機電一體化技術考試題有答案

1、填空題1 .機電一體化技術的內涵是微電子技術和機械技術 滲透過程中形成的一個新概念。2 .機電一體化系統(tǒng)（產品）是機械和微電子技術的有機結合。3 .工業(yè)三大要素是物質、能量、信息；機電一體化工程研究所追求的三大目標是：省能源、 省資源、智能化。4 .機電一體化研究的核心技術是接且回題。5 .機電一體化系統(tǒng)（產品）構成的五大部分（或子系統(tǒng)）是：機械系統(tǒng)、電 _ 子信息處理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)。6 .機電一體化接口按輸入/輸出功能分類機械接口、物理接口、信息接口、也 境接口。7 .機電一體化系統(tǒng)（產品）按設計類型分為：開放性設計、適應性設計、變 異性設計。8 .機電一體化系統(tǒng)

2、（產品）按機電融合程度分為：機電互補法、機電結合（融 合）法、機電組合法。9 .機電一體化技術是在機械的主功能、動力功能、信息與控制功能 基礎上引入 微電子技術,并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機地結合所構 成系統(tǒng)的總稱。10機電一體化系統(tǒng)實現三大功能應具有的兩大重要特征（轉換作用方式）：以能源轉換為主和以信息轉換為主。11 .絲杠螺母機構的基本傳動形式有：螺母固定絲桿轉動并移動、絲桿轉動螺母移動、 螺母轉動絲桿移動、絲桿固定螺母轉動并移動四種形式。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)方式分為內循環(huán)和外循環(huán)兩類。13 .滾珠絲杠副軸向間隙調整與預緊的基本方

3、法有：雙螺母螺紋預緊調整、 雙螺母齒差預緊調整、雙螺母墊片調整預緊、彈簧自動調整預緊四種方式。14 .滾珠絲杠副常選擇的支承方式有：單推一單推式、雙推一雙推式、雙推一 簡支式、雙推一自由式。15 .機電一體化系統(tǒng)（產品）常用齒輪傳動形式有定軸輪系、行星輪系和諧波 輪系三種形式。16 .在機電一體化系統(tǒng)機械傳動中，常用的傳動比分配原則有：重量最輕原則、 轉動慣量最小原則、傳動精度最優(yōu)原則等。17 .常用導軌副的截面形式有：三角形導軌、矩形導軌、燕尾形導軌、圓形導 批四種形式。18 .導軌剛度主要指：結構剛度、接觸剛度和局部剛度。19 .機電一體化系統(tǒng)（產品）中，?？蛇x擇的執(zhí)行元件：電磁式、液壓式

4、、氣 _ 壓式和其他形式的執(zhí)行元件。20 .電動機的工作特性分為恒轉矩工作和恒功率兩個階段、其轉折點的轉速和功率分別稱為：額定轉速和 額定功率;伺服電動機用于調速控制時，應該工作 在恒轉矩階段。21 .步進電機按轉子結構形式可分為：反應式步進電機、永磁式步進電機、混 合式步進 電機三種。22 .步進電機的工作方式有：單拍工作方式和倍拍工作方式。23 .步進電機的開環(huán)控制精度主要由步進電機的結構形式和工作方式決定的；為了進一步提高步進電機的控制精度，可以采用細分電路來提高控制精 度。24 .依據步進電機的工作原理，步進電機的驅動控制電路主要由：方向控制電 路、環(huán)形分配電路、驅動放大電路等組成。2

5、5 .機電一體化系統(tǒng)中，常用的微型計算機類型有：單片機控制系統(tǒng)、單板機控制系統(tǒng)、工業(yè)微型計算機控制系統(tǒng)三種。26 .提高機電一體化控制系統(tǒng)工作可靠性的措施主要有：隔離技叢_和 屏蔽技術、濾波技術27 .常用傳感器中要分為模擬信號檢測傳感器、數字信號檢測傳感器、開關信號檢測傳感器三種形式。28 .機電有機結合分析設計方法主方有穩(wěn)態(tài)設計方法和動態(tài)設計方法兩種。29 .在機電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設計的負載分析中，常見的典型負載形式有：慣性 負載、外力負載、內力負載 、彈性負載、摩擦負載等。30 .在進行機械系統(tǒng)負載和轉動慣量的等效中， 遵循的基本原則是能量守恒定律簡述題1 .機電一體化技術（或產品）的定義

