机电系统设计综合复习题(重庆大学研究生期末考试)
《机电一体化系统设计》期末复习题及答案
《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯，及其对机电⼀体化产品设计的意义？ (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些？ (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能？ (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯？ (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些？它们的作⽤如何？ (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程？ (13)2、产品的性能要求分类有哪些？简要分类说明。
(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容？ (14)4、机电产品设计有哪些类型？试简要说明？ (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系？ (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点？ (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容？ (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点？ (15)10、优化设计的原理⽅法？ (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法？ (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分？ (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么？常⽤⽅法有哪些？ (16)3、试述导轨的主要作⽤，导轨副的组成种类及应满⾜的要求？ (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？ (16)5、谐波齿轮传动有何特点？基本组成有哪些部件？ (16)6、什么是低速爬⾏？造成的原因是什么？ (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点？ (16)1.某交流感应电动机，正常⼯作时实际转速1350r/min，电源频率50Hz，其转差率是多少？ (17)2、已知某⼯作台采⽤步进电机丝杠螺母机构驱动，已知⼯作台的⾏程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速⽐为i=5，2/4相步进电机的步进⾓为1.8°，半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少？ (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法？ (17)4、对电机进⾏闭环控制中，适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么？跟踪型PWM有何特点？ (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点？ (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的？ (17)7、液压调节系统有哪些？ (17)8、开环控制系统中，多采⽤什么类型驱动电机？有什么特点？ (17)9、液压伺服有何特点？ (18)10、计算题(15分)如图所⽰电机驱动系统，已知⼯作台的质量为m=50kg负载⼒为F1＝800N，最⼤加速度为8m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝5mm，齿轮减速⽐为i=6，总效率为?=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动⼒矩。
重庆大学机械设计往年考试卷
2、如果螺栓的强度级别为 4.6，则螺栓材料的屈服极限σs 为 240 Mpa； 而螺母的强度 级别 为 8 ，则表示螺母 材料 的 抗 拉强度 σ b 等 于 800 Mpa。 3、普通平键的截面尺寸（键宽 b 和键高 h）按 轴的直径 在标准中选 定；键的长度 L 可根据 轮毂 长度确定，并且还应附合标准 规定的 长度系列 。 4、在带传动中，紧边拉力 F1 和松边拉力 F2 的比值（即 F1/F2）当空载时约为 1 ；当正常工作时为 1～efα ；当载荷使带传动要打滑但还没有打 滑时为
三、 简答题（ 简答题（6 分/1～3 题每题， 题每题，4 题 7 分，共 25 分）
1、为什么皮带传动通常用在高速级，但在设计时又要对它的线速度加以限 制？ 答：由公式 P=FV 知，增加带速 V，在圆周力 F 不变的情况下，可提高带传 动传递的功率 P，即有利于提高带传动的承载能力；在 P 不变的情况下，可 减小圆周力 F， 有利于减少 V 带的根数或采用较小型号的 V 带， 进而减小带 传动的结构尺寸。因此带通常用在高速级。但过高的带速，带的离心力将显 著增大，一方面减小了带与带轮间接触压力，从而降低了传动的工作能力； 另一方面，这将使带的离心应力过大，从而降低带的疲劳寿命。因此在设计 时又要对它的线速度加以限制。带速一般在 5～25m/s 为宜，在 20～25m/s 范围最有利。
（2）在题图（A）中，在安装完毕并已承受工作载荷 F∑之后，为了检 查螺栓预紧力是否达标，可用力矩扳手试扳螺母。当螺母刚刚被扭动时，若 力矩扳手的读数为 12000N-mm， 假定拧紧力矩 T 和螺栓拉力 F’的关系式为： T=2.4F’，支座底板结合面间的摩擦因数 fs=0.4，试求： ① 螺栓的总拉力 F0 和预紧力 F’； ② 支座底板结合面间能产生的最大摩擦力 Ffmax 。 解： （1）这两个设计方案，图（A）更合理。将两图中的外载荷 F∑向螺栓联 接结合面形心简化后可知，图（A）螺栓组只受轴向拉力和横向剪力，每棵
