答案-機電研究進展

答案-機電研究進展《機械電子工程研究進展》課程考試思考題1、簡述與8031動態(tài)接口電路相連的4片BCD碼撥盤的讀取方法。當進行讀碼盤操作時，先將P1.7置成低電平，而將P1.4、P1.5、P1.6置成高電平，此時從P1.0~P1.3讀取的即為第四位碼盤（千位）的值。同理，分別將P1.6、P1.5、P1.4中的一位置成低電平，而將其他輸出口線置成高電平，即可從P1.0~P1.3讀取百位、十位、個位的輸出值。2、簡述矩陣鍵盤掃描原理。矩陣式鍵盤由一組行線與一組列線交叉構成。按鍵位于交叉點上，為對各按鍵進行區(qū)別，可以安一定規(guī)律分別為各個按鍵編號。通常將行線通過上拉電阻接至+5V電源。當無鍵按下時，行線與列線斷開，行線呈高電平。當鍵盤上某按鍵按下時，則該鍵對應的行線與列線被短路。如果將行線接至控制微機的輸入口，列線接至輸出口，則在微機的控制下依次從Y0~Y3輸出低電平，并使其他線保持高電平，則通過對X0~X3的讀取即可判斷有無鍵閉合，哪個鍵閉合。3、分析步進電動機三相三拍的工作過程。如果步進電機通電循環(huán)的每拍中都有兩相繞組通電，每個通電循環(huán)有三拍，故稱為三相雙三拍通電方式，即AB→BC→CA→AB4、分析步進電動機三相六拍的工作過程。如果步進電機通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，每個通電循環(huán)有六拍，故稱為三相六拍通電方式，即A→AB→B→BC→C→CA→A5、簡述下述電路的工作原理，如何對晶體管VT1進行保護。此圖為單電壓功率放大電路，L為步進電動機勵磁繞組的電感、Ra為繞組的電阻，Rc是限流電阻，為了減少回路的時間常數(shù)，電阻Rc并聯(lián)一電容C，使回路電流上升沿變陡，提高了步進電機的高頻性能和啟動性能。續(xù)流二極管VD1和阻容吸收回路Rc，是保護電路，在VT由導通到截止瞬間釋放電動機電感產生的反電動勢，從而保護VT6、簡述下述電路的工作原理，光電耦合器的作用，如何實現(xiàn)對晶體管VT1進行保護。VCC4N25VT1NPNRDRcR3R2VD2DIODE7407P1.08031+5VWVCC4N25VT1NPNRDRcR3R2VD2DIODE7407P1.08031+5VW7、分析下圖調整齒側間隙的原理。1、4—錐齒輪；2、3—鍵；5—壓簧；6—螺母；7—軸軸向壓簧調整法：在錐齒輪4的傳動軸7上裝有壓簧5，其軸向力大小由螺母6調節(jié)。錐齒輪4在壓簧5的作用下可軸向移動，從而消除了其與嚙合的錐齒輪1之間的齒側間隙。8、簡述斜齒輪傳動中墊片調整法的原理?1-電機；2-偏心軸套其原理與錯齒調整法相同，也采用兩薄片齒輪與寬齒輪嚙合，只是兩薄片斜齒輪之間的錯位由兩者之間的軸向距離獲得。圖中兩薄片斜齒輪3、4的螺旋線錯位，齒側面相應的與寬齒輪一齒的左右側面貼緊。9、簡述偏心軸套調整法的原理。1-電機；2-偏心軸套偏心軸套調整法如圖所示為偏心軸套式調整間隙結構，齒輪1裝在偏心軸套2上，可以通過偏心軸套2調整齒輪1和齒輪3之間的中心距來消除齒輪傳動副的齒側間隙。10、簡述步進電動機正常工作的前提條件。采用單極性直流電源供電。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進電機步進轉動12、簡述中值濾波原理及適用場合。中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點的值用該點的一個鄰域中各點值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實值，從而消除孤立的噪聲點。 中值濾波法對消除椒鹽噪聲非常有效，在光學測量條紋圖象的相位分析處理方法中有特殊作用。.中值濾波在圖像處理中,常用于保護邊緣信息,是經(jīng)典的平滑噪聲的方法。13、簡述滾珠絲杠副特點。傳動效率高、運動平穩(wěn)、高精度、高耐用性、同步性好、高可靠性、無背隙與高剛性、14、簡述同步帶傳動副的特點。 