资产评估师考试机电设备基础学习讲义.pdf

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1、(a)A相 通 电(b)AB相 通 电(c)B相 通 电 BC相 通 电 图 5-16步 讲 由,动 机 三 相 六 拍 运 行 方 式 g 一 夕 _ 3&)_ 360一 为 一 百 一 次 步 进 电 动 机 也 可 以 采 用 三 相 单、双 拍 通 电 方 式，通 电 顺 序 为 A f A B-B fB C-C-C A-A 三 相 绕 组 经 过 六 次 切 换 完 成 一 个 循 环，因 而 称 为 三 相 单 双 六 拍。8=360步 距 角：N Z rN而 一 圈 是 3601所 以 一 个 脉 冲，转 动 的 圈 数 是 Z”N转 速：N Z，转/分 即 步 进 电 机 转

2、速 取 决 于 脉 冲 频 率、转 子 齿 数 和 运 行 拍 数。【提 示】步 进 电 动 机 的 转 子 齿 数 多，齿 距 角 就 小，步 距 角 也 就 越 小，位 置 精 确 度 就 越 高。转 子 齿 数 多，步 距 角 就 小。除 三 相 反 应 式 步 进 电 动 机 外，还 有 四 相、五 相、六 相 反 应 式 步 进 电 动 机。2.永 磁 感 应 子 式 步 进 电 动 机 定 子 转 子 的 齿 距 通 常 相 同。由 于 在 磁 路 中 含 有 永 久 磁 钢，所 以，永 磁 感 应 子 式 步 进 电 动 机 的 定 子 绕 组 断 电 后，仍 有 一 定 的 定

3、 位 转 矩。3.步 进 电 动 机 的 主 要 性 能 指 标。步 进 电 动 机 的 主 要 性 能 指 标 有：步 距 精 度 空 载 时，以 单 脉 冲 输 入，步 进 电 动 机 的 实 际 步 距 角 与 理 论 步 距 角 之 差 称 为 静 态 步 距 角 误 差，以 偏 差 的 角 度 或 相 对 百 分 数 来 衡 量。我 国 生 产 的 步 进 电 动 机 的 步 距 精 度 一 样 在 10 30分 的 范 畴，有 些 可 达 2 5分。最 大 静 转 距 转 子 处 于 静 止 状 态 时，能 与 最 大 负 载 转 矩 相 平 稳 的 电 磁 转 矩 称 为 步 进

4、 电 动 机 的 最 大 静 转 矩。它 是 衡 量 步 进 电 动 机 带 负 载 能 力 的 主 要 指 标。起 动 频 率 使 步 进 电 动 机 能 够 由 静 止 定 位 状 态 不 失 步 地 起 动,并 进 入 正 常 运 行 的 控 制 脉 冲 最 高 频 率，称 为 起 动 频 率。在 电 动 机 空 载 情 形 下，称 为 空 载 起 动 频 率。在 有 负 载 情 形 下，不 失 步 起 动 所 答 应 的 最 高 频 率 将 大 大 降 低。连 续 运 行 频 率 步 进 电 动 机 起 动 后，其 转 速 将 跟 随 控 制 脉 冲 频 率 连 续 上 升 而 不 失

5、 步 的 控 制 脉 冲 的 最 高 频 率，称 为 连 续 运 行 频 率 的 最 高 工 作 频 率。步 进 电 动 机 的 连 续 运 行 频 率 随 负 载 的 增 大 而 下 降，但 步 进 电 动 机 连 续 运 行 频 率 远 高 于 其 起 动 频 率。（-）步 进 电 机 对 驱 动 电 源 的 要 求（了 解）1.电 源 的 相 数、电 压、电 流、通 电 方 式 与 步 进 电 机 的 要 求 相 适 应；2.满 足 起 动 频 率 和 运 行 频 率 的 要 求；3.工 作 可 靠、抗 干 扰 能 力 强；4.成 本 低，效 率 高，安 装 和 保 护 方 便；驱 动

6、电 源 由 环 形 分 配 器 和 功 率 驱 动 器 组 成。【例 题 单 选 题】（2010）步 进 电 动 机 定 子 绕 组 所 加 的 电 压 为（）电 压。A.直 流 B.工 频（50Hz）交 流 C.高 频 交 流 D.脉 冲 正 确 答 案 D 答 案 解 析 J 步 进 电 动 机 定 子 绕 组 所 加 的 电 压 为 脉 冲 电 压。参 见 教 材 279页。三、直 流 伺 服 电 动 机 及 其 速 度 控 制 以 直 流 伺 服 电 动 机 作 为 驱 动 元 件 的 伺 服 系 统 即 为 直 流 伺 服 系 统。直 流 伺 服 电 动 机 具 有 良 好 的 调