机电系统设计试题(整理)
重庆大学硕士研究生《机电系统设计与分析》考试试题七教325、329 2014年1月3日 6:30-8:30一、填空题1、某加工中心机床涉及到的机电一体化关键共性技术有：精密机械技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术和系统总体技术。
2、机电一体化包括了两个方面的内容，一是机电一体化技术，二是机电一体化产品。
3、现代观点认为，机电一体化产品结构组成包括主机、驱动部分、检测显示部分、控制部分四个部分组成。
4、数控机床的主功能是切削加工，动力功能由电动机装置实现，计测功能由传感器装置实现，控制功能由数控装置装置实现。
5、在数控机床主轴系统中的皮带一般采用同步齿形带和多联V带。
6、传感器的静态特性指标主要包括：线性度、灵敏度、迟滞性和重复性。
7、MOV A , 30H的含义是指把常数30H送到累加器A 中。
8、某机电产品的体积为2cm3，则该产品属于机电一体化产品。
9、机电传动也称为电力拖动，它是指以电动机为原动机，通过传动机构驱动工作机构来完成产品目的功能的系统。
10、机电一体化包括了两个方面的内容：机电一体化的产品；机电一体化的技术。
11、结构方案设计的原理主要有最小阻尼原理、稳定性原理、自补偿原理、力平衡原理、任务分配原理、变形协调原理等。
12、常用的现代设计方法有计算机辅助设计、并行工程设计、虚拟产品设计、绿色设计和反求设计等。
13、齿轮传动间隙指的是齿轮传动的齿侧间隙。
14、为实现高速、大功率的传动，可选用的挠性传动机构有：窄V带传动、多联V 带传动、同步齿形带传动。
15、某机电产品的体积为0.5cm3，则该产品属于微机电一体化产品。
16、电容式传感器可分为变介质型、变极距型和变面积型。
17、按传感器输出电信号的参量形式，可分为电压输出、电流输出和频率输出。
18、系统元件可分为能量储存元件、能量消耗元件、能量变换元件、能源元件和能量传输和转换元件。
19、确定和选择结构方案时应遵循的三项基本原则是：明确、简单和安全可靠。
机电系统设计复习
360 360 0.75 mzr c 3 160 1
（2）脉冲当量
z1 0.75 30 p 8 0.01mm 360 z 2 360 50
（3）最大工作频率
上 节
vmax 1500 f 2500Hz 60 0.01
四、计算题 变送器输出0~5V，用ADC0809转换器输入到微机控制 系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。？
18
2013-9-22
A/D转换器及其接口技术
3、中断方式C51语言程序 #include<at89x52.h> #define uchar unsigned char uchar idata *pi=0x40; uchar xdata *px=0x7ff8; void main( ) { IT0=1;EX0=1;EA=1; *px=0; while(1); } void ad0809( ) interrupt 0 { static uchar i=0; *pi++=*px++; if(++i>=8) EX0=0; else *px=0; }
上 节
n —— 电机的理想转速。
60 f n p
四、计算题 ①电动机的极数和转差率
60 f n p
60 f p n
所以 转 差 率
60 f 60 50 p 3 n 980
该电动机的磁极对数为3，即6极
上 节
n0 ne 1000 980 s 0.02 n0 1000
60 f n p
60 f p n
60 f 60 50 p 2 n 1350
上 节
《机电系统设计》复习题全答案版
《机电系统设计》复习题一、单项选择题1. 滚珠丝杆副的基本导程减少，可以( D )A. 加大螺旋升角B. 提高承载能力C. 提高传动效率D. 提高精度2. 某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相双三拍运行时步距角为(A )A. 3°B. 6°C. 1.5°D. 7.5°3. MEMS的意思是(A )A. 微机电系统B. 柔性制造系统C. 计算机集成制造系统D. 微电子系统4. 某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距1.5，应采用的通电方式为(C )A. 单拍制B. 双拍制C. 单双拍制D. 细分电路5. “机电一体化”含义是( C )A. 以机为主加点电B. 机械部与电子部合并C. 机械与电子的集成技术D. 以电淘汰机6. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是(A )A. 减速，增矩B. 增速，增矩C. 增速，减矩D. 减速，减矩7. 易产生低速爬行现象的导轨是(C )A. 滚动导轨B. 静压导轨C. 滑动导轨D. 气浮导轨8. 机械传动装置在机电一体化系统中是必不可少的，因为在电动机和负载之间经常需要(A )A. 匹配转矩和转速B. 增加传动功率C. 缩小传动功率D. 维持转速恒定9. PWM指的是(B )A. 机器人B. 脉宽调制C. 计算机集成系统D. 可编程控制器10. 若两平面之问的油液成楔形，二者相对运动时将产生压力，从而可以承载。
利用这一原理设计出各种形式的滑动摩擦支承轴系为( C )A. 液体静压支承B. 气体静压支承C. 液体动压支承D. 气体动压支承11. 在满量程范围内由同一方向趋近同一个输入，连续几次测量所得输出之间的最大差值称(B )A. 可复现性B. 重复性C. 误差D. 精度12. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过________ 决定转角位移的一种伺服电动机。
(B )A. 脉冲的宽度B. 脉冲的数量C. 脉冲的相位D. 脉冲的占空比13. 测得码盘式转速传感器发出500个脉冲所用的时间为10s，码盘每转脉冲数为20，则转速为(D)A. 25r/minB. 30r/minC. 50r/minD. 150r/min14、出现低速爬行现象不稳定的主要原因是（B ）。
