机电一体化复习问题详解

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《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

《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。

机电一体化_复习资料附答案

机电一体化_复习资料附答案

一、名词解释机电一体化的目的是什么?其关键技术主要有哪些?主要目的:增加机械系统或产品的附加值和自动化程度其包含的技术:(1)检测传感技术(2)信息处理技术(3)自动控制技术(4)伺服驱动技术(5)精密机械技术(6)系统总体技术机电一体化系统包括哪五个子系统?机电一体化系统由机械系统(机构)信息处理技术(计算机)动力系统(动力源)传感检测系统(传感器)执行元件系统(如动力机)五个子系统组成。

滚珠丝杠副基本结构由哪几个部分组成?按循环分为哪两种方式?丝杠,螺母,滚珠,反向器四部分组成,.内外两种滚珠丝杠副按支撑方式分为哪四种?单推-单推式,双推-双推式,双推-简支式,双推-自由式谐波齿轮由哪几个部分组成?其基本传动动比计算公式是什么?波发生器,刚性轮,柔性轮组成,间歇传动机构有哪几种?棘轮传动,槽轮传动,蜗形凸轮传动导轨副按截面形状分为哪几种?各自的特点是什么?(1)三角形导轨:磨损自动补偿,精度高,制造检修困难(2)矩形导轨:制造检修容易,承载大,刚度高,安装方便,磨损不能自动补偿(3)燕尾形导轨:高度小,刚度差,摩擦力大,制造检修困难,磨损不能自动补偿(4)圆形导轨:制造方便,精度高,磨损后难调整补偿,承载低三角形导轨副的特点。

导向性和精度保持性高,接触刚度好,工艺性差,对导轨四个表面难以完全接触铸造机座的设计为保证自身的刚度采取的措施有哪些?1合理选择截面形状和尺寸2合理布置筋板和加强筋3合理的开孔和加盖简述直流伺服电动机PWM控制方式的基本原理是什么?P99脉宽调制PWM直流调速系统原理,输入一个直流控制电压V就可得到一定宽度与V成比例的脉冲方波给伺服电枢回路供电,通过改变脉冲宽度来改变电枢回路的平均电压,从而得到不同大小的电压值Va,使直流电机平滑调速。

简述步进电动机的工作原理。

步距角的计算方法。

P105原理:将电脉冲信号转换为机械角位移的执行元件。

α=360°/(zm) z:转子齿数m:运行拍数简述MCS-51单片机引脚分类及封装形式。

职教高考机电一体化专业理论考试真题解析

职教高考机电一体化专业理论考试真题解析

职教高考机电一体化专业理论考试真题解析一、选择题解析1.滚珠丝杠螺母副结构类型题目:滚珠丝杠螺母副结构类型有外循环插管式和_________等类型。

A. 内循环反向器式B. 外循环反向器式C. 内、外双循环D. 内循环插管式解析:滚珠丝杠螺母副的循环方式主要分为内循环和外循环两种。

内循环方式中,滚珠在螺母内部循环,通常通过反向器实现;外循环方式中,滚珠在螺母外部通过插管或导管等结构循环。

因此,正确答案是A(内循环反向器式)。

2.PWM的含义题目:PWM指的是________。

A. 计算机集成系统B. 可编程控制器C. 机器人D. 脉宽调制解析:PWM是脉宽调制的英文缩写,是一种通过改变脉冲信号的宽度来调节平均功率或平均电压的技术。

因此,正确答案是D(脉宽调制)。

3.机电一体化系统的伺服系统稳定性题目:下列关于机电一体化系统的伺服系统稳定性说法中错误的是________。

A. 自动控制理论可被用来研究分析系统的调节特性;系统辨识理论可被用来研究与确定系统各环节的动态参数。

B. 可采用自动控制理论与系统辨识方面提高伺服系统稳定性。

C. 在其工作范围内伺服系统应该是稳定的。

D. 伺服系统稳定性主要不是取决于系统的结构及组成元件的参数。

解析:伺服系统的稳定性主要取决于系统的结构及组成元件的参数,以及控制算法的设计等。

因此,选项D的说法是错误的。

正确答案是D。

4.连续路径控制题目: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得它们同步协调到达目标点,需要控制的是________。

