机电一体化作业
机电一体化作业(3)
作业31.按接触面摩擦性质，导轨副有哪些。
按接触面摩擦性质分：滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、弹性摩擦导轨等。
2.导轨副应满足的基本要求是什么。
机电一体化系统对导轨的基本要求：a)导向精度高b)刚性好c)运动轻便平稳d)耐磨性好e)温度变化影响小f)结构工艺性好等。
对精度要求高的直线运动导轨，还要求：g)导轨的承载面与导向面严格分开；h)当运动件较重时．必须设有卸荷装置；i)运动件的支承，必须符合三点定位原理。
3.导轨副截面形状有哪些，其各自特点。
三角形(分对称、不对称两类)①该导轨在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿．不会产生间隙，故导向精度较高。
②压板面仍需有间隙调整装置。
它的截面角度由载荷大小及导向要求而定，一般为90。
③如果导轨上所受的力，在两个方向上的分力相差很大，应采用不对称三角形，以使力的作用方向尽可能垂直于导轨面。
④导轨水平与垂直方向误差相互影响，给制造、检验和修理带来困难。
燕尾形①此类导轨磨损后不能自动补偿间隙，需设调整间隙装置。
②两燕尾面起压板面作用，用一根攘条就可调节水平与垂直方向的间隙。
③高度小，结构紧凑，可以承受颠精力矩。
④但刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便。
⑤用于运动速度不高，受力不大，高度尺寸受到限制的场合。
矩形①矩形导轨的特点是结构简单，制造、检验和修理方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度高，故应用广泛。
②矩形导轨的导向精度没有三角形导轨高，磨损后不能自动补偿，须有调整间隙装置。
③水平和垂直方向上的位置各不相关，安装调整均较方便。
④在导轨的材料、裁荷、宽度相同情况下，矩形导轨的摩擦阻力和接触变形都比三角形导轨小。
圆形导轨①制造方便，可达到精密配合。
②但磨损后很难调整和补偿间隙。
③圆柱形导轨有两个自由度，适用于同时作直线运动相转动的地方。
若要限制转动。
可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，亦可采用双圆柱导轨。
回转导轨用于承受轴向载荷的场合。
机电一体化作业知识讲解
机电一体化作业机电一体化_在线作业_1一、单选题•A. 响应速度快B. 质量增加C. 精度高D. 机械负载增大 •C. 导轨运动副间的摩擦力D. 系统动态误差• A . 5～6 B. 1～2 C. 2～3 D. 3～4二、多选题•C. 液晶显示器D. 状态指示灯1. (5分)下列不是混合式步进电动机特点的是（ ）。
A.断电后仍有制动力矩 B . 价格低C. 功耗较小D. 步距角较小2. (5分)在传感器的输出信号中，属于开关信号的是（ ）。
A.超声波无损探伤 B.温敏电阻 C.时间继电器 D. 应变片3. (5分)在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小，其中转动惯量大会对系统造成的影响为（ ）。
4. (5分)振弦式调频传感器中不包含（ ）器件。
A.振弦 B.磁场 C. 膜片D. 压电元件5. (5分)下列不是产生死区误差的主要原因的是（ ）。
A. 电气系统和执行元件的启动死区B. 传动机构中的间隙 6. (5分)滚珠是在淬硬的滚道上作滚动运动，磨损极小，长期使用后仍能保持其精度，因而寿命长，且具有很高的可靠性。
其寿命一般比滑动丝杠要高（ ）倍。
1. (5分)以下是常用的输出设备的是（ ）。
A. 发光二极管显示器B. BCD 二—十进制码拨盘•A.阻尼 B. 增益C.刚度 D. 惯性 •A. 螺距误差B. 刀具长度的改变C. 热变形误差D. 机床溜板的摩擦三、判断2. (5分)伺服系统的稳定性是系统本身的一种特性，取决于系统的结构及组成元件的参数如（ ）等。
3. (5分)接口的三个基本功能是（ ）。
A.传递 B.处理 C.放大 D. 变换4. (5分)对于螺母，应在其两端进行密封，密封防护材料必须具有的性能为（ ）。
A.防腐蚀 B.耐油性 C.抗振动 D. 耐磨性5. 在机床加工零件的过程中引起加工误差的原因很多，下列不属于常值系统性误差的是（ ）。
机电一体化_在线作业_2 一、单选题•A.控制电路 B. 调制电路C.转换电路 D. 逆变电路•A. 减小B. 不变C. 增大D. 不定1. (5分)爬行是影响进给精度的主要因素。
机电一体化第二章作业
所以：
0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 max 0.005 4 3 2 1.5 1.5 1.5 1.5 0.0201 rad
（2）为缩小其最大转角误差，可采取以下措施： ① 各级传动比应按“先小后大”原则分配，而 且要使最末一级传动比尽可能大； ② 提高末级齿轮副的精度。
2-19 设有一谐波齿轮减速器，其减速比为100， 柔轮齿数为100。当刚轮固定时，试求该谐波减 速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向（与输入轴 的转向相比较）。 解：当刚轮固定时， ωg=0， r H zg r zg i H z r H irg , 1 , Hr r z r zg 0 H zr H zr 根据谐波齿轮减速器原理，柔轮齿数 zr 小于刚 轮齿数 zg，减速比应取负值，则 100 0 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其 基本导程为λ 0=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 两端的螺母相对于套筒 同一方向转动2个齿时，试问：两个螺母之间相对 移动了多大距离？ 解：双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，两端的螺 母相对于套筒同一方向转动1个齿时，两个螺母之 间相对移动距离的计算公式：
解得刚轮齿数
zg=101.