重庆大学_电机学之期末复习题集
答案：A
电机学期末复习习题集
选择题
16. 并励直流发电机的额定输出功率可表 达为（ ）
(A) UN ·IN (B) UN ·IN ·η (C) UN ·(IN - IfN) (D) UN ·(IN - IfN)·η
答案：A额定输出功率可表 达为（ ）
答案：C
电机学期末复习习题集
选择题
29. 一台过载能力为2的三相感应电动机在
额定状态下运行。如果电网电压下降
20%，而其它条件不变，则电动机将
（）
(A) 转速升高
(B) 转速不变
(C) 转速降低
(D) 停转
答案：C
电机学期末复习习题集
选择题
30. 设三相感应电动机在额定状态运行时
的定、转子铁耗分别为pfe1和pfe2，则 （）
答案：C
电机学期末复习习题集
选择题
27. 某三相4极鼠笼式感应电机的定、转子 槽数分别为33和36，则其转子极对数 为（ ）
(A) 4
(B) 2
(C) 36
(D) 1
答案：B
电机学期末复习习题集
选择题
28. 感应电动机从空载变到额定负载运行 时，其定子感应电动势（ ） (A) 增大 (B) 不变 (C) 减小 (D) 变化规律不定
答案：C
电机学期末复习习题集
选择题
10. 变压器带额定容量负载运行时，其效 率（ ） (A) 是一个定值 (B) 不是一个定值 (C) 与负载的性质有关
答案：C
电机学期末复习习题集
选择题
11. 在直流电动机电枢回路中串入电阻起 动时，可（ ） (A) 减小起动电流，增大起动转矩 (B) 减小起动电流，减小起动转矩 (C) 增大起动电流，增大起动转矩 (D) 增大起动电流，减小起动转矩
《机电系统设计》综合复习资料
《机电系统设计》思考题一、名词解释1．VLSI2．MCS3．比功率4．PWM 5．接口6．静压轴承 7．格雷码(或葛莱码)二、简答1-1 试说明“机电一体化”的含义。
1-2 机电一体化的目的是什么？1-3 机电一体化时代的特征是什么？1-4 何谓机电一体化技术革命？1-5 说明我国机电一体化优先发展的领域。
1-6 优先发展的机电一体化领域必须同时具备哪些条件？1-7 机电一体化系统由那些基本要素组成？分别实现哪些功能？1-8 工业三大要素指的是什么？1-9 机电一体化的三大效果是什么？1-10 说明机电一体化系统（产品）的设计步骤。
1-11 机电一体化系统（产品）的主要评价内容是什么？1-12 机电一体化系统的接口功能有哪两种？1-13 根据不同的接口功能说明接口的种类。
1-14 机电一体化工程与系统工程有何异同？1-15 说明机电一体化系统设计的设计思想方法。
1-16 什么是机电互补法、融合法、组合法？1-17 开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？1-18 通过机电一体化系统（产品）的开发工程的流程，归纳其基本规律。
1-19 现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点？1-20 简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。
2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常提出哪些要求？2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？2-4 简述丝杠螺母机构的分类及其特点。
2-5 丝杠螺母机构的传动形式及选择方法是什么？2-6 丝杠螺母副的组成要素有哪些？2-7 滚珠丝杠副的传动特点有哪些？2-8 珠丝杠副的典型结构类型有哪些？各有何特点？2-9 滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程为6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2个齿时，试问：两个螺母之间相对移动了多大距离。
《机电一体化系统设计》期末考试模拟试题(含答案)
试卷(一)一、名词解释(每小题2分，共10分)1. 测量2.灵敏度3. 压电效应4. 动态误差5. 传感器二、填空题（每小题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：________________，________________。
2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________，__________ ，__________。
3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用___________________________________。
4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。
5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的______________________，使它们同步协调到达目标点。
6.某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。
8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。
9. 复合控制器必定具有__________________________________。
10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( )A. 产大B. 减小C. 不变D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( )A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用( )A. 单片机B. 2051C. PLC5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（）等个五部分。