蛇形弹簧联轴器是一种结构先进的金属挠性联轴器，包括恒刚度的JS型和变刚度的JSB型两种。JS型蛇形弹簧联轴器由两个分装在两轴上的半联轴器和一个被分为6～8段的蛇形片弹簧所组成。在半联轴器上有50～100个齿，蛇形弹簧片嵌入两半联轴器的齿槽内。为防止弹簧在离心力作用下脱出来，在联轴器上装有外壳，同时利用外壳储存润滑油。联轴器工作时，转矩是通过齿和弹簧传递的。这种联轴器的工作特性取决于轮齿的侧面外形。当它做成圆弧形齿时，随着载荷的增加，力的作用点将逐渐内移，弹簧长度越来越短，刚度越来越大，这就成为一变刚度的弹性联轴器；当它做成菱形齿时，弹簧长度并不随载荷增加而改变，弹簧刚度为一常数，这就成为一定刚度的弹性联轴器。
蛇形弹簧联轴器具有良好的补偿偏斜和位移的能力。
金属膜片联轴器是另一种有弹性元件的挠性联轴器。膜片联轴器由两个半联轴器、中间轴、膜片和精密螺栓组成。主动轴的动力通过半联轴器圆周间隔布置的精密螺栓将转矩传输至金属叠片，再由叠片通过精密螺栓传至中间轴，并同样由从动端的金属叠片、精密螺栓和从动轴输出动力。膜片是由几组不锈钢薄板制作的金属叠片，用螺栓交错地与两半联轴器连接，每组膜片由数片叠集而成，膜片分为连杆式和不同形状的整片式。
金属叠片是叠片联轴器的关键部件，它由一定数量的薄金属膜片叠合而成膜片组，膜片厚度一般约为0.2～0.6毫米，形状主要有连杆式、轮辐式、圆环式、多边式和束腰式等。
其他的有弹性元件的挠性联轴器还有梅花形弹性联轴器、波纹管联轴器等。
2.谐波齿轮
谐波减速器具有回差小、单级减速比范围大、运动平稳、低噪声、传动效率高、承载力大、体积小、质量轻等多种其他减速器所不具备的优点，一经问世就立刻引起了各国的普遍重视。美国、苏联、日本、德国、英国、中国都相继开展了谐波减速器理论、制造、加工、润滑等方面的理论和技术研究。目前，谐波齿轮减速器在空间飞行器、哈勃望远镜、铱星通信、空间机器人活动关节、地面雷达天线、医疗器械、工业机器人和仪器仪表等多种行业中得以广泛应用，取得了巨大的经济和社会效益。
谐波齿轮传动与少齿差行星齿轮传动十分相似。它是依靠柔性齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递运动和动力的，因此它与一般齿轮传动有本质上的差别。谐波齿轮传动由刚轮、柔轮和波形发生器三个主要构件组成。刚轮是一个刚性的内齿轮，柔轮是一个容易变形的薄壁圆筒外齿轮，其齿形为渐开线或三角形，两者的周节相等，但柔轮比刚轮少几个齿。波形发生器由一个椭圆盘和一个柔性球轴承组成或者由一个转臂和几个滚子组成。工程上常用的波形发生器有两个触头的，称双波发生器，也有三个触头的，最常用的还是双波传动。
刚轮与柔轮的齿数差应等于波的整数倍，通常取其等于波数。具有双波发生器的谐波减速器，其刚轮与柔轮的齿数之差为2，若采用三波时，齿数差为3。波形发生器的直径比柔轮内径略大，故装配在一起时就将柔轮撑成椭圆形，迫使柔轮在椭圆的长轴方向与刚轮完全啮合（A、B位置），在短轴方向完全脱开（C、D位置）。当波形发生器回转时，柔轮长轴和短轴的位置随之不断变化，从而齿的啮合处和脱开处也随之连续变化，由于柔轮和刚轮在节圆处的啮合过程如同两个纯滚动的圆环一样，它们在任意瞬间转过的弧长都必须相等，因此对于双波传动，波形发生器每转一周，柔轮和刚轮就必然相对移动两个齿距。如果刚轮固定，柔轮就沿着与波形发生器相反的回转方向转过一定角度。当波形发生器连续运转时，柔轮上任何一点的径向变形量是随转角变化的变量，其展开图为一正弦波，故称之为谐波传动。
谐波齿轮传动具有如下优点：
①传动比大。一般单级谐波齿轮传动的传动比达60～250。
②承载能力强。因为同时啮合的齿数多，双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的30%～40%左右，而且齿与齿之间是面接触。
