機電一體化機械系統的設計及探討范文

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摘要：機電一體化系統是借助計算機完成機械設計的方法，該方法與傳統機械操作不同，發展前景極為廣闊。機械系統由多個部件構成，需要加強各部分的協調管理，保證整個系統更加高效、更加科學。文章針對機電一體化技術的優勢進行了分析，提出了相應設計原則、設計方法，旨在為工程實踐提供一定的理論基礎。

關鍵詞：機電一體化；機械系統；設計

1機電一體化的特點分析

1.1安全性高

工程項目中，機電一體化技術的應用價值較高，相關產品具有性能高、功能全的優勢，同時還可以進行監視、報警、自動保護等操作。設備運行中，一旦發生異常問題，系統相關部分可及時進行自我保護，避免人員、設備等受到損壞，整個設備運行的安全性大幅提升[1]。

1.2生產能力強

機電一體化設備應用中，可及時進行信息自動處理和控制，具有較高的控制精度，同時檢測靈敏度可滿足要求。機電一體化系統一般包含控制元件，設備運行中，相關作業人員需要結合運行條件進行系統啟動，設備可根據要求完成對應指令，做出相應規定性動作，可充分保證產品的生產效率，避免產品性能不達標等狀況的發生。此外，引入自動化技術之后，整個系統的應用價值大幅提高。

1.3使用價值高

機電一體化設備可及時進行數字顯示，還具有程序操控的智能，可避免過多按鈕、手柄的設置，人性化程度更高。此外，機電一體化技術可多次重復操作，如果設備較為先進，可自主選擇控制程序，降低了操作人員的工作量。

2機電一體化機械系統的設計

2.1原則分析

為了保證機械系統的設計滿足要求，需要遵循如下設計原則：①高精度。作為機電一體化產品，必須保證產品精度滿足設計要求，方可將優勢充分發揮出來。如果機械系統設計精度不夠，極易引發產品不合格的狀況。相關零部件的尺寸、精度等均需滿足評判標準；②穩定性高。機械系統的設計中，需要考慮設備使用壽命、使用效率兩方面要求，提高產品性能參數的管理，避免穩定性差引發的危害。一般機械系統的子系統較多，需要考慮各部分機械振動的頻率、摩擦系數等要素，提高零部件尺寸的優化，保證整個系統朝著質量輕、體積小的方向發展[2]。

2.2設計流程

1）動力零部件的設計。作為機械系統中的關鍵部分，動力元件需要引起足夠的重視，動力元件一般是由計算機信息網絡協調控制的，可為各傳導部位提供動力支撐作用。動力元件包括發電機等設備，科技進步帶動系統動力元件朝著更加智能化、自動化的方向進步，可避免人力資源過渡浪費[3]。

2）傳動元件的設計。一體化系統中傳動元件主要承擔傳導的角色，可將計算機指令翻譯成機器可識別的信息，從而指導其進行相應工作。傳動元件一般包括兩方面：傳動機和轉矩與轉速的變換器。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的伺服性能，是穩定性非常好的傳動元件。

3）機械系統的性能分析。立數學模型、數學表達式來真實反映機械系統的性能。設計系統各個部件運動參數、關系和結構，確定零件的精確度、材料和結構。選擇其他部件、原件，配置系統阻尼等等都隸屬于機械系統的性能。機械系統的性能對產品性能具有極大影響，高性能的產品方可保證設備具有較長使用壽命，整體靈敏度、耐磨程度等可滿足預期要求。

3發展方向分析

首先，系統逐漸朝著智能化方向發展。智能化需求一般需要建立在扎實的理論基礎之上，將人工化、動力學、自主決策等技術融入到設計工作中，并加強相關軟件的開發，加強芯片技術、模糊技術的應用研發。通過對產品控制系統的智能化處理提高整體性能。其次，系統化發展。該特點是建立在系統結構模式化、開放化的需求之上，內部可進行動態調整，對產品控制管理具有極大意義，同時通信功能強，包括RS232、RS485等格式。機電一體化技術將設備和人的思維進行有效結合，提高了設備使用對象的精確化管理，發展層次更高，具有仿生學的特點。然后，網絡化，網絡技術是當下較為常見的方法，對經濟全球化具有積極影響。機電一體化技術應用中，需要加強網絡化技術的應用，在網絡環境中進行合理的遠程監控、安全監控，方可更加高效的利用當下新技術。最后，機電一體化機械系統正朝著微型化方向發展。現階段，新型材料、納米材料的應用逐漸增多，導致電機體積也逐漸減小，加強新技術的開發應用具有重大意義。其應用范圍包括：微型機器人、微型傳感器等。增加識別裝置的低成本、微型化方向研發可極大程度的提高該系統的應用范圍。

4結束語

機械系統設計中，相關設計人員需要在滿足機械可靠性的前提下進行設計，充分發揮設計優勢。這是提高機械產品運行質量，發揮運行效益的基本方法，對未來發展規劃具有重大現實意義。此外，還需要加強機電一體化相關人才的培養，保證其可快速適應生產要求。

參考文獻：

[1]魏娟.機電一體化及其機械系統的設計特點[J].煤礦機械,2014(7):17-19.

[2]李春雨.機電一體化技術的應用與發展[J].工程技術研究,2016(7):64-65.

[3]葉成毅.機械制造業向機電一體化方向發展的探討[J].南方農機,2017,48(1):96+102.

作者：張曉勇 單位：寧夏天信建設發展有限責任公司