容主要包括機械系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、接口技術以及機電一體化系統(tǒng)設計等。該課程對于機械類專業(yè)中“機”“電”類課程知識的銜接與協(xié)調起著重要的作用，相關課程關系（如圖2所示）。所以可以以此為抓手，統(tǒng)籌安排，妥善處理好兩大類課程的體系建設問題。

圖2 機電類課程關系

（三）加強綜合性實踐教學體系建設

在實驗內容上，突破課程體系的界限，將機械設計、液（氣）壓傳動、電氣控制和PLC、單片、測試技術等課程內容有機結合，圍繞典型的機電一體化裝備，建設系統(tǒng)性、綜合性的實驗項目或開展機電綜合性課程設計。

加強機電相結合的生產實習、畢業(yè)設計的建設。探討在原有實習項目中如何增加自動化類的要求，這樣可以充分利用現(xiàn)有實習基地（大型國有企業(yè)）的資源使學生得到現(xiàn)場的綜合訓練。增加機電一體化的畢業(yè)設計題目，使學生所學知識得到整合與提高。

（四）構建學生創(chuàng)新教育體系

機械類專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿高等教育的全過程，構建創(chuàng)新教育體系是非常重要的一個環(huán)節(jié)。大學生往往思想活躍、勇于創(chuàng)新、競爭意識強，開展學生科技創(chuàng)新活動可以激發(fā)學生的主觀能動性，提高創(chuàng)新意識?？梢越M織學生參加“機器人大賽”“飛思卡爾智能車大賽”等活動，進一步加強對其機電綜合能力的培養(yǎng)和鍛煉，使學生對所學的知識融會貫通。學科競賽還可以與課堂教學以及實踐教學結合起來，使學生在專業(yè)知識體系的構建中，逐步形成機械設計制造與自動化控制相融合的構架。

三、結束語

機械類專業(yè)中的自動化類課程是其專業(yè)培養(yǎng)方案中重要的組成部分，合理設置課程及其教學內容、科學安排講授學期與次序，并與機械類課程能夠有機結合對于專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)有著重要的意義。在當今社會中，對機電結合的一體化人才需求比較旺盛，培養(yǎng)出掌握機電技術的復合型應用人才，使之在工作崗位做出貢獻，是高等教育的目的。建設并完善機械類專業(yè)自動化類課程體系，可以適應學分制的要求，為培養(yǎng)學生機電一體的綜合應用能力提供環(huán)境和條件。

基金項目：“電工電子系列課程教學團隊”;精品課程“電氣控制技術”;內蒙古農業(yè)大學教育教學改革研究項目（JG-201316）。

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機電一體化機械設計范文第5篇

摘要：機電一體化是一項交叉密集型技術，該技術的應用能夠促進機械工程領域的發(fā)展，本文對機械一體化在該領域的應用進行探究。本文立足于機電一體化內涵等理論，分析機電一體化的多元具體化應用，并對應用趨勢進行展望。

關鍵詞：工程機械；機電一體化；應用

引言

伴隨著現(xiàn)代社會不斷發(fā)展，各種科學技術不斷進步，完善。各類的學科融合也愈加密切。通過多種學科技術融合發(fā)展，極大的促進了工作效率，精化了發(fā)展途徑。舉個例子，就目前來看，機電一體化技術在多種領域的實際技術操作中都應用到。通過其技術的精確性和操作便捷性性等來大力的推進，改良了當前的工業(yè)生產，技術，管理層面的模式操作。需要注意的是，目前針對于此的技術操作仍屬于初級發(fā)展階段，還需后續(xù)不斷的研究深化。本文通過對其技術應用的分析為后續(xù)的研究發(fā)展做先行探索。

一、機電一體化內涵及作用

（一）機電一體化內涵

“機械電子學”，也就是機電一體化的學科表達，機電一體化技術是基于計算機技術進一步發(fā)展的新型技術。通過將計算機，機械制造，機械控制技術等技術融合貫通，互相聯(lián)系。來達成更為高效的操作需求。從上個世紀中期，就有開始將電子技術運用到機械操作中的實例，并取得一定的實踐成果。在后來的發(fā)展中，電子技術與機械技術不斷的融合發(fā)展。伴隨著機電一體化進程的不斷深入，更智能，更高效成為了后續(xù)發(fā)展的主旋律。以機電一體化為大綱發(fā)展，囊括機械制造，電子信息技術，機械控制，系統(tǒng)傳感服務等等，逐漸運用到了更多的領域。

（二）機電一體化作用

通過運用機電一體化技術，在機械制造領域來說能夠更好的去設計，匹配符合人們需求的機械產品。從而進一步推動當前的機械智能發(fā)展。結合實際的運用所需，當前運用機電一體化技術制造的產品多符合輕便，易于操作，攜帶等特點，能夠更好的為人們提供信息服務。伴隨著人工智能的不斷發(fā)展，工業(yè)生產自動化，控制自動化，電子產品自動化，以及智能機器人等等不斷問世，推動了行業(yè)發(fā)展。從大環(huán)境來看推動了當前的國體經濟發(fā)展，優(yōu)化了當前的生產模式。

二、機電一體化技術的應用特點

（一）自動檢測

機電一體化技術與計算機操作技術密切相關。通過運用計算機技術來對機電一體化技術進行技術指導，操作指示，同時，計算機技術也運用在機電一體化技術的檢測，修正環(huán)節(jié)。通過對機械制造，機械設計環(huán)節(jié)的信息采集，數(shù)據(jù)分析。來對其進行技術檢測，針對操作過程中出現(xiàn)的程序錯誤和異常情況檢索，并通過計算機技術演算制定相應的應對方案。以警報預警的形勢對外傳送，便與操作人員發(fā)現(xiàn)處理。在通過計算機技術管理下進行機械制造，機械設計更具有安全性，穩(wěn)定性與操作便易性。

