機(jī)電一體化考試計(jì)算題4頁

1、1 如圖所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知工作臺(tái)的質(zhì)量為m=50Kg，負(fù)載力為 ,最大加速度為5m/s ,絲杠直徑為d=16mm,導(dǎo)程t=4mm,齒輪減速比為i=6,總效率為=30%，忽略絲杠慣量的影響，試計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩？解: 負(fù)載力包括以下幾部1） 外負(fù)載力2） 慣性負(fù)載力 電機(jī)上的負(fù)載力矩為2 如圖所示的開環(huán)步進(jìn)電機(jī)位置控制系統(tǒng)，工作臺(tái)長L=800mm，往復(fù)精度為±0.02mm，齒輪傳動(dòng)比i=2，絲杠的直徑20mm，步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，試確定絲杠的導(dǎo)程。解設(shè)絲杠的導(dǎo)程為t，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)工作臺(tái)的位移為則3 已知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖所示，,，齒輪的傳動(dòng)比為i=3，絲杠的導(dǎo)程為l=6

2、mm，試計(jì)算折算到電機(jī)軸上的等效慣量？解：傳動(dòng)系統(tǒng)有兩根軸，每根軸上的總慣量分別為 總的等效慣量為 4.某工作臺(tái)采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，已知工作臺(tái)的行程L=200mm,絲杠導(dǎo)程t=4mm, 要求工作臺(tái)位移的測量精度為0.01mm，采用低速端測量方法，試確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。（忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差）.解：采用光電編碼器測量絲杠的轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)位移的間接測量，設(shè)傳感器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為n ，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)工作臺(tái)的位移為： 則選取n=1000光電編碼器，則測量精度為滿足題目要求。5    已知圖示絲杠螺母驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，工作臺(tái)的質(zhì)量m=100kg，絲杠螺距t8mm，

3、絲杠長度L05m，中徑為d48mm，材料密度為P=78X103kgm3，齒輪傳動(dòng)比i2，兩齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為了Jz1=12X10-4kg·m2，Jz219X10-3kg·m2。試求折算到電機(jī)軸上的總等效慣量了。?(14分)解：等效慣量可以分為以下幾個(gè)部分來計(jì)算(1)電機(jī)軸上的元件(齒輪1)6如圖所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知工作臺(tái)的質(zhì)量為m=50kg負(fù)載力為F11000N，最大加速度為10ms2，絲杠直徑為d20mm，導(dǎo)程t4mm，齒輪減速比為i=5，總效率為=30，忽略絲杠慣量的影響，試計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。1解： (1)計(jì)算負(fù)載力 負(fù)載力由外負(fù)載力、慣性負(fù)載力兩部分構(gòu)成7. 如圖所示的開環(huán)步進(jìn)電機(jī)位置控制系統(tǒng)，已知負(fù)載為F1000N，工作臺(tái)長L=500mm，往復(fù)精度為±00lmm，絲杠導(dǎo)程ts=8mm，直徑d20mm，步進(jìn)電機(jī)的步距角為a=18。，試確定齒輪減速比i。解8已知某工作臺(tái)采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，已知工作臺(tái)的行程L=250mm，絲杠導(dǎo)程t4mm，齒輪減速比為i=5，要求工作臺(tái)位移的測量精度為o005mm(忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差)。(1)試采用高速端測量方法，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(2)若將傳感器與絲杠的端部直接相連，n。=500脈沖轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器是否合用。解(1)高速端測量 設(shè)傳感器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為，n，每個(gè)