6、。定義：在機感的主功能，動力功能， 位良功能，控制功能基礎上引入微 電子技術，并將機 位裝置與電子裝置用相關軟件有機的結合所構成的 系統(tǒng)的總稱。2 .機電一體化系統(tǒng)或產品設計的目的是什么？主要目的：增加機械系統(tǒng)或產品的附加值和自動化程度3 .機電一體化系統(tǒng)（產品）的主要構成單元或組成部分有哪些？機械系統(tǒng)，電子信息處理系統(tǒng),動力系統(tǒng)，傳感系統(tǒng)，執(zhí)行控制系統(tǒng)4、簡述機電一體化系統(tǒng)或產品的機電結合（融合）設計方法。機電結合設計方法是將個組成要素有機的結合為一體而構成專用或通用的 功能部件，其要素之間機電參數的有機匹配比較充分5、簡述機電一體化系統(tǒng)（產品）的機電組合設計方法，特點是什么？。機電一體化系

7、統(tǒng)的機電組合設計方法是將用結合法制成的功能部件，功能模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統(tǒng)， 特點是可以縮短設計與研制周期， 節(jié)約工裝汕費用，且有 利于生產管理,使用和維修。6 .機械傳動系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)（產品）中的基本功能和作用是什么？機械傳動系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)中的基本功能是傳遞力/轉矩和速度/轉速。實質上是一種轉矩，轉速變換器。作用是使執(zhí)行原件與負載之間在轉矩和轉速方面達到合理的匹配。7 .簡答機電一體化機械傳動的主要功能，目的，基本要求。功能：傳遞力/轉矩和速度/轉速目的：使執(zhí)行元件與負載之間在轉矩和轉速方面達到合理的匹配?；瘫疽螅恨D動間隙小，精度高，體積小，重量輕，運動平穩(wěn)

8、，傳動轉矩 大。8.機電一體化系統(tǒng)（產品）的機械部分與一般機械系統(tǒng)相比，應具備哪些特殊要求？1 .較高的定位精度。2.良好的動態(tài)響應特性一響應快，穩(wěn)定性好，收斂時間合理。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 .簡述滾珠絲杠傳動裝置的組成，結構和應用特點。滾珠絲杠傳動裝置的組成由帶螺旋槽的絲桿，螺母，滾動元件，回珠裝置組成。結構：絲桿輕動時，帶動滾珠螺紋滾道滾動，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裝置構成滾珠的循環(huán)返回通道，從而形成滾珠滾動的閉合通路。應用特點：阻尼小，傳動效率高，合理的結構設計，適應大剛度傳遞，可實 現無間隙工作，不

9、能自鎖。10 .試分析齒輪傳動中，定軸傳動、行星傳動、諧波傳動的組成與傳動特點。定軸傳動由圓柱齒輪傳動，圓錐齒輪傳動，蝸桿蝸桿傳動。特點：結構簡單。傳遞可靠，用幾何特性來實現傳動。 行星傳動主要是由傳動齒輪，定位齒輪， 行星輪和行星架組成。特 點。結構緊湊，可實現傳動比更大， 幾何特性+機構傳動原理來實現。 諧波傳動主要又鋼輪， 柔輪，波發(fā)生器組成。特點：結構緊湊，體積小，重量輕，充分發(fā)揮皿的特性，傳動比可大，也相當可靠，幾何特性+ 材料彈性變化特性實現傳動。11 .滾動導軌副應達到的基本要求。高的導向精度，高的耐磨性，足夠的剛度，良好的 工藝性12 .導軌的剛度所包含的主要內容有哪些？以及各

10、部分對導軌副的導向精度影響如何？靜剛度-抵抗恒定載荷的能力。動剛度-抵抗變變載荷的能力。每一類剛度都包括：結構剛度，接觸剛度，局部剛度13 .機電一體化系統(tǒng)（產品）對執(zhí)行元件的基本要求是什么？1慣量小，動力大。2體積小，重量輕。3安裝方便，便于維護。4易于實現 自動化控制14 .機電一體化系統(tǒng)對伺服控制電動機的基本要求1性能密度大。2快速響應性好。3位置控制與速度控制精度高，調速范圍 大，低速平穩(wěn)性好，分辨率高以及振動噪音小。 4能適應頻繁啟動，可靠性高, 壽命長。5易于與計算機對接，實現計算機控制。15 .常用伺服電動機有哪些工作特點？2個工作區(qū)。1包轉矩工作區(qū),2包功率工作區(qū)16 .對于伺

