[毕业设计精品]波轮式全自动洗衣机机电系统设计

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1、 第一章 绪论1.1 洗衣机的发展史从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累。1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战有人发明了木制手摇洗衣机。发明者是美国人比尔布莱克斯。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣”的目的。这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。1880年，美国又出现了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。之后，

2、水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。到1911年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。电动洗衣机几经完善，在1922年迎来一种崭新的洗衣方式“搅拌式”。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，受到人们的普遍欢迎。不过10年之后，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一

3、大步！直至今日，滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。20世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮式

4、套桶全自动洗衣机。70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让人耳目一新。到80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚进入90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。在中国，由于历史原因，洗衣机工业起步较晚，直到1978年才正式生产家用洗衣机。但是，随着人们认识的发展，尤其是改革开放的不断深化，进入80年代后的洗衣机工业并没有像一些人预料的那样停步不前，而是保

5、持着旺盛的发展势头。1983年洗衣机产量由1978年的400台飙升到365万台，此后全国各地掀起了大规模的技术引进热潮，大约有40多个厂家先后从洗衣机技术先进国日本、英国、法国、意大利、澳大利亚等引进技术60多项。技术的引进、吸收和创新，极大地提升了国产洗衣机的产业素质与生产能力，缩短了同发达国家之间的差距。如今，我国洗衣机年产量约占世界年产量的四分之一，居于世界首位。除了在数量和品种上满足国内市场外，还出口到北美、欧洲、东南亚等地，跻身于国际洗衣机市场的竞争行列。1.2 洗衣机的发展史 1.2 洗衣机的命名洗衣机的命名格式以汉语拼音字母表示，其含义包括洗衣机代号、自动化程度代号、洗涤方式代号

6、、规格代号、工厂设计序号及结构型式代号。其含义是：(1)洗衣机：以汉语拼音字母“X”表示。(2)自动化程度：以汉语拼音字母表示，其中：普通洗衣机为“P”，半自动洗衣机为“B”，全自动洗衣机为“Q”。(3)洗涤方式：以汉语拼音字母表示，其中：波轮式洗衣机为“B”，滚筒式洗衣机为“G”，摆叶式洗衣机为“D”。(4)规格代号：按额定洗涤容量1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0kg分别乘以10，即以10、15、20、25、30、40、50表示。(5)工厂设计序号 用阿拉伯数字表示。(6)结构型式：双桶以汉语拼音字母“S”表示，单桶不注。脱水代号以汉语拼音字母T表示。例如：水仙牌XPB

7、202S，即：普通双缸波轮式，其标准洗涤容量为2.0kg；又如：小鸭XQG505，即：滚筒式全自动洗衣机，其标准容量为5.0kg。1.3 波轮式洗衣机的优点三种类型洗衣机的比较表1.1 3种型式洗衣机性能对比洗衣机型式滚筒式搅拌式波轮式洗净率较低较高高磨损率低较低高洗涤均匀性好较好较差洗涤时间长较长短耗电量多较多较少噪声大较大较小体积较小较大较小 很明显，波轮式全自动洗衣机相比于其他两种 类型的洗衣机，起了洗涤均匀性稍差一些以外，在洗净率，磨损率，洗涤时间，耗电量，噪声，体积功能都优于其他两种，所以波轮式洗衣机是未来发展的主要方向！第二章 波轮式全自动洗衣机的总体结构与类型2.1 洗衣机的类型

8、洗衣机按结构型式、洗涤方式及自动化程序分类（1）. 按结构型式分类单桶洗衣机。此种洗衣机只有一个盛水桶。双桶洗衣机。此种洗衣机由一个洗涤桶和一个脱水桶结合成一体，可分别进行洗涤和脱水。套桶洗衣机。其脱水桶套装在盛水桶内，功用一个电机主轴的洗衣机。（2）. 按洗涤方式分类分为波轮式洗衣机、滚筒式洗衣机和搅拌式洗衣机三种。（3）. 按自动化程度分类分为普通型洗衣机、半自动洗衣机和全自动洗衣机三种。 各类型洗衣机的基本功能（1）. 普通型、半自动型、全自动型洗衣机的功能与操作普通型洗衣机、半自动型洗衣机、全自动型洗衣机均具有洗涤、漂洗、脱水功能。三种洗衣机的根本区别在于技术利用程度不同。由于技术程度