7、速 性 能,特 别 是 他 励（永 磁）直 流 伺 服 电 动 机，其 机 械 特 性 比 较 硬,即 电 动 机 的 转 速 随 负 载 的 增 加 降 幅 很 小，可 以 看 成 是 一 种 恒 速 电 动 机。（一）直 流 伺 服 电 动 机（把 握）1.直 流 主 轴 电 动 机。直 流 主 轴 电 动 机 的 结 构 与 普 遍 直 流 电 动 机 的 结 构 基 本 相 同。不 同 点：在 主 磁 极 上 有 补 偿 绕 组；采 用 轴 向 强 迫 通 风 冷 却 或 热 管 冷 却；尾 部 有 测 速 反 馈 元 件（主 要 是 测 速 发 电 机）。在 基 本 速 度 内 以

8、下 为 恒 转 矩 范 畴,在 基 本 速 度 n,以 上 为 恒 功 率 范 畴。通 常 恒 转 矩 速 度 范 畴 与 恒 功 率 速 度 范 畴 之 比 为 1:2。【提 示】直 流 主 轴 电 动 机 一 样 能 承 担 150%的 过 载 载 荷，过 载 时 间 随 生 产 厂 家 而 已，l30min不 等。2.进 给 直 流 伺 服 电 动 机 多 采 用 永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 作 为 驱 动 元 件。手 写 板 图 示 0504-02永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 机 壳 电 动 机 本 体，定 子（永 磁 体）（无 槽 g（小 惯 量 型 空 心 杯 形 转

9、 子 I印 刷 绕 组 1普 通 型【检 测 部 件（电 动 机 同 轴 尾 数）永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 由 电 动 机 本 体 和 检 测 部 件 组 成。电 动 机 本 体 主 要 由 机 壳、定 子 磁 极 和 转 子 三 部 分 组 成。永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 的 定 子 磁 极 是 一 个 永 磁 体,不 需 要 励 磁 功 率。在 同 样 的 输 出 功 率 时 体 积 和 重 量 较 小。反 馈 用 的 检 测 部 件（测 速 发 电 机、旋 转 变 压 器 及 脉 冲 编 码 器）同 轴 安 装 在 电 动 机 的 尾 部（非 轴 伸 出 端）。永 磁

10、直 流 伺 服 电 动 机 的 转 子 分 为 小 惯 量 型 和 普 通 型 两 类.小 惯 量 型 转 子 又 可 分 无 槽 转 子、空 心 杯 形 转 子 和 印 刷 绕 组 转 子。优 点：是 转 子 惯 量 小,适 合 于 快 速 响 应 的 伺 服 系 统。缺 点：过 载 能 力 低;当 用 于 数 控 机 床 等 进 给 伺 服 系 统 中 时，由 于 转 子 惯 量 与 机 械 传 动 系 统 匹 配 较 差，电 动 机 与 机 械 传 动 系 统 不 能 直 接 相 连，必 须 采 取 一 些 措 施。普 通 型 转 子 永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 具 有 以 下

11、一 些 特 点：（1）低 速 时 输 出 的 转 矩 大，惯 量 比 较 大，能 与 机 械 传 动 系 统 直 接 相 连，省 去 齿 轮 等 传 动 机 构，从 而 有 利 于 减 小 机 械 振 动 和 噪 声，以 及 齿 隙 误 差。（2）转 子 的 热 容 量 大，电 动 机 的 过 载 性 能 好，一 样 能 加 倍 过 载 几 十 分 钟。（3）调 速 范 畴 宽，当 与 高 性 能 速 度 控 制 单 元 组 成 速 度 控 制 系 统 时，调 速 范 畴 可 达 1:1000以 上。（4）转 子 惯 量 比 较 大，为 了 满 足 快 速 响 应 的 要 求，需 要 加 大

12、电 源 容 量。（5）转 子 温 升 高（电 动 机 答 应 温 升 可 达 150 C 180 C）可 通 过 转 轴 传 到 机 械 上 去，这 会 影 响 精 密 机 械 的 精 度。图 5-20直 海 后 I眼 由 动 机 工 作 曲 线 伺 服 电 动 机 的 工 作 区 域 被 温 度 极 限 线、转 速 极 限 线、换 向 极 限 线、转 矩 极 限 线 以 及 瞬 时 换 向 极 限 线 划 分 成 三 个 区 域：I 区 为 连 续 工 作 区，在 该 区 域 内 转 矩 和 转 速 的 任 意 组 合 都 可 以 长 时 间 连 续 工 作。I I 区 为 断 续 工 作

13、区，在 该 区 域 内 电 动 机 只 能 按 答 应 的 工 作 时 间 和 断 电 时 间 歇 工 作。I I I区 为 加 速 和 减 速 区，在 该 区 域 内 电 动 机 只 能 作 加 速 或 减 速，工 作 极 短 的 时 间。挑 选 进 给 伺 服 电 动 机 时，一 定 要 满 足 以 下 条 件：1.机 床 空 载 运 行 时，应 在 转 矩 一 速 度 特 性 曲 线 的 连 续 工 作 区；2.电 动 机 加 减 速 过 程 中 的 转 矩 应 在 加 减 速 区；3.频 繁 起 动、制 动 以 及 周 期 变 化 的 负 载，必 须 检 查 一 个 周 期 内 转 矩