11、服電動機半閉環(huán)控制系統(tǒng)而言，控制系統(tǒng)的主要構成有哪些？主要是指令控制器，反饋調節(jié)器，功率放大與整形電路，執(zhí)行元件17 .步進電機驅動控制電路設計的基本要求是什么？提高驅動信號，控制有效，可靠性，整形抗干擾電路18 .簡述機電一體化系統(tǒng)（產品）對檢測傳感器的基本要求。1體積小，重量輕，適應性好。 2精度和靈敏性高，響應快，毛I定性好，信噪比高。3安全可靠，壽命長。4便于與計算機對接。5不易受被檢測對象和外部環(huán)境的影響。 6環(huán)境適 應能力強。7現場安裝處理簡單，操作方便。8價格便宜19 .簡答通用微機控制系統(tǒng)核心部件，通用微機控制系統(tǒng)的構成與特點。通用微型計算機的核心部件為可編程控制器和工業(yè)計算機

12、構成；控制系統(tǒng)以通用微型計算機為核心，設計專用或選用通用的集成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：具有可靠性高，適應性強，但成本高，應采取一定的抗干擾措施等特 點。適用于多品種，中小批量 生產的機電一體化產品。20 .簡答專用微機控制系統(tǒng)核心部件，專用微機控制系統(tǒng)的構成與特點。核心部件為單片機和單板機構成由專用IC芯片，接口電路，執(zhí)行元件，傳感器相互合理匹配成專用控 制器。特點：軟件采用專用機器代碼或語言，可靠性強，成本低，但適應能力差， 用于大批量生產的機電一體化產品。21 .光電隔離電路的組成有哪些？主

13、要作用是什么?主要由光耦合器的光電轉換元件輸入電路， 光源，光敏元件，輸出放大電路 組成作用：1可將輸入輸出兩部分的供電電源和電路的地線分離。 2可進行電平 轉換，實現要求的電平輸出，從而具有初級功率放大作用。 3提高對負載的驅動 能力。（3）可將高低壓電源或不同要求電源系統(tǒng)分離，防止不同電源之間信號干擾。22 .機電一體化系統(tǒng)設計中，驅動電路設計的目的和基本要求是什么？要求：信號類型轉換,目的：實現指令信號和執(zhí)行驅動信號之間的有效匹配。 能量放大，質量的保證。三、分析論述題a）螺母固定、絲桿轉動并移動b）絲桿轉動，螺母移動隹 丁 Tc）螺母轉動、絲桿移動d）絲桿固定，螺母轉動并移動1 .簡述

14、如圖2所示死杠螺母傳動機構的特點。a：結構簡單，傳動精度高。螺母支撐絲桿可消 除軸向躥動，剛性較差。B結構緊湊，絲剛剛性較高，要限制螺母移動，需導向裝置。C:結構復雜，占用空間較大，傳動時間需限制螺母移動和絲桿轉 動。D：結構簡單，緊湊，絲桿剛性較高，但便用圖1絲杠螺母傳動機構的基本傳動形式不方便，使用較少。2 .試分析單圓弧軌道和雙圓弧軌道的結構特點（設計、制造、使用與維護）單圓弧滾道：結構簡單，傳遞精度由 加工質量保證,軸向間隙小，無軸向問 隙調整和預緊能力，心困難，加工精度要求高，成本高，一般在輕載條件下工 作。雙圓弧滾道：結構簡單，存在軸向間隙，加工質量易于保證，在使用雙螺母 結構的條件下，具有軸向間隙調整和預緊能力，傳遞精度高。3 .試分析圖示消除滾珠絲杠軸向間隙調整與預緊的工作原理與結構特點。雙螺母墊片預緊調整的結構特點：結構簡單，剛性好，預 緊可靠，使用中調整不方便。工作原理：在絲桿固定不動的條 件下，增加墊片的厚度，左右絲桿螺母分別向左移動和向右移 動。4 .試分析圖示消除滾珠絲杠副軸向間隙調整與預緊的工作原理與結構特點5 .簡述燕尾形導軌組合