機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)

1、機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)機(jī)電一體化:在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能、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(chēng).機(jī)電一體化技術(shù)：主要是指其技術(shù)原理和使機(jī)電一體化系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。接口：各要素和各子系統(tǒng)相處必須具備的聯(lián)系條件。機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械執(zhí)行元件與傳感器之間用 機(jī)械 接口進(jìn)行連接：傳感器與控制器之間用 信息接口進(jìn)行連接;動(dòng)力源與控制器之間用 物理 接口進(jìn)行連接。機(jī)電一體化技術(shù)是在機(jī)械的主功能 、動(dòng)力功能 、 信息功能 、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(chēng)。工業(yè)三大要素是物

2、質(zhì)、 能源、信息。機(jī)電一體化研究的核心技術(shù)是接口問(wèn)題。機(jī)電一體化系統(tǒng)按設(shè)計(jì)類(lèi)型分為：開(kāi)放性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì).機(jī)電一體化工程研究所追求的三大目標(biāo)是:省能源、 省資源、智能化.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)、能源系統(tǒng)、 傳感信息系統(tǒng)、執(zhí)行控制系統(tǒng)。機(jī)電一體化接口按輸入/輸出功能分類(lèi) 機(jī)械接口 、物理接口、信息接口、環(huán)境接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三大功能應(yīng)具有的兩大重要特征轉(zhuǎn)換作用方式:以能源轉(zhuǎn)換為主和以信息轉(zhuǎn)換為主O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(lèi)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：重量最輕厘虬、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最

3、小原則、傳動(dòng)精度最優(yōu)原則 等。執(zhí)行無(wú)件執(zhí)行無(wú)件機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)答：1信息處理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)：控制功能；2檢測(cè)傳感器：計(jì)測(cè)功能；3執(zhí)行元件電機(jī)：驅(qū)動(dòng)功能；4動(dòng)力源：提供動(dòng)力；5機(jī)構(gòu)工作臺(tái)等：構(gòu)造功能。簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品的機(jī)電組合設(shè)計(jì)方法，特點(diǎn)是什么？答：常用的設(shè)計(jì)方法：1機(jī)電互補(bǔ)法，該方法的特點(diǎn) 利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品中的復(fù)雜機(jī)械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補(bǔ)其不足。2融合法，特點(diǎn)是將各組成要素有機(jī)結(jié)合為一體構(gòu)成專(zhuān)用或通用的功能部件，其要素之間機(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分。3組合法，它將結(jié)合法制成的專(zhuān)用或通用功能部件、功能模塊，像積木那樣組合成各種機(jī)電一體化系統(tǒng)。滾珠絲杠副的軸向間

4、隙對(duì)系統(tǒng)有何影響？如何處理？答:如果滾珠絲桿螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形，則當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生空回誤差.為了消除空回誤差，在螺桿上裝配兩個(gè)螺母，調(diào)整兩個(gè)螺母的軸向位置，使兩個(gè)螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側(cè)面，使其產(chǎn)生一定的變形，從而消除了軸向間隙，也提高了軸向剛度.常用的調(diào)整預(yù)緊方法有以下三種：墊片調(diào)隙式；螺紋調(diào)隙式；齒差調(diào)隙式。機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有哪些?答：機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有：機(jī)械技術(shù)；計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)；系統(tǒng)技術(shù);控制技術(shù)；感器測(cè)試技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)是應(yīng)遵循什么原則處理“機(jī)和“電的關(guān)系？ 答：

5、在進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常應(yīng)遵循如下原則來(lái)處理“機(jī)與“電的關(guān)系：替代機(jī)械系統(tǒng)：在極端情況下，機(jī)械的功能可以完全由微計(jì)算機(jī)和執(zhí)行器取代，從而使機(jī)械產(chǎn)品變成電子產(chǎn)品。簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)：在許多情況下，機(jī)械系統(tǒng)可采用機(jī)電一體化的方法加以簡(jiǎn)化。依靠微計(jì)算機(jī)和執(zhí)行器可以提供諸如輪廓、速度以及定位控制任務(wù)的功能.增強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng)：將正常設(shè)計(jì)的機(jī)械與閉環(huán)控制回路相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)速度、精度以及柔性，有關(guān)的部件機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)可以做得更輕、慣性更小. 綜合機(jī)械系統(tǒng)：采用嵌入式微處理系統(tǒng)，有能力綜合不同的機(jī)械系統(tǒng)以及相關(guān)的功能。5、舉例說(shuō)明機(jī)電產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的區(qū)別.答：機(jī)電一體化產(chǎn)品主要是指機(jī)械系