（二）高精度

作為新型的機電融合技術，機電一體化具有高精度，高效率的特點，在進行機械制造，機械設計之前對其所需數(shù)據(jù)進行調控配比，保證操作步驟的準確性，極大的提升了操作效率?，F(xiàn)代的設計，制造業(yè)不斷的完善發(fā)展自身生產的流程穩(wěn)定性，準確性。保障了生產準確度，提升整體的操作規(guī)范性。舉個例子，在進行建筑施工時需要進行混凝土攪拌，其中投入的物料比是一個需要精確度較高的操作。而通過電子計算機技術對其實際的物料比調控，再結合機械按配比投入，保障了混凝土質量。整體而言，此種高精度的操作環(huán)節(jié)極大的提升了工程建設效率。

（三）低耗能

除此之外，機電一體化技術還有著損耗低的優(yōu)勢，舊式的工程建設過程中，由于缺少計算機的精確管控，不能及時更進管理建設信息，在實際建設中出現(xiàn)問題時需要專業(yè)的技術人員進行每個操作環(huán)節(jié)的技術檢測。此種工作模式不僅浪費人工成本，還不能完全保障其檢測質量，操作效率低下。而計算機技術下通過即時使用的最低損耗量來進行工程建設，最大限度的降低了物料，建設成本損耗。

三、機電一體化具體應用領域分析

（一）監(jiān)控領域應用

不僅僅是提升整體的工程建設效率，機電一體化技術還能維護建設過程中的設備運行，通過一體化技術來對工作環(huán)境中的建設儀器，設備進行技術，故障檢測，一般情況下，當出現(xiàn)檢測故障時情況時，檢測儀器通過警示，聲音，調節(jié)亮度等對外播報，便與技術維修人員更快的針對故障部位進行維修，在保障建設效率的同時降低建設損耗。而監(jiān)控管理過程也能更為直觀的了解到建設進程從而依此制定后續(xù)的建設方案。

（二）調整施工精度領域應用

在過去傳統(tǒng)的工程建設中，在面臨建設精確數(shù)據(jù)時需要進行更多的人工演算，在出現(xiàn)設計誤差和偏差情況下，都有可能差之毫厘失之千里。從而影響到整體的工程建設質量。而引入機電一體化技術后，能夠更好的對建設施工過程進行精確調控。

（三）節(jié)能領域應用

在減少能源損耗，最大限度的運用已有材料方面，機電一體化技術可以很好的通過精確的電子計算來對現(xiàn)有物料配比，分配其建設任務。保持當前的各項建設數(shù)值維持在臨界工作值，在保證建設效率的同時最大限度的節(jié)省了建設生產所需材料。與舊式的工程建設相比，不僅是建設效率的提高，建設材料的節(jié)省，還能將當前的建設材料最大限度的使用，將各級建設環(huán)節(jié)緊密結合。

四、機電一體化應用領域趨勢與發(fā)展方向

（一）機電一體化的應用趨勢

就目前來看，機電一體化技術在今后的網絡信息安全維護，微電子技術，傳感器方面的應用將會有較好的發(fā)展前景。

伴隨著當前社會的不斷發(fā)展，計算機網絡，互聯(lián)網系統(tǒng)受眾越來越廣。所以，結合時展大環(huán)境，將機電一體化技術同網絡安全技術捆綁發(fā)展。實現(xiàn)一加一大于二的發(fā)展建設。在保障機電一體化技術的市場競爭力的同時，更為便易的為網絡用戶服務，保障其活躍用戶黏性。而機電一體化技術與微電子領域相結合，將其使用模式優(yōu)化，更加靈巧，輕便。除此之外，機電一體化技術與傳感器的聯(lián)合應用，提高了操作精確性。

（二）機電一體化的發(fā)展方向

長久來看，機電一體化的今后發(fā)展延生方向有微型化，系統(tǒng)化和智能化三類。伴隨著當今社會科學技術的不斷發(fā)展，成熟，人們更傾向于使用便捷，操作簡單，輕巧靈便的工具。通過運用機電一體化技術將其與微型設計結合，必將受到人們喜愛，推廣。從工程建設方面來看，整體的操作流程繁瑣復雜，為了達成對各個操作建設環(huán)節(jié)的進度了解，從而更好的制定后續(xù)的建設方案，采用機電一體化技術對其調控，管理，整合建設施工的各項建設任務。此外，當前網絡的不斷發(fā)展，各項行業(yè)，建設設計都講求人工智能。在人工智能領域，結合機電一體化技術發(fā)展，提高生產效率，降低能源損耗。

結語

結合上述，本文文章旨在探討在工程建設，機電制造，設計中機電一體化技術的合理應用。在了解機電一體化運用技術后將其合理科學的結合到工程建設環(huán)節(jié)，提高建設效率降低物料損耗，提高建設精確性。在今后的發(fā)展過程中可與微型電子，人工智能領域相結合。彰顯其良好的發(fā)展前景。同時，通過本篇文章的表訴，為后續(xù)的研發(fā)人員做前行調查。望后續(xù)能有更多的專家學者投身于新型機電一體化技術運用不同的建設領域中。促進機械，機電建設行業(yè)發(fā)展。

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