9、不同，在功能操作上也有区别。普通型洗衣机各功能的操作需手工转换。半自动型洗衣机各功能之间的操作，只有其中一两个功能不用手工操作而可自动转换。全自动洗衣机的进水、洗涤、漂洗、脱水、排水均不需手工操作，可自动转换。（2）波轮式、滚筒式、搅拌式洗衣机在洗涤方式上的不同波轮式洗衣机的洗涤方式是将洗涤物浸没于洗涤水中，依靠摆叶往复运动进行洗涤。滚筒式洗衣机的洗涤方式是将洗涤物放在滚筒内，并浸没在洗涤物水中，依靠滚筒的正、反向转动进行洗涤。搅拌式洗衣机的洗涤方式是将洗涤物浸没在洗涤水中，依靠摆叶的往复运动进行洗涤。（3）. 全自动洗衣机的分类全自动洗衣机按电气控制方式分机电程序控制和微电脑程序控制两种。机

10、电程序控制（又称电动程序控制）全自动洗衣机的控制器，由一个微型电动机驱动几组凸轮系统，控制簧片触点的开断来实现程序控制动作。微电脑程序控制的全自动洗衣机采用专用的单片微处理器，其执行机构的开关元件采用双向晶闸管或继电器。进水电磁阀、排水电磁阀、水位压力传感器等其他元件与机电控制全自动洗衣机基本相同。微电脑程序控制的全自动洗衣机与机电控制全自动洗衣机比较，具有功能齐全、无电火花、安全可靠、使用寿命长的特点。全自动洗衣机按洗涤方式可分为涡旋式水流洗涤和新水流洗涤。涡旋式水流全自动洗衣机采用小波轮结构，靠波轮旋转产生呈旋形的水流带动洗涤物翻滚达到洗涤的目的。新水流全自动洗衣机采用大波轮，其传动部分除

11、皮带传动外，还辅以齿轮减速装置，因此能实现低速运转和频繁换向。新水流全自动洗衣机与涡旋水流全自动洗衣机比较，它具有磨损小、不缠绕洗涤物、洗净度高的特点。全自动洗衣机按自动化程度分为普通型全自动洗衣机和智能型全自动洗衣机。普通型全自动洗衣机和智能型全自动洗衣机装有微电脑控制器或机电程序控制器、电磁进水阀、排水电磁阀和执行元件，使用时可根据不同的衣料和脏污程度，按人工选择的程序自动完成洗涤、漂洗、脱水、排水全过程。智能型全自动洗衣机比普通型全自动洗衣机具有更完善的洗涤程序及控制手段。这类洗衣机除具有普通型洗衣机所具备的执行元件和传感元件外，还设置了衣料传感器、衣量传感器和脏污程度传感器。使用时微电

12、脑根据各个传感器送来的信息，通过分析和计算处理后，输出合适的程序自动完成洗涤、脱水和干燥的全过程。（4）. 洗衣机的洗涤和去污原理洗衣机的洗涤去污，有3个必备的条件缺一不可。一是洗衣机的机械作用；二是洗涤剂的物理、化学作用；三是适当温度的净水。其中，首先不容忽视的应是洗涤剂的洗涤去污作用。2.2 波轮式全自动洗衣机的总体结构波轮式全自动洗衣机的基本结构是由洗涤系统、脱水系统、给（排）水系统、控制系统和箱体支承系统组成。通常洗衣机是缺一不可的，但也有少量特殊的洗衣机不需要其中的一种功能，这都是按照实际情况而定的！图2.1洗衣机的基本结构示意图(三维)目前在我国生产的洗衣机中，波轮式洗衣机占了80

13、%以上。早期生产的波轮式洗衣机波轮较小，直径都在165185mm之间，转速为320500r/min。现在基本都是大波轮洗衣机，其中又以碟形波轮应用最广，波轮直径约为300mm，转速约为120300r/min。滚筒式全自动洗衣机，是将洗涤物放在不锈钢滚筒内，依靠滚筒的运转将洗涤物举升到高出洗涤液的某一高度，然后跌落下来，使洗涤物与洗涤液产生撞击，同时，也使洗涤物互相摩擦，产生人工搓洗的效果，从而达到理想洗涤效果滚筒式全自动洗衣机的操作过程与其他全自动洗衣机基本相似。打开开关后，进水电磁阀接通，开始进水。同时，将事前放置在洗涤剂容器盒内的洗涤剂冲进机内，当水位达到预定位置时，压力开关接通，进水阀关