又因为，根据谐波齿轮传动规律，刚轮固定时， 柔轮和波发生器的转向是相反的，传动比为负值， 所以，输出轴（柔轮所在轴）的转动方向，与输 入轴（波发生器所在轴）的转向相比较，是相反 的。
1 1 s z z 0 1 2
所以根据题意，两端的螺母相对于套筒同一方向 转动2个齿时，
机电一体化系统形考实训作业
机电一体化系统形考实训作业机电一体化系统形考实训作业一、介绍机电一体化系统是指将机械和电气控制技术结合在一起，实现机械设备的自动化和智能化。
本次实训作业旨在通过设计和搭建一个机电一体化系统，加深学生对于机电一体化技术的理解和应用。
二、实训内容1. 系统设计：根据题目要求，设计一个机电一体化系统，并完成系统的结构和功能设计。
2. 硬件搭建：按照设计要求，选购所需硬件设备和元件，并进行组装和连接。
3. 电气控制：设计和搭建电气控制系统，包括传感器、电机驱动和控制电路等。
4. 程序编写：根据系统功能需求，编写相应的控制程序，实现对机械设备的自动控制和操作。
5. 系统调试：对整个机电一体化系统进行调试和优化，确保系统能够正常运行和达到设计目标。
三、实训要求1. 系统设计要合理、创新且符合题目要求。
2. 硬件搭建要规范、可靠，各部件之间连接正确。
3. 电气控制要准确、稳定，各传感器和电机驱动能够正常工作。
4. 程序编写要规范、清晰，具备良好的界面和用户操作体验。
5. 系统调试要彻底，排除故障，确保系统能够稳定运行并满足设计要求。
四、作业提交1. 实物提交：将完成的机电一体化系统实物提交给实训老师进行评价和检查。
2. 报告提交：通过电子邮件方式，提交一份详细的实训报告，包括系统设计、硬件搭建、电气控制、程序编写、系统调试等内容的介绍和分析。
五、评分标准1. 系统设计（20分）：设计合理，创新性，符合题目要求。
2. 硬件搭建（20分）：规范、可靠，各部件连接正确。
3. 电气控制（20分）：准确、稳定，传感器和电机驱动正常工作。
4. 程序编写（20分）：规范、清晰，具备良好的界面和用户操作体验。
5. 系统调试（20分）：彻底、稳定，系统能够正常运行并满足设计要求。
六、注意事项1. 本实训作业要求学生严格按照学校的学术诚信规范完成，不得抄袭或剽窃他人作品。
2. 完成本实训作业需要时间和耐心，学生应提前规划实训进度，合理安排时间。
国开电大《机电一体化系统综合实训》作业4
1、机电一体化从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳话的一门新科学技术。
2、柔性制造系统是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。
3、静态设计是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。
4、系统软件是由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机本身的资源和方便用户使用计算机的软件。
5、感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。
二、填空题（每空１分，共3０分）1、对伺服系统的技术要求是系统精度、稳定性、响应特性、工作频率。
2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计、动态设计。
3、计算机控制系统的类型包括分级计算机控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、操作指导控制系统。
4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有取代法、整体设计法、组合法。
5、接口的基本功能主要有数据格式转换、放大、通信联络。
6、对直线导轨副的基本要求是导向精度高、耐磨性好、足够的刚度、对温度变化的不敏感性和平稳。
7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理阻尼合理、刚度大、抗振性好、间隙小、并满足小型、轻量等要求。
8、伺服系统的基本组成包括控制器、执行环节、检测装置、比较环节。
9、工作接地分为一点接地、多点接地。
10、STD总线的技术特点模块化设计、系统组成、修改和扩展方便、高可靠性。
1. FMC的基本控制功能。
答： 1）单元中各加工设备的任务管理与调度，其中包括制定单元作业计划、计划的管理与调度、设备和单元运行状态的登录与上报。
2）单元内物流设备的管理与调度，这些设备包括传送带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、工件装卸站等。
3)刀具系统的管理，包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求、将刀具分发至需要它的机床等。
国开作业《机电一体化系统》 (33)
题目：1．三维扫描仪是融合光、机、电和计算机技术于一体的高新科技产品。
（）选项A：对选项B：错答案：对题目：2．非接触式测量不仅避免了接触测量中需要对测头半径加以补偿所带来的麻烦，而且可以对各类表面进行高速三维扫描。
（）选项A：对选项B：错答案：对题目：1．在3D打印技术中，熔融沉积快速成型的机械结构最简单，设计也最容易，制造成本、维护成本和材料成本也最低，它的缩写是（）。
选项A：SLS选项B：FDM选项C：3DP选项D：SLA答案：FDM题目：2．光固化成型又称为光敏液相固化法、立体光刻等，是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
它的缩写是（）。
选项A：FDM选项B：3DP选项C：SLS选项D：SLA答案：SLA题目：3．三维粉末粘接技术的工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将黏合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面。
它的缩写是（）。
选项A：3DP选项B：SLS选项C：SLA选项D：FDM答案：3DP题目：4．选择性激光烧结利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型。
它的缩写是（）。
选项A：SLA选项B：3DP选项C：FDM选项D：SLS答案：SLS题目：1.机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。