14、 的 均 方 根 值,并 应 小 于 电 动 机 的 连 续 额 定 转 矩；4.最 大 负 载 转 矩、加 载 周 期 以 及 过 载 时 间 都 应 在 特 性 曲 线 答 应 的 范 畴 以 内。【拓 展】均 方 根 值 的 运 算 方 法 是 先 平 方、再 平 均、然 后 开 方。(-)直 流 伺 服 电 动 机 的 速 度 控 制 方 法(熟 悉)1.直 流 主 轴 电 动 机 的 速 度 控 制 方 法 I 手 写 板 图 示 0504-04T=立 义 中 X I,转 子 绕 组 控 制 回 路 双 域 调 速 系 统(磁 场 控 制 回 路,改 变 转 子 绕 组 电 压 基

15、本 速 度 以 下 恒 转 矩 I 改 变 励 磁 电 流 基 本 速 度 以 上 恒 功 率 其 中，励 磁 磁 通 中 和 转 子 回 路 电 流 L 是 相 互 独 立 的，可 以 分 别 进 行 调 剂，从 而 得 到 良 好 的 静 态 和 动 态 转 矩 控 制 特 性。直 流 主 轴 电 动 机 的 调 速 系 统 为 双 域 调 速 系 统,由 转 子 绕 组 控 制 回 路 和 磁 场 控 制 回 路 两 部 分 组 成。在 转 子 绕 组 控 制 回 路 中，通 过 改 变 转 子 绕 组 电 压(即 外 加 电 压)调 速，适 于 基 本 速 度 以 下 的 恒 转 矩

16、范 畴。在 磁 场 控 制 回 路 中，通 过 改 变 励 磁 电 流 Ir(即 改 变 磁 通 调 速，为 恒 功 率 调 速，适 于 基 本 速 度 以 上 的 恒 功 率 范 畴。2.永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 的 速 度 控 制。用 于 数 控 机 床 进 给 伺 服 系 统 中 的 永 磁 直 流 伺 服 电 动 机 多 采 用 改 变 外 加 电 压 的 调 速 方 法。这 种 调 速 方 法 具 有 恒 转 矩 调 速 特 性、机 械 特 性 好、经 济 性 能 好 等 特 点 o常 采 用 的 调 速 系 统 有 两 种，即 晶 闸 管 调 速 系 统 和 晶 体 管

17、脉 宽 调 制 调 速 系 统。四、交 流 伺 服 电 动 及 其 速 度 控 制 直 流 伺 服 电 动 机 具 有 优 良 的 调 速 性 能,但 它 的 电 刷 和 换 向 器 容 易 磨 损，需 要 经 常 保 护；由 于 换 向 器 换 向 时 会 产 生 火 花 而 使 最 高 转 速 受 到 限 制；直 流 电 动 机 结 构 复 杂，制 造 困 难，成 本 高。因 此，2 0世 纪 8 0年 代 中 期 以 来，交 流 伺 服 电 动 机 得 到 飞 速 发 展，交 流 伺 服 系 统 正 在 逐 步 取 代 直 流 伺 服 系 统。(-)交 流 伺 服 电 动 机(把 握)1

18、.交 流 主 轴 电 动 机 是 经 过 专 门 设 计 的 鼠 笼 式 三 相 异 步 电 动 机。特 点 是：(1)没 有 外 壳，定 子 铁 芯 直 接 暴 露 在 空 气 中，而 且 有 轴 向 通 风 孔，以 利 于 电 动 机 冷 却、缩 小 电 动 机 体 积，增 大 了 电 动 机 的 功 率。(2)转 子 做 成 细 长 型，以 便 减 小 转 子 的 转 动 惯 量。(3)尾 部 都 同 轴 安 装 有 脉 冲 发 生 器(或 脉 冲 编 码 器)。I.攵 博 主 电 动 机 2.伸 透 98点 电 动 机 3 冷 19通 风 孔 M S-2 1 交 流 主 做 电 动 机

19、 与 普 遢 应 电 动 机 鳍 杓 比 较 示 意 图 W m m)S 5-2 2 爻 流 主 辕 电 动 机 特 性 a 线 交 流 主 轴 电 动 机 的 功 率 一 速 度 特 性 曲 线 与 直 流 主 轴 电 动 机 相 类 似：在 基 本 速 度 以 下 为 恒 转 矩 区 域，在 基 本 速 度 以 上 为 恒 功 率 区 域。恒 功 率 的 速 度 范 畴 只 有 1:3的 速 度 比，当 速 度 超 过 一 定 值 后，功 率 一 速 度 特 性 曲 线 会 向 下 倾 斜。交 流 主 轴 电 动 机 也 具 有 一 定 的 过 载 能 力,一 样 能 在 额 定 负 载