14、闭，洗衣机运转，搅拌洗涤液使洗涤物浸润，然后停止运转，装在水桶底部的加热元件开始对洗涤液加温，当洗涤液达到预定温度时，温控器断开，洗衣机进入主洗涤程序。主洗涤程序进行四次漂洗，然后进行脱水，整个洗涤过程结束。当然相比一波轮式全自动洗衣机，是略有不如的。波轮式全自动洗衣机它的洗涤效果是相当的好的。它能洗尽各种衣料的衣服裤子，虽然在均匀性上面略有瑕疵，但是它的前景不容小觑。我想在将来的洗衣机中，波轮式全自动洗衣机将会是广大群众的最爱的选择！ 一般来说，波轮式全自动洗衣机具有洗涤、脱水、水位自动控制，以及根据不同衣物选择洗涤方式和洗涤时间等功能。其结构主要由洗涤和脱水系统、进排水系统、电动机和传动系

15、统、电气控制技术、支承机构等5大部分组成，如图626所示。波轮式全自动洗衣机多采用套桶式结构，波轮装在内桶的底部，内桶为带有加强筋和均匀小孔的网状结构，并可绕轴旋转。外桶弹性悬挂于机箱外壳上，主要用于盛水，并配有一套进水和排水系统，用两个电磁阀控制洗衣机的进、排水动作。外桶的底部装有电动机减速离合器，以及传动机构、排水电磁阀等部件。动力和传动系统能提供两种传递，低速用于洗涤和漂洗，高速用于脱水，通过减速离合器来实现两种转速的切换。 图2.2波轮式全自动洗衣机的平面结构 1排水管 2溢水管 3吊杆 4脱水桶 5盛水桶 6平衡环 7盖板 8安全开关 9控制面板 10水位控制器 11进水电磁阀 12

16、进水接头 13压力软管 14贮气室 15支架 16电动机 17离合器 18波轮 19脱水轴 20排水电磁阀 21法兰盘 22脱水孔(1). 洗涤系统 套缸（全自动）洗衣机的洗涤系统由盛水桶、脱水桶、盛水桶罩、波盘等组成，从名字就可理解，它的洗涤系统包括脱水系统。盛水桶既作洗涤缸用又作脱水缸用。(2). 传动系统 套缸（全自动）洗衣机的查系统由减速离合器、皮带轮、传动皮带、电动机等组成。电动机的动力经传动皮带、减速离合器传递给波轮和脱水桶，实现洗涤和脱水。其洗涤和脱水的转换，是利用离合器组件、抱簧和制动杆来实现的。(3). 支承系统和箱体 套缸（全自动）洗衣机的箱体一般采用1mm左右的薄钢板制成

17、。箱体背面开口，顶部和底部四个角设角撑，上角撑与吊杆连接，下角撑装有支承脚体。支承系统的四根吊杆把整个箱体及传动机构一起吊压在箱体的四角。支撑杆总成包括减振弹簧，一般洗衣机采用阻尼筒。(4). 给、排水系统 套缸（全自动）洗衣机的进水管一头接在进水龙头上，另一头接在进水电磁阀上，由程控器控制电磁阀的开、关，控制洗衣机的进水。套缸（全自动）洗衣机的排水系统由电磁铁牵引器和排水阀体组成。电磁铁牵引器由程控器控制。排水时，电磁铁牵引器将排水阀的排水水封拉到一定位置，使洗涤液通过排水口排出机外，排水结束后，电磁铁牵引器断电，排水阀的弹簧复位，拉动排水水封堵塞了排水口，完成整个排水过程。(5). 控制系

18、统 套缸（全自动）洗衣机的控制系统由程序控制器、电源开关、水位开关、安全开关等组成。核心是程序控制器。洗衣机的进水、洗涤、漂洗、排水、脱水等全过程由控制系统控制洗衣机，按设定程序进行工作。2.3全自动洗衣机的PLC控制、已知情况本题目用PLC来模拟并实现自动洗衣机的控制功能、控制要求全自动洗衣机系统的控制要求如下：(1)按下起动按钮后，进水电磁阀打开并开始进水。达到高水位时停止进水，进入洗涤状态。(2)洗涤时内桶正转洗涤15s暂停3s，再发转洗涤15s暂停3s，又正转洗涤15s暂停3s.如此循环反复30次。(3)洗涤结束后，排水电磁阀打开，进入排水状态。当水位下降到低水位时，进入脱水状态并同时