选项A：对选项B：错答案：对题目：2. 机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
选项A：对选项B：错答案：对题目：1．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。
选项A：控制器选项B：执行机构选项C：机械本体选项D：动力部分答案：执行机构题目：2．( ) 不是机电一体化产品。
选项A：打字机选项B：复印机选项C：空调机选项D：现代汽车答案：打字机题目：3. ( ) 装置是电机一体化系统的感觉器官，它可以从待测对象那里获取能反应待测对象特性和状态的信息。
《机电一体化系统》形成性作业及答案
一、填空题1．机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、 、 、信息处理技术、自动控制技术和 。
2．机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。
系统工程、控制论和信息论是机电一体化的 基础，也是机电一体化技术的 。
微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了 基础。
机电一体化技术的发展有一个从 状况向 方向发展的过程。
3．一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、 、 、执行部分、控制及信息处理部分和接口。
4．机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能 的动力输入获得尽可能 的功能输出。
5．根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性 、重量 、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体 。
6．机电一体化系统一方面要求驱动的高 和快速 ，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的 和 。
7．自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标 。
8．伺服传动技术就是在 的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的 。
9．拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为 、 和 。
10．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能 ，动摩擦力应尽为可能小的 斜率，若为 斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。
11．运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越 ，最大振幅越 ，其衰减越快。
机电一体化系统作 业112．在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比ξ在到之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。
13．间隙将使机械传动系统产生，影响伺服系统中位置环的。
14．在伺服系统中，通常采用原则选择总传动比，以提高伺服系统的。
二、选择题1．机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）A．交换B．放大C．传递D．以上三者2．机电一体化系统的核心是（）A．动力部分B．执行机构C．控制器D．接口3．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案..
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。
（×）2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。
（√）3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。
（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。
（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。
（×）6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。
（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。
（×）8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。
（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。
（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。
（√）11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。
（√）×12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。
（√）×二、单选题1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。
A．游标卡尺 B．电话C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。
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第一章
1.机电技术的基础是哪两方面？
答：微电子技术和精密机械技术
2.机电产品可分为哪几类？
答：1.原有机械结构加电子控制装置；例：数控机床
2.原有机械控制机构由电子装置取代；例：数控机床与普通车床
3.原有机械信息处理装置用电子装置取代；例：机械表与石英表
4. 以电子装置为主的机电共存产品；例：扫描仪
5. 新型机电一体化产品。
例：咖啡售卖机
3.机电系统有哪几部分组成?