20、的 L 2 1.5倍 负 载 下 工 作 几 分 钟 至 半 个 小 时。【链 接】直 流 主 轴 电 动 机 一 样 能 承 担 150%的 过 载 载 荷，过 载 时 间 随 生 产 厂 家 而 己，l、30min不 等。2.永 磁 同 步 交 流 伺 服 电 动 机。主 要 由 定 子、转 子 和 检 测 部 件 三 部 分 组 成:定 子 形 状 与 普 通 感 应 电 动 机 的 定 子 相 似，具 有 齿 槽，内 有 三 相 绕 组，外 表 面 多 呈 多 边 形，且 无 外 壳，这 样 有 利 于 散 热。转 子 是 永 久 磁 铁。当 定 子 三 相 绕 组 接 上 电 源 后

21、，就 产 生 一 个 旋 转 磁 场，该 旋 转 磁 场 吸 引 永 磁 转 子 同 步 旋 转。5.脉 冲 编 码 器 6.出 线 盒 ffl 5-23 永 磁 交 流 何 腹 电 动 机 结 构 图 6 0/.转 子 转 速 为：,=,=-9-(r l min)式 中：nr转 子 转 速；ns定 子 旋 转 磁 场 转 速；f电 源 频 率；P 磁 极 对 数。【注 意】无 转 差 率，旋 转 磁 场 的 转 速 和 永 磁 转 子 同 步 旋 转。而 交 流 三 项 异 步 电 动 机 的 转 速 还 需 要 考 虑 转 差 率。交 流 伺 服 电 动 机 的 性 能 用 特 性 曲 线

22、 和 数 据 表 来 描 述。其 中 最 重 要 的 是 电 动 机 的 工 作 曲 线，即 转 矩 一 速 度 特 性 曲 线。交 流 伺 服 电 动 机 的 机 械 特 性 要 比 直 流 伺 服 电 动 机 的 机 械 特 性 更 硬,其 直 线 更 接 近 水 平 线。另 外，断 续 工 作 区 的 范 畴 更 为 扩 大，特 别 是 在 高 速 区 域，这 将 有 利 于 提 高 电 动 机 的 加、减速 能 力。12 00010 000864 0002(XX)0 500 I 000 1 500 2 000/i（r/min）图 5-2 4 永 磁 同 步 交 济 信 I服 由 动 机

23、 工 作 曲 线（二）交 流 伺 服 电 动 机 的 速 度 控 制 方 法（熟 悉）1.交 流 主 轴 电 动 机 的 速 度 控 制 广 泛 采 用 矢 量 控 制 调 速。对 于 交 流 主 轴 电 动 机 而 言，气 隙 磁 通 和 转 子 电 流 不 是 独 立 变 量，它 们 都 是 转 差 率 S的 函 数,无 法 分 开 进 行 独 立 控 制。另 外，被 控 量 是 既 有 大 小 又 有 相 位 的 矢 量，比 标 量 难 控 制 得 多。将 交 流 矢 量 转 换 成 标 量，从 而 将 交 流 电 动 机 模 拟 成 直 流 电 动 机 来 控 制 它 的 转 矩，称

24、为 交 流 矢 量 的 直 流 标 量 化。【拓 展】矢 量 又 有 数 值 又 有 方 向，如 速 度，加 速 度 等；标 量 只 有 数 值 没 有 方 向，如 质 量。交 流 电 是 有 相 位 的，而 直 流 电 却 没 有。2.永 磁 同 步 交 流 伺 服 电 动 机 的 速 度 控 制 由 同 步 电 动 机 的 转 速 运 算 公 式 可 知，可 以 通 过 改 变 电 源 频 率 来 实 现 调 速 的 要 求。改 变 频 率 可 以 采 用 交 一 直 一 交 变 频 器 或 交 一 交 变 频 器。【链 接】在 第 三 章 的 直 流 电 动 机 中，改 变 电 源 频

25、率 还 有“变 频 机 组”，这 种 方 式 运 用 很 少。第 四 节 工 业 机 器 人 国 家 标 准 GB/T12643-90将 工 业 机 器 人 定 义 为：工 业 机 器 人 是 一 种 能 自 动 定 位 控 制，可 重 复 编 程、多 功 能、多 自 由 度 的 操 作 机。能 搬 运 材 料、零 件 或 操 持 工 具，用 以 完 成 各 种 作 业。工 业 机 器 人 不 同 于 机 械 手。工 业 机 器 人 具 有 独 立 的 控 制 系 统，可 以 通 过 编 程 实 现 动 作 程 序 的 变 化；而 机 械 手 只 能 完 成 简 单 的 搬 运、抓 取 及 上

