機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計復(fù)習(xí)

1、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計復(fù)習(xí)題一、填空1、機(jī)電一體化系統(tǒng)由、動力系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)等五個子系統(tǒng)組成。2、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計類型大致有、和變異性設(shè)計等三種。3、常用的機(jī)械傳動部件有、同步帶傳動、高速帶傳動、各種非線性傳動部件等。4、導(dǎo)向支承部件的作用和運動部件按給定的運動要求和規(guī)定的運動方向運動。5、導(dǎo)軌副間隙的調(diào)整方法有和兩種方法。6、絲杠螺母機(jī)構(gòu)又稱，有滑動摩擦機(jī)構(gòu)和滾動摩擦機(jī)構(gòu)之分。7、執(zhí)行元件根據(jù)使用能量的不同，可以分為、和氣壓式等類型。8、步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)的執(zhí)行元件。從來分有三相、四相、五相、六相等步進(jìn)電動機(jī)。9、按組裝形式可將微型計算機(jī)分為單片機(jī)、和微機(jī)系統(tǒng)等。10、單

2、片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常使用、和LCD（液晶顯示器）作為顯示器件。11、將慣性負(fù)載從一靜止點移動到另一靜止點時，讓其運動怎樣地隨時間而變化問題，在機(jī)構(gòu)學(xué)中是采用處理的。12、工業(yè)機(jī)器人一般應(yīng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成。TOC o 1-5 h z13、CNC機(jī)床按工藝用途分類可分為、多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床。14、機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)部一般具備五種內(nèi)部功能，即、計測功能、和構(gòu)造功能。15、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的一般方法包括機(jī)電互補(bǔ)法、。16、軸系由軸及安裝在軸上的齒輪、帶輪等傳動部件組成，包含主軸軸系和兩大部分，其主要作用是。17、導(dǎo)軌副運動導(dǎo)軌按軌跡可分為直線運動導(dǎo)軌副和導(dǎo)軌副兩大類。18、機(jī)座或機(jī)架既作用

3、，承受其它零部件的重量及在其上保持相對的運動，又起作用，確保部件間的相對位置。19、對伺服系統(tǒng)的基本要求有、。20、交流伺服電機(jī)消除“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象的解決辦法。21、兩相交流伺服電動機(jī)的控制方法有三種：幅值控制；相位控制；幅值一相位控制。機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用較多的控制方法。22、步進(jìn)電機(jī)步距角是扌旨，失調(diào)角是扌旨，最大靜轉(zhuǎn)矩是指。23、按照校正裝置在系統(tǒng)中的聯(lián)接方法，可把校正分和。24、在經(jīng)典控制理論中，研究機(jī)電一體化系統(tǒng)的動態(tài)特性是為基礎(chǔ)的。25、常用的執(zhí)行元件是電氣執(zhí)行元件，其輸入，輸出為。26、按刀具相對工件移動的軌跡分類，數(shù)控機(jī)床可分?jǐn)?shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床。27、反饋回路上的傳動鏈齒

4、輪傳動間隙既影響系統(tǒng)的又影響。二、名詞解釋1、綠色設(shè)計2、靜態(tài)顯示3、典型負(fù)載4、可靠性5、機(jī)電一體化6、半閉環(huán)系統(tǒng)7、系統(tǒng)工程8、反求設(shè)計9、伺服系統(tǒng)10、三相單三拍11、單片機(jī)12、最小應(yīng)用系統(tǒng)13、光電隔離14、可編程序控制器15、機(jī)械諧振16、后備冗余三、簡答題1、簡述各級傳動比的最佳分配原則。2、簡述導(dǎo)軌副的設(shè)計內(nèi)容。3、簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）對控制用電動機(jī)的基本要求。4、機(jī)電一體化系統(tǒng)對檢測傳感器的基本要求是什么？5、利用“微機(jī)”實現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)床的機(jī)電一體化改造的方法有哪兩種？6、簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的內(nèi)部功能與系統(tǒng)價值之間的關(guān)系。7、簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計流程。8、現(xiàn)代設(shè)

5、計方法與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比較有何突出特點？9、為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常對機(jī)電一體化系統(tǒng)提出哪些要求？10、簡述同步帶傳動的優(yōu)缺點。11、何為同步帶傳動中的“爬齒”現(xiàn)象？如何解決“爬齒”現(xiàn)象？12、通常在設(shè)計軸系時考慮哪些因素？13、如何提高導(dǎo)軌使用壽命？14、如何實現(xiàn)機(jī)座或機(jī)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計？15、試說明閉環(huán)伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別和優(yōu)缺點。16、以三相步進(jìn)電機(jī)為例，說明步進(jìn)電機(jī)工作原理。17、伺服系統(tǒng)方案設(shè)計需要考慮哪些問題？18、簡述步進(jìn)電動機(jī)步距角的定義及其計算方法。19、簡述控制用電動機(jī)的功率密度及比功率的定義。20、如何確定微機(jī)控制系統(tǒng)整體控制方案？21、試編寫

6、D/A轉(zhuǎn)換程序?qū)崿F(xiàn)12位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，其中低8位存在片內(nèi)RAM的50H單元中，高4位數(shù)據(jù)存放在51H中。22、相比傳統(tǒng)繼電器控制方式，PLC控制具有哪些優(yōu)點？23、利用微機(jī)實現(xiàn)機(jī)床的機(jī)電一體化改造的方法有哪兩種？試進(jìn)行比較分析。24、伺服系統(tǒng)放大器的設(shè)計與選擇主要考慮哪幾個問題？25、簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設(shè)計和動態(tài)設(shè)計的主要內(nèi)容。26、工程上一般采取哪些措施消除和減小機(jī)械諧振？四、計算題1、已知雙波諧波齒輪齒數(shù)Z=200，剛輪齒數(shù)Z=202，波發(fā)生器的轉(zhuǎn)12速n=800r/min。如圖1所示。試求：剛輪固定時柔輪的轉(zhuǎn)速n柔H1輪固定時剛輪的轉(zhuǎn)速n。2圖4-12、圖4-2為壓電式變換器（傳感器）原

7、理圖，設(shè)電氣變換部分的輸入阻抗為R,壓電元件的楊氏模量為E,在外力F作用下產(chǎn)生的位移為x,所形成的電荷為Q,C為電容量，試推導(dǎo)該壓電式變換器（傳感器）的輸入-輸出傳遞函數(shù)。圖4-2壓電式變換器原理圖3、4、5、五、設(shè)計題動電式傳感器輸入-輸出傳遞函數(shù)推導(dǎo)典型電磁變換執(zhí)行元件的動態(tài)特性推導(dǎo)。3變形對系統(tǒng)機(jī)械諧振的影響大小。圖4-3為典型兩級齒輪傳動，比較分析軸1，2，1、設(shè)有一進(jìn)給系統(tǒng)如圖2所示。已知：移動部件（工作臺、夾具、工件等）的總質(zhì)量mA=500kg；沿運動方向的負(fù)載力Fl=1000N（包含導(dǎo)軌副的摩擦阻力）；電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量Jm=4x10-4kgm2,轉(zhuǎn)速為nm；齒輪軸部件I（包含齒輪）的轉(zhuǎn)動慣量J=5x10-3kgm2；齒輪軸部件II（包括齒輪）的轉(zhuǎn)動慣量J=8x10-3kgm2；軸II的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=5Nm；齒輪z1與齒輪z2的齒數(shù)分別為20與40,模數(shù)m