19、排水，脱水时间为10s。这样就完成从进水到脱水的一个大循环。(4)经过3次上述大循环后，洗衣机自动报警。报警10s后，自动停机。、设计要求 根据生产设备工作方面及其它方面的需要，本次设计要达到如下设计要求：(1)要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现;(2)要能完全满足控制要求；(3)要按照电气设计惯例，提供短路、过载、联锁等故障保护措施；(4)本次设计的控制装置应由实验箱等部分组成，要尽量与生产设备进行一体化安装，具体安装尺寸另行商定；(5)操作屏上要有完整的信号指示，包括对各工作步的指示，以及电源、启动、停止、故障等指示。.总体设计思路根据已知情况、控制要求、设计要求，全自动洗衣机的 P

20、LC-控制装置的设计可按照“大而化小，分而治之”的思路，划分为以下5个部分，依序进行，各部分的设计任务分配如下：(1)程序设计及调试拟采用切换法，完成程序的设计，并在实验室环境中进行模拟调试；(2)电气设计完成电气线路原理图、元件位置图、接线图、互连图、元件明细表的设计；(3)安装、接线、联合测试完成电气元件的安装、接线、并对程序与线路进行联合测试；(4)后期工作说明操作过程、拟定常见故障排除方案、编写设计说明书等。下面按照这个总体设计思路的任务安排，逐步展开。.程序设计及调试(1) PLC选型及I/O分配图根据设计要求、控制要求，选定PLC的型号为：F1N-/40M 控制规模：16256点

21、内置8K容量的RAM存储器，最大可以扩展到16K CPU运算处理速度0.08S/基本指令 在FX2N系列右侧可连接输入输出扩展模块和特殊功能模块 基本单元内置2轴独立最高20kHz定位功能(晶体管输出型）全自动洗衣机系统的I/0分配：输人 输出X0：启动按钮 Y0：进水电磁阀控制KA1X1：限位开关SQ1 Y1：电动机正转接触器KM1X2：限位开关SQ2 Y2：电动机反转接触器KM2 Y3：排水电磁阀控制KA2 Y4：脱水离合器控制KA3 Y5：报警蜂鸣器KA4(2) 编程PLC全自动洗衣机系统顺控程序、程序工作过程简析、编程元件明细表微电脑程序控制器实际上是一块电脑板，它由单片机和双向晶闸管

22、等电子元器件组成。以单片机作为控制中枢，其内部有按功能要求已编程的掩膜ROM。由单片机控制执行元件，即双向晶闸管或继电器，通过双向晶闸管或继电器的通与断形成各个电路回路，控制洗衣机的运转。滚筒式洗衣机有侧装入式和上装入式两种。目前常见的滚筒式洗衣机多为侧装入式。侧装入式滚筒式洗衣机在正前方开门，洗涤物从正滚筒的前面投入和取出，可从门上的玻璃孔看到内部的工作情况本程序梯形图如图2.3：图2.3全自动洗衣机PLC梯形图程序中所用到的PLC内部的编程元件及其作用如表2-1所示。表2-1. PLC编程元件明细表编程元件作用X0起动开关X1触发液面传感器SQ1X2触发液面传感器SQ2X3触发液面传感器S

23、Q3X4触发液面传感器SQ4X5 停止开关Y1阀门A打开液体A注入Y2阀门B打开液体B注入Y3阀门C打开液体C注入Y4阀门D打开 混合液流出Y5电动机转动T0电动机转动定时T1混合液流出定时M200中间继电器，使阀门打开M100中间继电器M101中间继电器M103中间继电器M104中间继电器.电气设计(1) PLC外部接线原理图PLC外部接线原理图如图2.4所示。图2.4. PLC外部接线原理图. 后期工作(1)操作过程简要说明1）PLC投入运行，系统处于初始状态准备好启动；2）启动时开始进水；3）水满(上限位)时停止进水并开始洗涤正转；4）正转15s后暂停；5）暂停3s后开始洗涤反转；6）反

24、转15s后暂停；7）暂停3s后，返回从正洗开始的动作；8）循环30次开始排水；9）水位下降到低水位时开始脱水井继续排水；10）脱水10s即完成一次从进水到排水的大循环过程；11）若完成3次大循环，洗完报警10s后自动停机；12）可以按“启动”按钮继续下一次大循环； (2)常见故障及其排除方案一检查PLCRUN， Y0（进水）是否亮?没有点亮：程序错误解决方案：程序重编二检查PLC能否完成1个工作流程?不能：程序错误解决方案：程序重编三检查PLC能否从反转回到正转开始新一轮循环?不能：程序错误解决方案：程序重编四待进行到最后1步(报警10s)之后，自动停机?不能：预停程序错误解决方案：修改预停程