26、 下 料 工 作，它 一 样 作 为 自 动 机 或 自 动 线 上 的 附 属 装 置，工 作 程 序 固 定 不 变。一、工 业 机 器 人 的 组 成 和 分 类（-）工 业 机 器 人 的 组 成（熟 悉）工 业 机 器 人 一 样 由 操 作 机、驱 动 装 置 和 控 制 系 统 三 部 分 组 成。I M*I WMKV J.S-2 S 工 或 机 人 的 坦 虚 1.操 作 机。也 称 执 行 机 构,由 末 端 执 行 器、手 腕、手 臂 和 机 座 组 成。末 端 执 行 器 又 称 手 部，是 操 作 机 直 接 执 行 操 作 的 装 置。其 上 可 安 装 夹 持 器、

27、工 具、传 感 器 等。夹 持 器 分 为 机 械 夹 紧、磁 力 夹 紧、液 压 张 紧 和 真 空 抽 吸 四 种。2.驱 动 装 置。驱 动 装 置 为 操 作 机 工 作 提 供 动 力。按 所 采 用 的 动 力 源 分 为 电 动、液 动 和 气 动 三 种 类 型。3.控 制 系 统。控 制 系 统 分 为 开 环 控 制 系 统 和 闭 环 控 制 系 统，其 功 能 是 控 制 工 业 机 器 人 按 照 要 求 动 作。一 样 设 计 成 二 级 运 算 机 控 制 或 三 级 运 算 机 控 制。（-）工 业 机 器 人 的 分 类（了 解）1.按 坐 标 形 式 分。（

28、1）直 角 坐 标 式（PPP）。机 器 人 末 端 执 行 器（手 部）空 间 位 置 的 改 变 是 通 过 三 个 互 相 垂 直 的 坐 标 x、y、z 轴 的 移 动 来 实 现 的。图 5-2 6 直 角 坐 标 式 机 H 人（2）圆 柱 坐 标 式（RPP）。机 器 人 末 端 执 行 器 空 间 位 置 的 改 变 是 由 两 个 移 动 坐 标 和 一 个 旋 转 坐 标 实 现 的。（3）球 坐 标 式（RRP）。又 称 极 坐 标 式，机 器 人 手 臂 的 运 动 由 一 个 直 线 运 动 和 二 个 转 动 组 成,即 沿 x轴 的 伸 缩，绕 y轴 的 俯 仰

29、和 绕 z轴 的 回 转。图 5-2 8 球 坐 标 式 机 H 人（4）关 节 坐 标 式（RRR）。又 称 回 转 坐 标 式，分 为 垂 直 关 节 坐 标 和 平 面（水 平）关 节 坐 标。C 3-II.小 w 2.大 11 r x 立 枝.机 族 5-2 关 节 坐 株 式 机 日 人图 5-3 0 平 面 关 节 坐 标 式 机 H 人 2.按 驱 动 方 式 分：（1）电 力 驱 动。使 用 最 多,驱 动 元 件 可 以 是 步 进 电 动 机、直 流 伺 服 电 动 机 和 交 流 伺 服 电 动 机。目 前 交 流 伺 服 电 动 机 是 主 流。（2）液 压 驱 动。有

30、 很 大 的 抓 取 能 力（可 抓 取 高 达 上 千 牛 力），液 压 力 可 达 7Mpa,液 压 传 动 平 稳，防 爆 性 好，动 作 也 较 灵 敏，但 对 密 封 性 要 求 高，对 温 度 敏 锐。（3）气 压 驱 动。结 构 简 单、动 作 迅 速、价 格 低，但 由 于 空 气 可 压 缩 而 使 工 作 速 度 稳 固 性 差,气 压 一 样 为 0.7MPa,抓 取 力 小（几 十 牛 力 至 一 百 牛 力）。3.按 控 制 方 式 分。（1）点 位 控 制。适 用 于 上 下 料、点 焊、卸 运 等 作 业。（2）连 续 轨 迹 控 制。采 用 这 种 控 制 方

31、式 的 机 器 人，常 用 于 焊 接、喷 漆 和 检 测 等 作 业。【例 题 单 选 题】（2010）在 工 业 机 器 人 的 驱 动 中，使 用 最 多 的 是（）oA.机 械 驱 动 B.液 压 驱 动 C.电 力 驱 动 D.气 压 驱 动 r正 确 答 案 J cr答 案 解 析 J 工 业 机 器 人 中，电 力 驱 动 是 最 多 的 驱 动 方 式，主 要 的 驱 动 元 件 可 以 是 步 进 电 动 机、直 流 伺 服 电 动 机 或 交 流 伺 服 电 动 机。参 见 教 材 300页。二、工 业 机 器 人 的 特 性 参 数 和 技 术 要 求（熟 悉）（一）特