結構特點：橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環(huán)形傳動帶，同步帶輪輪面也制成相應的齒形。傳動特點：靠同步帶齒與同步帶輪齒之間的嚙合實現(xiàn)傳動，兩者無相對滑動，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。優(yōu)點：1.傳動比恒定；2.結構緊湊；3.由于帶薄而輕，抗拉強度高，故帶速高達40m/s，傳動比可達10，傳遞功率可達200KW；4.效率高，高達0.98。16、機械產品的三維建模方法有哪些?線框建模；三維實體僅通過頂點和棱邊來描述形體的幾何形狀.表面（曲面）建模；能過對物體各個表面或曲面進行描述的一種三維建模方法.實體建模；不僅描述了實體全部的幾何信息，而且定義了所有的點.線，面，體的拓撲信息.18、機械產品的優(yōu)化設計方法有哪些？機械產品的一般優(yōu)化設計流程怎樣？ 一維優(yōu)化法，無約束優(yōu)化法，約束優(yōu)化法，多目標優(yōu)化法，工程優(yōu)化法19、常用的仿真軟件有哪些？各有什么特點？一是各大仿真軟件公司做的通用仿真軟件，如：ansys,msc,ALGOR等；二是各種專業(yè)方針軟件；三是小的面向中端市場的小型仿真軟件，如：femap,visualnastran4D，國產的紫瑞cae等；四是各種集成系統(tǒng)，如：CATIA,ug,pro/e等；五是面向中端市場的小型cad軟件，如：SolidWorks等。第一類通用性強，這類軟件功能上來講十分強大，；第二類由于專業(yè)性太強，所以用戶可能較少，因而市場也較小；第三類軟件前后處理器簡單易學，并且價格低廉,支持各種求解器；第四類建模功能十分強大,對于產品管理十分容易，但是就仿真來說，雖然前后處理器簡單，得到的結果在某些情況下與大軟件得到的結果還是有一定差別的；第五類就是建模容易一些，但是建模有比不上第四類軟件，也就是裝配完畢能讓產品動起來，工程圖處理是無與倫比的。20、什么是虛擬樣機技術？虛擬樣機技術是一種基于虛擬樣機的數(shù)字化設計方法，是各領域CAx/DFx技術的發(fā)展和延伸。虛擬樣機技術進一步融合了先進建模/仿真技術，現(xiàn)代信息技術，先進設計制造技術和現(xiàn)代管理技術，將這些技術應用于復雜產品全生命周期和全系統(tǒng)的設計，并對他們進行綜合管理。21、什么是CAD、CAE、CAPP、PDM?CAD：計算機輔助設計（ComputerAidedDesign）是指運用計算機軟件制作并模擬實物設計，展現(xiàn)新開發(fā)商品的外型、結構、色彩、質感等特色的過程。 CAE：計算機輔助工程CAE(ComputerAidedEngineering)，指用計算機輔助求解分析復雜工程和產品的結構力學性能，以及優(yōu)化結構性能等。 CAPP：計算機輔助工藝過程設計（ComputerAidedProcessPlanning）是指借助于計算機軟硬件技術和支撐環(huán)境，利用計算機進行數(shù)值計算、邏輯判斷和推理等的功能來制定零件機械加工工藝過程。 PDM：產品數(shù)據(jù)管理（ProductDataManagement）。PDM是一門用來管理所有與產品相關信息（包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結構、權限信息等）和所有與產品相關過程（包括過程定義和管理）的技術。22、請舉出幾種三維造型軟件？CATIA、、UG-NX、PROE、Solidworks、23、什么是綠色制造？綠色制造，又稱環(huán)境意識制造（EnvironmentallyConsciousMannufacturing）、面向環(huán)境的制造（ManufacturingForEnvironment）等。