機(jī)電一體化試題及答案-

1、填空題4. 機(jī)電一體化研究的核心技術(shù)是接口問題。5. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品構(gòu)成的五大部分(或子系統(tǒng)是:機(jī)械系統(tǒng)、電子信息處理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)。6. 機(jī)電一體化接口按輸入/輸出功能分類機(jī)械接口、物理接口、信息接口、環(huán)境接口。7. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品按設(shè)計(jì)類型分為:開放性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)。8. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品按機(jī)電融合程度分為:機(jī)電互補(bǔ)法、機(jī)電結(jié)合(融合法、機(jī)電組合法。9. 機(jī)電一體化技術(shù)是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息與控制功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。10.機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三大功能應(yīng)具有的兩

2、大重要特征(轉(zhuǎn)換作用方式:以能源轉(zhuǎn)換為主和以信息轉(zhuǎn)換為主。11. 絲杠螺母機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)形式有:螺母固定絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)、絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)、螺母轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿移動(dòng)、絲桿固定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)四種形式。12. 滾珠絲杠副按螺紋滾道截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩類;按滾珠的循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩類。13. 滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊的基本方法有:雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整、雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊、彈簧自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊四種方式。14. 滾珠絲杠副常選擇的支承方式有:單推單推式、雙推雙推式、雙推簡支式、雙推自由式。15. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品常用齒輪傳動(dòng)形式有定軸輪系、行星輪系和諧波輪系三種形式。16.

3、 在機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中,常用的傳動(dòng)比分配原則有:重量最輕原則、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則、傳動(dòng)精度最優(yōu)原則等。17. 常用導(dǎo)軌副的截面形式有:三角形導(dǎo)軌、矩形導(dǎo)軌、燕尾形導(dǎo)軌、圓形導(dǎo)軌四種形式。18. 導(dǎo)軌剛度主要指:結(jié)構(gòu)剛度、接觸剛度和局部剛度。19. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品中,?？蛇x擇的執(zhí)行元件:電磁式、液壓式、氣壓式和其他形式的執(zhí)行元件。20. 電動(dòng)機(jī)的工作特性分為恒轉(zhuǎn)矩工作和恒功率兩個(gè)階段,其轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)速和功率分別稱為:額定轉(zhuǎn)速和額定功率;伺服電動(dòng)機(jī)用于調(diào)速控制時(shí),應(yīng)該工作在恒轉(zhuǎn)矩階段。21. 步進(jìn)電機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為:反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)三種。22. 步進(jìn)電機(jī)

4、的工作方式有:單拍工作方式和倍拍工作方式。23. 步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制精度主要由步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和工作方式?jīng)Q定的;為了進(jìn)一步提高步進(jìn)電機(jī)的控制精度,可以采用細(xì)分電路來提高控制精度。24. 依據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作原理,步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路主要由:方向控制電路、環(huán)形分配電路、驅(qū)動(dòng)放大電路等組成。25. 機(jī)電一體化系統(tǒng)中,常用的微型計(jì)算機(jī)類型有:單片機(jī)控制系統(tǒng)、單板機(jī)控制系統(tǒng)、工業(yè)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三種。26. 提高機(jī)電一體化控制系統(tǒng)工作可靠性的措施主要有:隔離技術(shù)、和屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)27. 常用傳感器主要分為模擬信號檢測傳感器、數(shù)字信號檢測傳感器、開關(guān)信號檢測傳感器三種形式。28. 機(jī)電有機(jī)結(jié)合分

5、析設(shè)計(jì)方法主要有穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)方法和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法兩種。29. 在機(jī)電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)的負(fù)載分析中,常見的典型負(fù)載形式有:慣性負(fù)載、外力負(fù)載、內(nèi)力負(fù)載、彈性負(fù)載、摩擦負(fù)載等。30. 在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)負(fù)載和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的等效中,遵循的基本原則是能量守恒定律簡述題6. 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品中的基本功能和作用是什么?機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的基本功能是傳遞力/轉(zhuǎn)矩和速度/轉(zhuǎn)速。實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速變換器。作用是使執(zhí)行原件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達(dá)到合理的匹配。7. 簡答機(jī)電一體化機(jī)械傳動(dòng)的主要功能,目的,基本要求。功能:傳遞力/轉(zhuǎn)矩和速度/轉(zhuǎn)速目的:使執(zhí)行元件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達(dá)

6、到合理的匹配?；瘫疽?轉(zhuǎn)動(dòng)間隙小,精度高,體積小,重量輕,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。8. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品的機(jī)械部分與一般機(jī)械系統(tǒng)相比,應(yīng)具備哪些特殊要求?1.較高的定位精度。2.良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性-響應(yīng)快,穩(wěn)定性好,收斂時(shí)間合理。3。無間隙,低摩擦,低慣量,大剛度。4。高的消振頻率,合理的阻尼比。9. 簡述滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的組成,結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)。滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的組成由帶螺旋槽的絲桿,螺母,滾動(dòng)元件,回珠裝置組成。結(jié)構(gòu):絲桿輕動(dòng)時(shí),帶動(dòng)滾珠螺紋滾道滾動(dòng),為阻止?jié)L珠從滾道端面掉出,在螺母的螺旋槽兩端沒有滾珠回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成滾珠的循環(huán)返回通道,從而形成滾珠滾動(dòng)的閉合通路。應(yīng)用特點(diǎn):阻尼小,傳