32、性 参 数 表 53 工 业 机 器 人 的 主 要 特 性 参 数 项 目 名 称 说 明 坐 标 形 式 常 用 的 坐 标 形 式 有 直 角 坐 标、圆 柱 坐 标、球 坐 标、关 节 坐 标 等 运 动 自 由 度 自 由 度 数 表 示 机 器 人 动 作 的 灵 活 程 度；机 器 人 的 自 由 度 一 样 少 于 6数 个，也 有 多 于 6 个 的（三 个 移 动 三 个 转 动）各 自 由 度 的 动 作 范 畴 自 由 度 的 动 作 范 畴 是 指 各 关 节 的 活 动 范 畴；各 关 节 的 基 本 动 作 范 畴 决 定 了 机 器 人 操 作 机 工 作 空

33、间 的 形 状 和 大 小 各 自 由 度 的 动 作 速 度 各 自 由 度 的 动 作 速 度 是 指 各 关 节 的 极 限 速 度 额 定 负 载 额 定 负 载 是 指 在 规 定 性 能 范 畴 内，在 手 腕 机 械 接 口 处 所 能 承 担 的 最 大负 载 答 应 值 精 度 藉 度 主 要 包 括 位 姿 精 度、位 姿 蔽 性、轨 迹 精 度、轨 迹 重 复 性 舂（二）技 术 要 求 1.外 观 和 结 构。工 业 机 器 人 要 求 布 局 合 理、操 作 方 便、造 型 美 观、便 于 修 理；无 漏 油、漏 气 现 象；润 滑 冷 却 情 形 良 好；机 构 动

34、 动 应 灵 活、平 稳、可 靠。2.电 气 设 备。动 力 线 与 信 号 线 尽 可 能 分 开 远 离，信 号 线 应 采 用 屏 蔽、双 绞 等 抗 干 扰 技 术；在 运 动 中 突 然 停 电 后，复 原 供 电 时 不 得 自 行 接 通；非 接 地 处 的 绝 缘 电 阻 不 得 小 于 5MQ；电 子 元 器 件 一 样 应 进 行 老 化 处 理；控 制 柜 应 具 有 良 好 的 通 风、散 热 措 施；电 源 电 压 波 动 答 应 10%,频 率 答 应 5O1HZ。3.可 靠 性。采 用 平 均 无 故 障 工 作 时 间（MTBF）及 可 修 理 时 间（MTTR

35、）作 为 衡 量 可 靠 性 的 指 标。4.安 全 性。安 全 性 要 求 应 满 足 工 业 机 器 人 安 全 规 范（GBU291-89）的 规 定。三、工 业 机 器 人 的 编 程 方 式（了 解）示 教 编 程 方 式 手 把 手 示 教 编 程；示 教 盒 示 教 编 程 语 言 编 程 方 式 动 作 级 语 言、对 象 级 语 言、任 务 级 语 言 动 作 级 语 言，是 直 接 记 述 工 业 机 器 人 手 臂、手 腕 等 动 作 的 语 言 系 统，如 VAL语 言。对 象 级 语 言 主 要 面 向 作 业 对 象 和 装 配 操 作，是 一 种 以 描 述 操

36、作 物 体 间 关 系 为 中 心 的 语 言 系 统，如 AML、AUT0PASS 等。任 务 级 语 言 答 应 使 用 者 对 任 务 目 标 直 接 下 达 指 令，而 不 必 规 定 任 务 细 节，是 比 较 高 级 的 机 器 人 语 言。【提 示】对 于 重 复 操 作 型 机 器 人，所 面 对 的 作 业 任 务 比 较 简 单，一 样 采 用 示 教 编 程 方 式 编 程。对 于 动 作 复 杂，操 作 精 度 要 求 高 的 工 业 机 器 人（如 装 机 器 人），采 用 工 业 机 器 人 语 言 编 程 方 式 编 程。第 五 节 F M C与 FMS一、柔 性

37、 制 造 单 元 FMC（熟 悉）柔 性 制 造 单 元 的 构 成 常 有 两 种 形 式：（一）托 板 储 备 库 式 FMC这 种 FMC以 托 板 交 换 为 特 点，托 板 可 同 时 沿 托 板 库 的 长 圆 形 轨 道 运 行，实 现 托 板 的 输 送 和 定 位。托 板 的 选 定 和 定 位 由 PLC进 行 控 制。10个 工 位 托 板 加 工 中 心 图 5-31 具 有 杆 板 交 换 系 统 的 FMC（二）机 器 人 直 接 搬 运 式 FMC由 加 工 中 心、数 控 机 床 配 上 工 业 机 器 人 和 工 件 传 输 系 统 组 成。有 些 单 元 还

38、 包 括 清 洗 设 备 在 内。毛 M 入 I.W白 2.加 工 中 0 3.敷 拄 隼 床 4.网 转 式 累 运 机。人 s.IM人 护*#6.液 压 m图 5-3 2 回 转 机 人 直 接 H 运 式 FMC柔 性 制 造 单 元 既 可 以 作 为 独 立 使 用 的 加 工 生 产 设 备，又 可 作 为 更 大、统 和 柔 性 自 动 线 的 基 本 组 成 模 块。二、柔 性 制 造 系 统 FMS(了 解)(-)柔 性 制 造 系 统 的 组 成 1.加 工 系 统。由 加 工 中 心 或 加 工 中 心 与 数 控 机 床 混 合 组 成 的 加 工 设 备“互 补”和“