它是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中，對環(huán)境的影響（負作用）最小，資源利用率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調優(yōu)化。綠色制造這種現(xiàn)代化制造模式，是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)。24、常用工業(yè)機器人有哪幾種類型，有什么特點，有何異同，各自應用場合是什么？移動機器人（AGV）是工業(yè)機器人的一種類型，它由計算機控制，具有移動、自動導航、多傳感器控制、網(wǎng)絡交互等功能，它可廣泛應用于機械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)的柔性搬運、傳輸點焊機器人主要用于汽車整車的焊接工作，生產過程由各大汽車主機廠負責完成?；『笝C器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產。在該領域，國際大型工業(yè)機器人生產企業(yè)主要以向成套裝備供應商提供單元產品為主。激光加工機器人是將機器人技術應用于激光加工中，通過高精度工業(yè)機器人實現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。26、試舉出現(xiàn)代機電一體化技術應用于現(xiàn)代農業(yè)裝備的案例，簡單說明其工作原理美國的約翰·迪爾公司所生產的水稻聯(lián)合收割機就安裝了專用的精密作業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提供產量或收獲量信息、濕度、待收獲作物總質量等讀數(shù)，能精確測量糧食升運器頂部的谷物流量及實時的產量數(shù)據(jù)，能分別對分離裝置、滾筒轉速、割臺升降、割臺傾斜和停車制動安全等裝置進行快捷實時監(jiān)測與控制。該機還裝備全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和示差定位信號，可快速確定出機器所處位置。27、現(xiàn)代精準噴霧技術主要包括那些方面？低量噴霧技術、自動對靶施藥技術、防飄移技術、靜電噴霧技術、風幕技術、防飄移噴頭、霧滴回收技術、精密施藥技術28、通過說明技術手段可以精確化農藥施用？噴粉法、顆粒撒施法、噴霧法、種苗處理法、熏蒸法、煙霧法、飛機噴藥法29、試舉出現(xiàn)代機電一體化技術應用于現(xiàn)代精準施藥裝備的案例，簡單說明其工作原理噴粉法

用噴粉器械噴撒粉狀藥劑。粉劑應具備3個基本條件：①粉粒細度應小于50微米。對大多數(shù)病菌和害蟲的有效粉粒細度小于10微米。②具有良好的流散性。噴出的粉劑在空中分散良好，能在作物表面上形成比較均勻的粉粒覆蓋。③粉粒在作物表面上有良好的粘附性，不易從葉面上脫落。但此法因粉粒飄移散失現(xiàn)象較嚴重，使用范圍已顯著縮小，僅在森林、草原等地區(qū)仍具有實用價值。30、綠色設計是將環(huán)境因素和預防污染的措施納入產品設計之中，將環(huán)境性能作為產品設計目標和出發(fā)點，力求產品對環(huán)境的影響為最小。因此，綠色設計是這樣一種設計：即在產品整個生命周期內，著重考慮產品的可拆卸性、可回收性、可維護性、重復利用性等，同時保證產品的功能、經(jīng)濟、質量和使用壽命等要求。結合以上內容請分別從可拆卸性、可回收性、可維護性、重復利用性、經(jīng)濟性、功能質量及使用壽命等7個方面列舉7種生活中應用綠色設計的實例，并簡要說明其原因。31、結合所學知識，簡要說明CAD技術在生活中的應用及對社會進步有哪些積極影響（不少于300字），并列舉4條你認為未來CAD技術發(fā)展的方向，簡要說明其原因。32、創(chuàng)新是一個國家和民族持續(xù)發(fā)展的源泉和動力，而模仿一直都被世人所詬病，但是日本和韓國卻用事實證明了模仿在基礎工業(yè)中的重要性。