③传动精度高，无回差。由于多齿啮合对误差有互相补偿作用，因此在齿轮精度等级相同的情况下，谐波齿轮传动的传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右，精密谐波齿轮传动的传动误差可小于20°。通过波形发生器半径的微量改变可调整柔轮的变形量，使齿隙很小，甚至做到无侧隙啮合。
④传动效率高、运动平稳。由于柔轮的轮齿在传动过程中作均匀的径向移动，因此，即使输入速度很高，轮齿的相对滑动速度仍极低，只有普通渐开线齿轮传动的几百分之一，所以磨损小、效率高。由于啮入和啮出时轮齿的两侧都参加工作，因而无冲击现象，运动平稳。
⑤结构简单零件少、体积小、质量轻。
谐波齿轮传动的主要缺点如下：
①柔轮周期性的变形产生交变应力，所以对材料加工、热处理都提出了较高的要求，否则容易产生疲劳破坏。目前使用较普遍的材料是35MnSiA、GCrl5，小功率传动有的选用尼龙1010、尼龙6和含氟塑料。
②转动惯量大，启动力矩大。为了减小折算转动惯量，可在高速端串接一对圆柱齿轮减速。
③传动比下限值较高，且不能做成交叉轴和相交轴的结构。
④散热条件差。
3.滚珠丝杠
滚珠丝杠又称为丝杠螺母机构或螺旋传动机构。它的主要功能是将旋转运动变换为直线运动或将直线运动转变为旋转运动。丝杠螺母机构有传递动力的，也有传递运动的（进给丝杠）。根据丝杠和螺母之间的摩擦情况，分滑动丝杠螺母机构和滚动丝杠螺母机构（滚珠丝杠）。滑动丝杠螺母机构结构简单，加工、制造方便且成本低，具有自锁功能，但摩擦力大，传动效率低（30%～40%）。滚珠丝杠是在丝杠和螺母之间放入一定量的滚珠，使丝杠和螺母之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，故摩擦力小、传动效率高（80%～90%），但加工制造复杂、成本高，不具备自锁功能。由于滚珠丝杠传动具有传动精度高、刚性好、运动平稳、低速无爬行和正反转回差小等特点，在精密机构传动中得到了广泛应用。
滚珠丝杠副由丝杠、螺母、滚珠和反向器（滚珠循环反向装置）等四部分组成。丝杠转动带动滚珠沿螺纹滚道滚动，为防止滚珠从滚道端面掉出，在螺母上装有反向器，构成滚珠的循环通道，使滚珠从通道的一端滚出后，沿着通道进入另一端，重新进入滚道，形成闭合回路。与普通滑动丝杠相比，滚珠丝杠传动具有下列特点：
①传动效率高。效率高达90%～95%，耗费的动力仅为滑动丝杠的1/3。
②传动精度高。经过淬硬并精磨螺纹滚道后的滚珠丝杠副，本身就具有很高的传动精度。由于摩擦小，启动时无冲击，低速时无爬行，工作时温升变形小，容易获得较高的传动精度。
③磨损小、寿命长。钢球是在淬硬的滚道上作滚动运动，磨损极小，工作寿命一般要比滑动丝杠高5～6倍。
④运动的可逆性。逆传动效率几乎与正传动效率相同，既可把回转运动变成直线运动，又可把直线运动变成回转运动，可以用于一些特殊要求的场合，但在需要防止逆向传动的场合，需设置防逆转装置。
根据滚珠在整个循环过程中与丝杠表面的接触情况，可分为内循环和外循环两种。
内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触。在螺母的侧面孔内装有接通相邻滚道的反向器，利用反向器引导滚珠越过丝杠的螺纹顶部进入相邻滚道，形成一个循环回路，称为1列。一般在同一螺母上装有2～4个反向器，并沿螺母圆周均匀分布，故有2～4列。内循环方式的优点是滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高，螺母的径向尺寸也较小，但精度要求高，否则误差对循环的流畅性和传动平稳性有影响。内循环滚珠丝杠副的反向器划分为固定式和浮动式两种。浮动式反向器的内循环滚珠丝杠副的结构特点是：反向器上安装有0.01～0.015毫米的配合间隙，反向器弧面上加工有圆弧槽，槽内安装拱形片簧，外有弹簧套。借助拱形片簧的弹力，始终给反向器一个径向推力，使位于回珠圆弧槽内的滚珠与丝杆表面保持一定的压力，从而使槽内滚珠代替了定位键而对反向器起到自定位作用。这种反向器的优点是：在高顿浮动中达到回珠圆弧槽进出口的自动对接，因此通道流畅、摩擦特性较好，但制造成本高，适用于高速、高灵敏度、高刚性的精密进给系统。