39、互 替”两 方 面 的 要 求。2.物 流 系 统。包 括 工 件 与 刀 具 夹 具 的 输 送、装 卸 及 仓 库 储 备 等 装 置。的 储 备 多 用 立 体 仓 库，并 由 仓 库 运 算 机 进 行 控 制 和 治 理。3.信 息 流 系 统。该 系 统 为 和 谐 多 台 机 床 加 和 物 料 输 送 的 运 算 系 统。更 复 杂 的 柔 性 制 造 系 O机 床 的 配 置 要 满 足 在 S 中，工 件 夹 具 图 5-3 3 鼻 M的 柔 性 制 造 JK统(FMS)I 加 工 中 心 2.工 网 交 换 军 台 3.败 控 千 康 4.无 人 竹 车 5.清 逸 装

40、窗 6.枪 图 装 置 TMtwanttM站（二）柔 性 制 造 系 统 的 基 本 功 能 1.自 动 加 工 功 能（包 括 检 验、清 洗 等）；2.自 动 搬 运 功 能；3.将 以 上 两 者 综 合 起 来 的 综 合 软 件 功 能。（三）FMS的 柔 性 主 要 表 现 在 以 下 几 个 方 面：1.随 机 加 工 能 力。即 同 时 加 工 一 个 以 上 零 件 的 能 力，并 且 工 件 在 品 种、类 型、要 求 或 数 量 方 面 有 变 化 时，都 能 很 好 地 适 应。2.容 忍 故 障 能 力。机 床 显 现 故 障 时，可 自 动 安 排 其 他 机 床

41、代 替，工 件 运 输 系 统 会 相 应 调 整 工 件 的 运 输 路 线，使 之 连 续 运 行。3.工 作 和 生 产 能 力 的 柔 性。4.系 统 生 产 纲 领 的 柔 性。三、CIM S概 述（运 算 机 集 成 制 造 系 统）第 六 章 其 他 常 见 机 电 设 备 考 情 分 析 本 章 主 要 介 绍 了 内 燃 机、熔 炼 设 备、压 力 加 工 设 备、压 力 容 器、锅 炉、起 重 机 械 等 六 类 机 电 设 备，内 容 较 为 丰 富，难 度 不 大。历 年 考 分 较 重，容 易 和 其 他 章 节 一 起 考 察 综 合 题，属 于 重 点 章 节。近

42、 年 考 试 题 型 及 分 值 分 布 年 份 单 选 多 选 综 合 合 计 2010 4 题 4 分 1题 2 分 5 题 6 分 2009 5 题 5 分 1题 2 分 0.4 题 6 分 6.4 题 1 3分 2008 5 题 5 分 1题 2 分 一 6 题 7 分 2007 5 题 5 分 1题 2 分 0.6题 1 1分 6.6 题 1 8分 本 章 重 要 考 点 1.汽 油 机 与 柴 油 机 的 主 要 区 别；2.主 要 技 术 参 数（内 燃 机、铸 铁 熔 炼 设 备、剪 板 机、通 用 压 力 机、锅 炉、起 重 机）；3.压 力 容 器 的 使 用 工 艺 条

43、件、主 要 分 类；4.锅 炉 的 分 类；5.桥 式 起 重 机、流 动 起 重 机 的 特 点 及 用 途。2012年 教 材 变 化 2010年 教 材 第 311页,删 除 中 间 部 分“7.按 可 燃 混 合 气 形 成 的 方 式 分 类（如 柴 油 机）”；2010年 教 材 第 321页，第 二 段“近 年 来，电 子 控 制 技 术 在 内 燃 机 控 制 方 面 的 应 用 迅 速 发 展,电 控 汽 油 机 正 在 替 代 传 统 的 化 油 器 式 汽 油 机”改 为“目 前，电 控 汽 油 机 已 替 代 传 统 的 化 油 式 汽 油 机”。2010年 教 材 第

44、 339页，最 后 一 段“锻 锤 是 由 重 锤 下 落 或 强 迫 高 速 运 动 产 生 的 动 能 对 坯 料 做 功，使 之 塑 性 变 形 的 机 械，它”修 订 为“锻 锤 是 锻 造 设 备 的 作 业 部 件。锻 造 是 由 锻 锤 下 落 或 强 迫 其 高 速 运 动 产 生 动 能 对 坯 料 做 功，使 之 产 生 塑 性 形 变 的 工 艺 过 程。锻 造 设 备”第 一 节 内 燃 机一、概 述（熟 悉）热 机 是 将 燃 料 中 的 化 学 能 转 变 为 机 械 功 的 热 力 发 动 机。内 燃 机 燃 料 直 接 在 发 动 机 内 部 燃 烧 活 塞 式