社會的發(fā)展必然經(jīng)歷以模仿為基礎的自主創(chuàng)新，請結合我國的國情試論述模仿與創(chuàng)新的相互作用，并列舉4類產品實例，說明模仿創(chuàng)新在該類產品設計制造中所起到的作用。33、旱地移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀及旱地移栽機的類型？近年來，栽植機械伴隨著旱地育苗移栽技術的研究和推廣而發(fā)展起來，已成為科研和生產部門關注的問題之一，又有多種新型栽植機械出現(xiàn)。但總體來講，我國研制使用的栽植機械目前仍處于起步階段，以半自動為主。移栽機按栽植器型式可分為鉗夾式、鏈夾式、吊杯式、導苗管式及撓性圓盤式移栽機。34、園藝生產機械化及其自動化的必要性及重要性？35、我國園藝機械與裝備的現(xiàn)狀及發(fā)展方向？現(xiàn)狀：生產規(guī)模在不斷擴大；初步形成我國特色的設施園藝體系；設施園藝工程的總體水平有明顯提高；都市周邊設施園藝向休閑觀光農業(yè)的方向發(fā)展；國內外設施園藝的發(fā)展都朝著結構材料現(xiàn)代化、環(huán)境調控自動化、經(jīng)營規(guī)模大型化的方向發(fā)展。設施園藝產業(yè)是農業(yè)中率先導人高科技的部門，以信息技術為代表的高科技具有快速、小型、無人、自動、省力、輕量和信息化、檢測化、精量化的綜合特性．能極顯著減輕勞動強度，改善勞動環(huán)境，提高勞動生產率，36、簡述攪拌摩擦焊的原理。攪拌摩擦焊方法與常規(guī)摩擦焊一樣。攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀（如帶螺紋圓柱體）的攪拌針(weldingpin)伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。焊接過程如圖所示。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉。邊沿工件的接縫與工件相對移動。焊頭的突出段伸進材料內部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態(tài)材料的溢出，同時可以起到清除表面氧化膜的作用37、攪拌摩擦焊與其他傳統(tǒng)焊接方法相比，有哪些優(yōu)點？(1)焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織變化?。畾堄鄳Ρ容^低，焊接工件不易變形；(2)能一次完成較長焊縫、大截面、不同位置的焊接．接頭高：(3)操作過程方便實現(xiàn)機械化、自動化，設備簡單，能耗低，功效高，對作業(yè)環(huán)境要求低：(4)無需添加焊絲，焊鋁合金時不需焊前除氧化膜，不需要保護氣體，成本低；(5)可焊熱裂紋敏感的材料，適合異種材料焊接：(6)焊接過程安全、無污染、無煙塵、無輻射等38、攪拌摩擦焊的主要應用領域有哪些？將攪拌摩擦焊技術應用于我國航空、航天、船舶、列車、汽車、電子、電力等工業(yè)領域中，創(chuàng)造了可觀的社會經(jīng)濟效益，為鋁、鎂、銅、鈦、鋼等金屬材料提供了完美的技術解決方法，為國內外用戶提供了不同類型、不同用途的攪拌摩擦焊工業(yè)產品加工，包括：航天筒體結構件、航空薄壁結構件、船舶寬幅帶筋板、高速列車車體結構、大厚度雷達面板、汽車輪轂、集裝箱型材壁板、各種結構散熱器及熱沉器等39、振動控制有哪幾種方法？按照所采用的抑制振動手段可將振動控制分為5類：（1）消振：消除或減弱振源，治本方法，但是目前從技術上來說，還沒有成熟的技術可以有效地消除震動源。（2）隔振：消除或減弱振動傳輸。在振源與受控對象之間串加一個子系統(tǒng)（隔振器），以減小受控對象對振源激勵的影響。（3）吸振（動力吸振）：在受控對象上附加一個子系統(tǒng)（動力吸振器），