7、動(dòng)效率高,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),適應(yīng)大剛度傳遞,可實(shí)現(xiàn)無間隙工作,不能自鎖。10. 試分析齒輪傳動(dòng)中,定軸傳動(dòng)、行星傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)的組成與傳動(dòng)特點(diǎn)。定軸傳動(dòng)由圓柱齒輪傳動(dòng),圓錐齒輪傳動(dòng),蝸桿蝸桿傳動(dòng)。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單。傳遞可靠,用幾何特性來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。行星傳動(dòng)主要是由傳動(dòng)齒輪,定位齒輪,行星輪和行星架組成。特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)緊湊,可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比更大,幾何特性+機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理來實(shí)現(xiàn)。諧波傳動(dòng)主要又鋼輪,柔輪,波發(fā)生器組成。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,充分發(fā)揮材料的特性,傳動(dòng)比可大,也相當(dāng)可靠,幾何特性+材料彈性變化特性實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。11. 滾動(dòng)導(dǎo)軌副應(yīng)達(dá)到的基本要求。高的導(dǎo)向精度,高的耐磨性,足夠的剛度,良好的工藝性

8、12. 導(dǎo)軌的剛度所包含的主要內(nèi)容有哪些?以及各部分對導(dǎo)軌副的導(dǎo)向精度影響如何?靜剛度-抵抗恒定載荷的能力。動(dòng)剛度-抵抗變變載荷的能力。每一類剛度都包括:結(jié)構(gòu)剛度,接觸剛度,局部剛度13. 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品對執(zhí)行元件的基本要求是什么?1慣量小,動(dòng)力大。2體積小,重量輕。3安裝方便,便于維護(hù)。4易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制14. 機(jī)電一體化系統(tǒng)對伺服控制電動(dòng)機(jī)的基本要求1性能密度大。2快速響應(yīng)性好。3位置控制與速度控制精度高,調(diào)速范圍大,低速平穩(wěn)性好,分辨率高以及振動(dòng)噪音小。4能適應(yīng)頻繁啟動(dòng),可靠性高,壽命長。5易于與計(jì)算機(jī)對接,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。16. 對于伺服電動(dòng)機(jī)半閉環(huán)控制系統(tǒng)而言,控制系統(tǒng)的主要

9、構(gòu)成有哪些?主要是指令控制器,反饋調(diào)節(jié)器,功率放大與整形電路,執(zhí)行元件17. 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)的基本要求是什么?提高驅(qū)動(dòng)信號,控制有效,可靠性,整形抗干擾電路18. 簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品對檢測傳感器的基本要求。1體積小,重量輕,適應(yīng)性好。2精度和靈敏性高,響應(yīng)快,穩(wěn)定性好,信噪比高。3安全可靠,壽命長。4便于與計(jì)算機(jī)對接。5不易受被檢測對象和外部環(huán)境的影響。6環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。7現(xiàn)場安裝處理簡單,操作方便。8價(jià)格便宜19. 簡答通用微機(jī)控制系統(tǒng)核心部件,通用微機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)。通用微型計(jì)算機(jī)的核心部件為可編程控制器和工業(yè)計(jì)算機(jī)。構(gòu)成;控制系統(tǒng)以通用微型計(jì)算機(jī)為核心,設(shè)計(jì)專用或選

10、用通用的集成IC 芯片,接口電路,執(zhí)行元件,傳感器,以及相互合理匹配元件,組成具有較好通用能力的控制器。軟件采用通用平臺軟件系統(tǒng)。特點(diǎn):具有可靠性高,適應(yīng)性強(qiáng),但成本高,應(yīng)采取一定的抗干擾措施等特點(diǎn)。適用于多品種,中小批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。三、分析論述題1. 簡述如圖2所示死杠螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。 a :結(jié)構(gòu)簡單,傳動(dòng)精度高。螺母支撐絲桿可消除軸向躥動(dòng),剛性較差。B 結(jié)構(gòu)緊湊,絲剛剛性較高,要限制螺母移動(dòng),需導(dǎo)向裝置。C :結(jié)構(gòu)復(fù)雜,占用空間較大,傳動(dòng)時(shí)間需限制螺母移動(dòng)和絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。D :結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,絲桿剛性較高,但使用不方便,使用較少。3. 試分析圖示消除滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,剛性好,預(yù)緊可靠,使用中調(diào) 整不方便。工作原理:在絲桿固定不動(dòng)的條件下,增加墊片的厚度,左右絲桿螺母分別向左移動(dòng)和向右移動(dòng)。 二、填空題 (每小題2分,共20分1. 滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式: _內(nèi)旋換和外循環(huán)2、滾珠絲杠副的軸向間隙對系統(tǒng)有何影響?如何處理?2、如果滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下