45、 内 燃 机（往 复 活 塞 式 和 旋 转 活 塞 式）燃 气 轮 机 外 外 燃燃 机机 燃燃 料料 在在 发发 动动 机机 外外 部部 燃燃 烧烧 的的 热热 机机 9 Ms嵋 构 示 意 图【提 示】内 燃 机 与 外 燃 机 相 比，具 有 热 效 率 高、体 积 小、起 动 迅 速 等 优 点，因 而 广 泛 地 应 用 于 飞 机、舰 船、汽 车、内 燃 机 车、摩 托 车、拖 拉 机 等 各 种 车 辆 上。（一）内 燃 机 分 类 使 用 燃 料 工 作 循 环 冲 程 数 气 缸 数 和 排 列 方 式 进 气 方 式 冷 却 方 式 着 火 方 式 柴 油、汽 油、煤 气

46、 等 四、二 冲 程 单 缸、多 缸；多 缸 分 为 直 立 式、卧 式、V型、X型 等 非 增 压（自 然 吸 气）、增 压 水 冷、风 冷 点 燃 式（汽 油 机）压 燃 式（柴 油 机）（二）内 燃 机 基 本 名 词 术 语 1.工 作 循 环：进 气、压 缩、燃 烧 膨 胀、排 气。这 一 系 列 连 续 的 过 程 称 为 内 燃 机 的 工 作 循 环。2.上、下 止 点：活 塞 在 气 缸 内 作 往 复 运 动 时 的 两 个 极 端 位 置。活 塞 离 曲 轴 旋 转 中 心 最 远 的 位 置 称 为 上 止 点，离 曲 轴 旋 转 中 心 最 近 的 位 置 称 为 下

47、 止 点。I.缸 2.M X 3.4.A M 5.气 缸 差 6.进 气 n7.油 器 8.椁 气 门 图 6-1 内 加 机 示 意 图 3.活 塞 行 程：上 下 止 点 之 间 的 距 离。S=2rr一 曲 轴 半 径 4.气 缸 工 作 容 积（气 缸 排 量）：活 塞 从 上 止 点 运 动 到 下 止 点 所 走 过 的 气 缸 容 积。延 2,必 2吸=子.（冽 3）=羊 SX 103（）燃 烧 室 容 积：活 塞 位 于 上 止 点 时，活 塞 顶 部 与 气 缸 盖 之 间 的 容 积。用 V,表 示。气 缸 总 容 积：活 塞 位 于 下 止 点 时，活 塞 顶 部 与 气

48、 缸 盖 之 间 的 容 积。用 V.表 示。明 显，气 缸 总 容 积=气 缸 工 作 容 积+燃 烧 室 容 积。匕=琅+匕 5.压 缩 比：气 缸 总 容 积 与 燃 烧 室 容 积 之 比，表 示 气 体 在 气 缸 内 被 压 缩 的 程 度。气 缸 工 作 容 积(气 缸 排 量)f 6 7 H/手 写 板 图 示 0601-01I H k t a.法 忏 4 01M 5.二 缸 16 6.T.u 柏 器 a.M t nn 2管 x n x s=vh活 塞 行 程(s)-s=2 r 燃 烧 室 容 积(Vc)气 缸 总 容 积(Va)V a=V/V c压 缩 比 v,v工 一 Va

49、-M V c _.VhVc Vc Vcm-1 内 tM机 6.工 况：一 样 用 功 率 和 曲 轴 转 速 表 示，也 可 用 负 荷 与 转 速 表 示。(三)型 号 1.型 号 表 示 方 法 如 图 6-2所 示。X 分 2 号 kr代 样 9 r k r，i、(R)不 蛛 水 弋”布 置 融 大 代 寸 8 8 6-2 内 燃 机 型 号*示 方 法 2.型 号 含 义 内 燃 机 产 品 名 称 均 按 所 采 用 的 燃 料 命 名，例 如：柴 油 机、汽 油 机、煤 气 机、沼 气 机、双(多 种)燃 料 发 动 机。内 燃 机 型 号 由 阿 拉 伯 数 字、汉 语 拼 音

50、字 母 和 根 据 气 缸 布 置 所 规 定 的 象 形 字 符 号 组 成。(1)首 部：产 品 特 点 代 号，由 制 造 厂 自 选 相 应 字 母 表 示，包 括 系 列 代 号、换 代 符 号 和 地 方、企 业 代 号。每 种 符 号 一 样 用 一 个 或 两 个 字 母 表 示。(2)中 部：由 缸 数 符 号、气 缸 布 置 形 式 符 号、冲 程 符 号 和 缸 径 符 号 组 成。气 缸 数 和 缸 径 用 数 字 表 示，气 缸 布 置 形 式 符 号，V 为 V 型 布 置，P 为 平 卧 型 布 置，多 缸 直 列 及 单 缸 一 样 不 标 符 号。四 冲 程