A. 位置和方向B. 位置和速度C. 速度和加速度D. 位置和加速度解析:在连续路径控制中,为了控制工具沿任意直线或曲线运动,需要同时控制每一个轴的位置和速度,使它们同步协调到达目标点。

因此,正确答案是B(位置和速度)。

5.机电一体化系统的组成要素题目:下面关于机电一体化系统五个组成要素叙述中错误的是________。

机电一体化复习题库(含答案)

机电一体化复习题库(含答案)

机电一体化复习题库(含答案)一 名词解释1 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术,以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。

2 伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。

3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。

4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。

5 SPWM 是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形。

6 它是把组成微机的CPU 、存储器I/O 接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。

7 I/O 接口电路也简称接口电路。

它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件(电路)。

它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。

8 I/O 通道也称为过程通道。

它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。

9 串行通信是数据按位进行传送的。

在传输过程中,每一位数据都占据一个固定的时间长度,一位一位的串行传送和接收。

串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。

10 硬件在外设与内存间直接进行数据交换(DMA )而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。

光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。

当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N ,则可测出转速为Zt Nn 60 式中 Z ——圆盘上的缝隙数;n ——转速(r /min);t ——测量时间(s)。

2. 可编程控制器有两种基本的工作状态,即运行(RUN)和停止(STOP)状态。

不管是在哪种状态,PLC都是反复不断地重复进行,直至PLC停机。

机电一体化复习题(含答案)

机电一体化复习题(含答案)

一、名词解释1、机电一体化:机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2、柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)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、传感器:传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元。

4、伺服电动机:伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。

输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作。

5、感应同步器: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。

6、人机接口:人机接口(HMI)是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作。

7、PLC:可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。

8、变频器:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。

9、通信协议:通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。

机电一体化复习资料

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机电一体化复习资料第一篇:机电一体化复习资料一.概论1.机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

其包含的技术:(1)检测传感技术(2)信息处理技术(3)自动控制技术(4)伺服驱动技术(5)精密机械技术(6)系统总体技术2.机电一体化系统由机械系统(机构)信息处理技术(计算机)动力系统(动力源)传感检测系统(传感器)执行元件系统(如动力机)五个子系统组成。

3.伺服系统:全闭环(通过传感器直接检测目标运动进行反馈控制的系统)、半闭环、开环。

4.广义的接口功能有两种:一是变换调整;另一种是输入/输出。

5.(1)机电一体化系统设计的考虑方法通常有:机电互补法、融合法、组合法。

其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长设计出最佳的机电一体化系统(产品)。

(2)机电一体化系统的设计类型:开发性设计、适应性设计、变异性设计。

复习题:一.机电一体化系统有哪些基本要素组成?分别实现哪些功能?1.控制器【控制(信息存储、处理、传送)】2.检测传感器【计测(信息收集与交换)】3.执行元件【驱动(操作)】4动力源【提供动力(能量)】5.机构【构造】二.工业三要素指的是什么?P7物质、能量和信息。

三.机电一体化必须具有以下三大目的功能1.变换(加工、处理)功能2.传递(移动、输送)功能3.存储(保持、和蓄、记录)功能。

第二章1.机电一体化系统的机械系统除要求其具有较高的精度外还应具有良好的动态响应特性。

就是说响应要快,稳定性要好。

2.机械系统一般由减速系统、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等各种线性传动部件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件、导向支撑部件、旋转支撑部件、轴系及机架或箱体等组成。

3.传动机构不断适应新的技术要求(1)精密化(2)高速化(3)小型轻量化。

4.根据丝杠和螺母相对运动的组合情况,基本传动形式有四种类型:(1)螺母固定、丝杠转动并移动(2)丝杠转动,螺母移动(应用最多)(3)螺母转动,丝杠移动(4)丝杠固定,螺母转动并移动。

机电一体化复习题含答案

机电一体化复习题含答案

机电⼀体化复习题含答案⼀、名词解释1、机电⼀体化:机电⼀体化技术综合应⽤了机械技术、微电⼦技术、信息处理技术、⾃动控制技术、检测技术、电⼒电⼦技术、接⼝技术及系统总体技术等群体技术,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统⼯程技术。

2、柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)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、传感器:传感器适机电⼀体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的⾮电量转换成电量,对系统运⾏中所需的⾃⾝和外界环境参数及状态进⾏检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元。

4、伺服电动机:伺服电动机⼜称控制电机,其起动停⽌、转速或转⾓随输⼊电压信号的⼤⼩及相位的改变⽽改变。

输⼊的电压信号⼜称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动⼯作机构完成所要求的各种动作。

5、感应同步器: 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。

6、⼈机接⼝:⼈机接⼝(HMI)是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进⾏信息交换的接⼝,主要完成输⼊和输出两⽅⾯的⼯作。