25、序第三章 洗衣机的前景3.1 三种类型洗衣机的比较表3-1 3种型式洗衣机性能对比洗衣机型式滚筒式搅拌式波轮式洗净率较低较高高磨损率低较低高洗涤均匀性好较好较差洗涤时间长较长短耗电量多较多较少噪声大较大较小体积较小较大较小 很明显，波轮式全自动洗衣机相比于其他两种 类型的洗衣机，起了洗涤均匀性稍差一些以外，其余功能都优于其他两种，所以波轮式洗衣机是未来发展的主要方向！3.2洗衣机传动系统的结构及其工作原理传动系统主要由电动机、减速离合器组成。套桶式全自动洗衣机使用一台电动机完成洗涤和脱水。洗涤时，波轮转速较低（140200 r/min）；而脱水时，脱水桶转速较高（约800r/min）。因此，要

26、对电动机1370r/mim的输出转速经常减速处理，以适应两项工作的不同要求，这主要由洗衣机的传动系统来完成，传动系统的工作示意如图a.1所示。 图a.1 套桶式全自动洗衣机传动系统示意图.电动机的技术参数 电动机是整个洗衣机工作的动力来源。我国现阶段生产的套筒式洗衣机大多采用的是电容运转式电动机，产品遵循中华人民共和国机械行业标准JB/T37581996家用洗衣机用电动机 通用技术条件。目前常用的电容运转式电动机技术参数如表a,1所示。 表a-1洗衣机的电动机参数XDL90XDS90XDL120XDS120XDL180XDS180XDL250XDS250额定功率/W90120180250额定电

27、压/V220额定频率/Hz50满载时电流/A0.881.11.542.0转速/（rmin-1）1370效率（%）49525659功率因数0.95堵转电流/A2.02.54.05.5堵转转矩/Nm：额定转矩/Nm0.950.90.80.7最大转矩/Nm：额定转矩Nm1.71.71.71.7致谢时间过得真快，两周的时间一转眼就要过去了。本次的课设不但拓宽了我的视野而且对知识面。非常感谢老师教导。给了我们很多的帮助和鼓励。在刚收到课设题目的时候还不知道该如何下手，后来在老师和同学的帮助下自己的设计思路也渐渐的明朗了。在确定了设计思路后同学们分工合作，又问题的时候大家一起协商解决。解决不了的就查资料，

28、请老师指导，在学习的同时又收获了很多的快乐。对于课程设计已经进经历了很多次了，同学们的团队协作能力是很重要的。在老师的建议下同学们根据自己自身的兴趣和专长自行分组。然后由各组的同学自己分工协同进行。这样不但减轻了工作量提高效率更重要的是在出现问题的时候大家坐在一起集思广义，不但可以增长自己的知识。也会有很多创新的思想融入进来。这样就更加完善了课程设计思路。给课程设计又添了点睛的一笔。说实话，课程设计真的有点累，虽然都一分工。漫漫回味这2周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的

29、感悟。 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有几次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来，我想我应该想那些成功人士一样端正态度，认真对待的良好习惯这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练 短短二周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用想到这里，我真的心急了，我以后一定要不断的激励自己认真努力学更多的知识。 最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的

30、期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。马上也要走出校园步入工作岗位了，要珍惜现在的时光。给以后留下些美好的回忆。不要给自己埋下悔恨的种子。希望等到以后有机会谈到这段时光的时候自己可以拍着胸脯说，那段日子我无怨无悔。18常熟理工学院参考文献1亢金月 机电一体化系统设计理论与方法的研究D .上海 上海交通大学 1996. 2尹志强，机电一体化课程设计指导书 .机械工业出版社，20073王冠熙，全自动洗衣机原理与维修M.电子工业出版社，20034伍寸宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中的运用J.设计与开发，20005金洲.洗衣机的PC智能控制D.南通：南通职业大学电子，20046朱喜林，张代治。机电一体化设计基础M .北京科学出版社，20047赵松年，李恩光，裴仁清。机电一体化系统设计M .北京理工大学出版社，200619