答：机电系统的五大组成部分1.机械部分------机械本体
2. 动力源
3. 控制及信息处理部分
4. 传感检测部分
5. 执行部分
4.机电系统接口电路按功能分哪几部分？
答：1. 变换功能2. 放大功能3. 传递功能
5.机电技术的五大特点？
答：1.高生产率、高精度、多功能;
2.高可靠性、高稳定性;
3.开发上的知识密集性和使用上的简易性;
6.机电技术的发展趋势？
答：1. 智能化2. 模块化3. 网络化4. 微型化
5. 绿色化
6. 人格化
7.机电系统接口
答：1.机械接口2.物理接口3.信息接口4.环境接口5.智能接口
2.2 执行机构
1.执行元件可分为哪三大类？
答：1. 电气式2. 液压式3. 气压式
2.电气式执行元件可分为哪三类？
答：步进电机、交直流伺服电动机和电磁铁
3.执行元件的选用原则？
答：惯量小、动力大、体积小、重量轻、便于维护、易于微机控制。
4.步进电机按转子的结构可分为哪三类？
答：可变磁阻型（VR=Variable Reluctance Type）、永磁型（PM=Permanent Magnet Type）、混合型（HB=Hybrid Type）；
5.步进电机的步距角与哪些参数有关系？
答：与通电方式、齿数、控制系数有关。
＝360°∕z*m*k
6.步进电机的驱动电路由哪三部分组成？
答：脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器。
7.直流伺服电机与交流伺服电机的区别？如何选用？
答：直流伺服电动机的特性：线性度好，起动转矩较大，适用于功率较大的控制系统，但不宜在易燃易爆和无线电通讯场合使用，交流伺服电动机本身转动惯量较小，运行较稳定，与相同输出功率的直流伺服电动机相比，其体积大，效率低。
交流电动机结构简单、价格便宜、维护工作量小，但起、制动及调速性能不如直流电动机。
因此，在交流电动机能满足生产需要的场合，都应采用交流电动机，仅在起、制动和调速等不能满足需要时，才考虑采用直流电动机。
8 直流伺服电机的电压控制方式可分为哪两类?
晶体管脉宽调速驱动和晶闸管直流调速驱动
9 交流伺服电机的调速方法有哪三种？简述其优缺点。
①改变电动机的极对数p
优点：变极调速设备简单，体积小，重量轻，运行可靠，操作方便，效率较高
缺点：有级速度控制，调速的级数不多，平滑性较差
②转差率s调速
改变加在电动机定子绕组上的电源电压来实现转差率s调速。
优点：可实现平滑调速
缺点：存在能量损耗，系统效率降低。
③变频调速
优点：平滑、无极地调速、效率最高，性能最好
缺点：变频调速设备结构复杂，价格昂贵。
2.3 检测装置
1 检测系统的三大构成？
答：传感器、中间处理装置和显示器记录
2 试举四种测试装置的静态性能指标。
答：线性度、灵敏度、迟滞、回程误差、零点漂移、分辨率、分辨力、重复误差
3 试举五种位移式传感器。
答：电阻计、差动变压器式、电容式位移传感器、磁栅式、光栅式、编码器、感应同步器、旋转变压器
4 位移式传感器按输出量分可分为哪三类？
答：二值型、数字型和模拟型
5 光栅尺和磁栅尺的构成？
答：光栅由标尺光栅和指示光栅组成
磁栅式传感器由磁栅、磁头、测量电路组成
6 绝对值编码器与增量型编码器的区别？
答：绝对值式编码器是通过读取编码盘上的图案信息来表示数值的。
增量式编码器是指随转轴旋转的码盘给出一系列脉冲，根据旋转方向用计数器对这些脉冲进行加减计数，以此来表示转过的角位移量。
2.4控制器
1.单片机控制系统和可编程序控制器的主要区别？
答: 单片机控制系统主要用于模拟量的控制，软件开发工作量大，硬件开发工作量大，价格较低，抗干扰性较差，需要单片机开发系统来调试；PLC控制系统主要用于开关量的控制，软件和硬件开发工作量较小，价格较高，抗干扰性高，需要用PLC的编程器进行调试。
2.计算机控制系统的组成？
3.简述单片机控制系统的开发步骤。
答：(1)对课题进行全面的分析，明确要控制的对象、控制参数，确定控制算法，制定总体方案。
(2)设计并实施以开发系统为核心的硬件系统；（开发系统配置外围电路对实际系统进行模拟）。
(3)在开发系统为核心的硬件平台上进行软件设计、调试。
(4)将调试好的程序在开发系统上固化到EPROM中。
(5)根据调试好的以开发系统为核心器件的硬件系统来设计一个专用硬件系统。
(6)在把固化好的程序插入专用硬件系统，投入使用。
4.简述PLC控制系统的开发步骤。
答：1.深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求，
2. 根据被控对象对PLC控制系统的功能要求和所需要的输入、输出信号的点数等，选择合适类型的PLC。
3. 根据控制要求所需的用户输入、输出设备，确定PLC的I／O点数，并设计I／O端子的接线图。
4. 对较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出工作循环图表，如有必要再画出详细的状态流程图表，它能清楚地表明动作的顺序和条件。
5. 根据工作循环图表或动态流程图表设计出梯形图。
6. 根据梯形图编制程序指令。
7. 用PLC的编程器将指令键入PLC的用户程序存储器，并检查键入的指令是否正确。
8. 调试程序。
9. 在进行PLC程序设计时，同时可进行控制台（柜）的设计和现场施工。
待上述工作完成后，就可进行联机调试，直至满足要求。
10. 编制技术文件。