機電一體化執(zhí)行元件

機電一體化技術

執(zhí)行元件（驅動部件）是將各種形式的輸入能量轉換為機械能的轉換部件。在機電一體化系統(tǒng)中,執(zhí)行元件處于微電子控制系統(tǒng)與機械系統(tǒng)的連接部位。

執(zhí)行元件是機電一體化系統(tǒng)必不可少的部件。第一節(jié)執(zhí)行元件的種類、特點及基本要求

執(zhí)行元件（驅動部件）是將各種形式的輸入能量轉換為機械能的轉換部件。例如：電動機；電磁鐵；繼電器；液壓缸；氣缸；等……第一節(jié)執(zhí)行元件的種類、特點及基本要求電能液壓能電壓能化學能等轉換為機械能什么是執(zhí)行元件？THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY

執(zhí)行元件是機電一體化系統(tǒng)必不可少的部件。數(shù)控機床各坐標軸的運功、工作臺的進給運動；第一節(jié)執(zhí)行元件的種類、特點及基本要求例如：工業(yè)機器人手臂的升降、回轉和伸縮等運動。等等……為什么重要？THECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGAUTOMATION,FUZHOUUNIVERSITY根據使用能量的不同，執(zhí)行元件可分為電動式、液動式和氣動式。電動式：主要利用電磁力驅動機械運動機構運動。液動式：利用液壓能驅動機械運動機構運動。氣動式：利用氣壓能驅動機械運動機構運動。一、執(zhí)行元件的種類及特點一、執(zhí)行元件的種類及特點圖3.1執(zhí)行元件的種類電動機電磁鐵及其它執(zhí)行元件油缸液壓馬達與材料有關氣缸氣壓馬達雙金屬片形狀記憶合金壓電元件交流（AC）伺服電機直流（DC）伺服電機步進電機其它電動機電磁式氣壓式液壓式其它（2）液壓式執(zhí)行元件 液壓式執(zhí)行元件有：往復運動的油缸、回轉油缸、液壓馬達等，其中油缸占絕大多數(shù)。 數(shù)字式液壓式執(zhí)行元件，例如電-液伺服馬達和電-液步進馬達，這些電-液式馬達的最大優(yōu)點是比電動機的轉矩大，可以直接驅動運行機構，轉矩/慣量比大，過載能力強，適合于重載的高加減速驅動。（3）氣壓式執(zhí)行元件 具有代表性的氣壓執(zhí)行元件有氣缸、氣壓馬達等。 氣壓式執(zhí)行元件用壓縮空氣作工作介質，其它方面與液壓式執(zhí)行元件無什么區(qū)別。 氣壓驅動雖可得到較大的驅動力、行程和速度，但由于空氣粘性差，具有可壓縮性，故不能在定位精度較高的場合使用。一、執(zhí)行元件的種類及特點瞬時輸出功率大；過載能力差，特別是由于某種原因而卡住時，會引起燒毀，易受外部噪聲影響。操作簡便；編程容易；能實現(xiàn)定位伺服；響應快、易與CPU相接；體積小、動力較大；無污染。表3.1.1

電動式執(zhí)行元件的特點及優(yōu)缺點可使用商用電源；信號與動力的傳送方向相同；有交流和直流之別，應注意電壓之大小。特點優(yōu)點缺點一、執(zhí)行元件的種類及特點功率小，體積大，動作不夠平穩(wěn)；不易小型化；遠距離傳輸困難；工作噪聲大、難于伺服。氣源方便、成本低；無泄漏污染；速度快、操作比較簡單。表3.1.2

氣動式執(zhí)行元件的特點及優(yōu)缺點空氣壓力源的壓力為5～7MPa；要求操作人員技術熟練。特點優(yōu)點缺點

二、對執(zhí)行元件的基本要求1、調速范圍寬且有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時的速度平穩(wěn)性。2、負載特性硬，即使在低速時，也應有足夠的負載能力。3、反應速度快。4、可頻繁啟﹑停及換向5、易于控制三、常用的控制用電機(1)常用的控制用電機分類伺服電機：將輸入電壓信號(按大小方向的不同)轉化為軸上角位移角速度輸出。步進電機：將輸入的脈沖電信號(脈沖數(shù)、脈沖頻率)變換為輸出的角位移和轉速。直線電機：直接將電能轉化為直線運動。4.2.3步進電機的種類分類：步進電動機的種類很多，按轉矩產生的原理分：反應式（轉子沒激磁）和混合式（轉子