6、統(tǒng)和微電子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，從而賦予新的功能和性能的新一代產(chǎn)品。特別是微處理器、微型機(jī)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)出來(lái)的新一代電子代機(jī)械產(chǎn)品。典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車(chē)電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD / CAM系統(tǒng)等。盡管機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)中引入了微電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，但其中的機(jī)械本體仍然是主體，產(chǎn)品系統(tǒng)的主要功能必須由機(jī)械來(lái)完成，否則就不能稱(chēng)其為機(jī)電一體化產(chǎn)品.如電子計(jì)算器，非指針式電子表等，其主要功能是由電子器件和電路等完成，機(jī)械退居次要地位，這類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)歸屬于電子產(chǎn)品，而不是機(jī)電一體化產(chǎn)品。滾動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？答：1傳動(dòng)效率高h(yuǎn)0。9;2軸向剛度高；3運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)

7、，傳動(dòng)精度高；4磨損小，壽命長(zhǎng)；5系統(tǒng)具有可逆性；6不能自鎖；7結(jié)構(gòu)復(fù)雜。導(dǎo)軌導(dǎo)向精度：指動(dòng)導(dǎo)軌按給定方向作直線運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確程度。導(dǎo)軌的剛度:抵抗載荷的能力靜壓導(dǎo)軌：是將具有一定壓力的油或氣體介質(zhì)通入導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)件與導(dǎo)向支承件之間的導(dǎo)軌。導(dǎo)軌剛度主要指： 結(jié)構(gòu)剛度、接觸剛度和局部剛度 。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。絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類(lèi)：滑動(dòng)絲桿螺母副 、滾動(dòng)絲桿螺母副。為什么要消除齒輪副間隙？常用什么方法消除間隙？答：齒輪副的間隙使得在傳動(dòng)過(guò)程中，主動(dòng)輪突然改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，從動(dòng)輪不能立即隨之反轉(zhuǎn)，而是有一個(gè)滯后量，造成齒輪傳動(dòng)的回差。這種非線性因素將

8、會(huì)機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)影響全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。消除齒輪副間隙通常分為剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法。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)答：圖示為雙螺母墊片預(yù)緊式滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊。調(diào)整墊片的厚度，可使兩螺母產(chǎn)生相對(duì)位移，以達(dá)到消除間隙，產(chǎn)生預(yù)緊拉力之目的。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。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)。答：圖示為雙螺母齒差預(yù)緊式，如圖所示兩個(gè)螺母的兩端分別制有圓柱齒輪3,二者齒數(shù)相差一個(gè)齒，通過(guò)兩端的兩個(gè)內(nèi)齒輪2與上述圓珠齒輪相嚙合并用螺釘和定位銷(xiāo)固定在套筒1上。調(diào)整時(shí)先取下兩端的內(nèi)齒輪2,當(dāng)兩個(gè)滾珠螺

9、母相對(duì)于套筒同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)同一個(gè)齒固定后，則一個(gè)滾珠螺母相對(duì)于另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。其特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)定量調(diào)整，即可進(jìn)行精密微調(diào)，使用中調(diào)整較方便。試分析圖示諧波齒輪的工作原理。答：當(dāng)諧波發(fā)生器在柔輪內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，迫使柔輪發(fā)生變形，同時(shí)進(jìn)入或退出剛輪的齒間.在諧波發(fā)生器的短軸方向，剛輪與柔機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)輪的齒間處于嚙入或嚙出的過(guò)程，伴隨著發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒間的嚙合狀態(tài)依次發(fā)生變化，即產(chǎn)生嚙入一嚙合一嚙出一脫開(kāi)一嚙入的變化過(guò)程.試分析圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒掄減速器的傳動(dòng)誤差對(duì)工作臺(tái)輸出精度的影響?答：齒輪傳動(dòng)鏈位于電機(jī)之后，前向通道的閉環(huán)之外，其傳動(dòng)誤差的低頻分量

10、和高頻分量都不能通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)消除，都會(huì)影響輸出精度.依照?qǐng)D示試分析直流DC伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理。答：工作原理：直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理如上圖所示，由永磁體定子、線圈轉(zhuǎn)子電樞、電刷和換向器組成，磁場(chǎng)中的線圈通入電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電磁力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。為了得到連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，就必須隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不斷改變電流方向，因此，必須有電刷和換向器。什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性？步距誤差步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。最大靜轉(zhuǎn)矩 是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載能力.啟動(dòng)矩一頻特性空載時(shí)

11、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止突然啟動(dòng)，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行所允許的最高頻率稱(chēng)為最高啟動(dòng)頻率。啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān).運(yùn)行矩頻特性 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接受的最高頻率稱(chēng)為最高工作頻率，它與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大運(yùn)行速度。最大相電壓和最大相電流 分別是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過(guò)的最大電流。步進(jìn)電機(jī)為什么被應(yīng)用于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)？特點(diǎn)&工作狀態(tài)不易受各種干擾因素如電壓波動(dòng)、電流大小與波形變化、溫度等的影響；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定步數(shù)以后也會(huì)出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差變?yōu)椤傲?；由于可以直接用?shù)字信號(hào)控制，與微機(jī)接口比較容易；控制性能好,在起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)時(shí)不易“丟步；不需要傳感器進(jìn)行反饋機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)5、說(shuō)明工業(yè)PC機(jī)與普通信息處理計(jì)算機(jī)的主要區(qū)別是什么？答