3.7.2 电气接口
现代控制系统都是数字控制系统，其中计算机软硬件是实现控制的核心。控制系统要实现反馈控制，需要利用传感器从环境中获取信息。这些信息量包括数字量、模拟量、开关量和脉冲量等不同形式。它们需要经过某种变换，形成计算机能够接受的数字量，输入到计算机中进行显示或处理。计算机输出的控制信号是数字信号，可以直接显示或驱动某些执行机构，如螺线管、步进电动机等，但大多数执行机构是由模拟量，如电压、电流等驱动的。因此，计算机输出的数字量还需要经过D/A转换器进行转换。例如，计算机的输出信号只有经过D/A变换后，转化为直流电压并经过功率放大，才能驱动直流伺服电动机。
电气接口划分为输入接口和输出接口两种类型。输入接口包括开关量、数字量和模拟量这三种输入接口。输入接口的功能就是将传感器输出的信号经过信号放大、调制与解调、滤波、限幅和A/D转换等一系列操作，将输入信号转换成数字信号输入到计算机中。在这个转换过程中，要解决电平和量程匹配。输出接口输出数字量，经过电气隔离、D/A转换和功率放大，送到执行机构。电气接口解决外部装置与计算机之间的硬件接口。
机电系统的输入/输出信号主要有三种类型：数据信号、控制信号和状态信号。
数据信号是计算机和外部设备交换的基本信息，通常是8位、16位和32位的信息。
数据信号有三种类型，即开关量、数字量和模拟量。数字量用二进制或ASCII码表示的数据，通常以字节为单位。红外测距传感器、光电编码器等输出的信号都是数字量。开关量只有“开”和“关”两种状态，分别用逻辑“1”或逻辑“0”表示。行程开关输出的信号就是开关量。模拟量描述连续变化的物理量，如电压、电流等。对于输入通道，模拟量必须经过A/D转换和信号调理才能变换成计算机能够接受的数字量。对于输出通道，数字量只有经过D/A转换和功率放大，才能控制外部执行装置，如电动机、电磁阀等。
计算机通过I/O口送给外部装置的信号，被看做是控制信号。例如，计算机发出的控制电动机启停的信号就是控制信号。
计算机和外部装置在交换信息时，由于速度的不匹配等原因，需要通过握手信号或者状态信号来联络和通信。例如，主机在向打印机发送字符时，需要确认打印机是否“忙”。如果打印机“忙”，表明打印机正在工作，不能向其传输数据，计算机只能等待，直到打印机空闲；若打印机空闲，则向打印机传送数据。“忙”信号就是一种状态信号。
1.开关量输入输出接口
在机电系统中，经常使用按钮、手柄、行程开关、限位开关、接近开关、继电器触点和光电开关等装置或传感器，它们的输出值只有两种状态：开和关。这些开关按照结构划分为两大类：有触点开关（如按钮、行程开关等）和无触点开关（如光电开关）。这些开关输出的信号在输入到计算机之前，需要用开关量输入电路进行一定的处理。
在光机电一体化系统中，有一些设备，如继电器、螺线管等可以采用开关量进行控制。螺线管俗称电磁铁，是一种电磁铁式的执行装置。当开关闭合后，螺线管从电源吸收电能并对线圈励磁，使可动铁芯受力并转换为微小的直线运动。可动铁芯的微小位移称为行程。由于螺线管的响应速度快，多用于电磁阀及各种小型机械的直线运动机构中。根据工作电源的不同，螺线管分为交流螺线管和直流螺线管两种。交流螺线管的响应速度快（1～5毫秒），用开关量控制；直流螺线管的响应速度比交流螺线管响应速度慢，但可以实现铁芯的模拟控制，并且体积小、重量轻。根据可动铁芯的结构，螺线管分为推进型、吸引型和推进吸引型。
螺线管控制中的开关，可采用三极管和FET等器件。当开关量为高电平时，晶体管导通，螺线管供电使可动铁芯移动；当开关量为低电平时，晶体管截止，螺线管断电，此时用续流二极管将螺线管的线圈短路，保护作为开关的晶体管。