7、PLC:可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC.是⼀种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核⼼,把⾃动化技术、计算机技术、通信技术融为⼀体的新型⼯业⾃动控制装置,⼴泛应⽤在各种⽣产机械和⽣产过程的⾃动控制中。

8、变频器:变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤将⼯频电源变换为另⼀频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提⾼运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。

9、通信协议:通信协议是指通信双⽅就如何交换信息所建⽴的⼀些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应⽤何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输⽅式等。

机电一体化复习题(含答案)

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一、名词解释1、机电一体化:机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2、柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)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、传感器:传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元。

4、伺服电动机:伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。

输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作。

5、感应同步器: 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。

6、人机接口:人机接口(HMI)是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作。

7、PLC:可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。

8、变频器:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。

9、通信协议:通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。

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1.1 机电一体化的涵义是什么?它包含了哪两方面容?答:是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

它包含了技术和产品两方面容。

首先是指机电一体化技术,其次是指机电一体化产品。

1.2 机电一体化的英文名称是什么?Mechatronics1.3 机电一体化突出的特点是什么?重要的实质是什么?答:突出特点在于它在机械产品中注入了过去所没有的新技术,把电子器件的信息处理和自动控制等功能揉和到机械装置中去,从而获得了过去单靠某一种技术而无法实现的功能和效果。

重要实质是:应用系统工程的观点和方法来分析和研究机电一体化产品或系统,综合运用各种现代高新技术进行产品的设计与开发,通过各种技术的有机结合,实现产品部各组成部分的合理匹配和外部的整体效能最佳。

1.4 为什么说微电子技术不能单独在机械领域获得更大的经济效益?答:微电子技术在机械领域只是机械技术的附加技术,是机械技术的补充。

1.5 机电一体化对我国机械工业发展有何重要意义?答:在当前激烈的国际竞争环境中,机电一体化具有举足轻重的作用,其发展水平在很大程度上反映了一个国家的技术经济实力。

国民经济建设和发展必须需要大量掌握机电一体化技术人才区改造传统产业,研究和开发新一代机电一体化产品以改善出口产品结构,增强在国际市场上的竞争力,加快赶超国际先进水平的步伐。

机电一体化已经显示出强大的生命力,并正以空前的速度和力度冲击着传统的技术思想、生产方式和方法以及传统的机电产品和产业结构,国民经济的个各个领域都将因此而发生深刻变革。

1.6 机电一体化产品具有哪三个主要特征?答:整体结构最佳化、系统控制智能化、操作性能柔性化。

1.7 试列举10种常见的机电一体化产品。

答:汽车,飞机,轮船,洗衣机,电冰箱,打印机,复印机,ATM机,数控机床,机器人。

1.8 试分析CNC机床和工业机器人的五大要素与功能。

答:机电一体化产品所需的五种部功能:主功能、动力功能、计测功能、控制功能和构造功能。

CNC(计算机数控)机床:切削加工是CNC机床的主功能是实现其目的所必须的功能,电源通过电动机驱动机床,向机床提供动力,实现动力功能。

位置检测装置和CNC装置分别实现计测功能和控制功能。

机械机构所实现的是构造功能。

1.9 机电一体化产品分哪三类?试举例说明。

答:功能附加型(电子秤)功能替代型(电子缝纫机)机电融合型(传真机)1.10 机电一体化共性关键技术主要有哪六项?答:1机械技术、2计算机与信息处理技术、3检测与传感技术4自动控制技术5伺服驱动技术6系统总体技术1.11 机电一体化设计时必须考虑到技术方案哪些性质?答:等效性、互补性及可比性。

1.12 机电一体化设计与传统设计的主要差别是什么?答:传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现,如继电器、接触器等,传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现,如继电器、接触器等,在设计中不考虑或很少考虑彼此间的在联系。

机械本体和电气驱动界限分明,在设计中不考虑或很少考虑彼此间的在联系。

机械本体和电气驱动界限分明,整个装置是刚性的,涉及软件和计算机控制。

是刚性的,不涉及软件和计算机控制。

机电一体化技术以计算机为控制中心,在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响,整个装置在计算机控制下具有一定的智能性1.13 为什么产品功能越多,操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展?答:产品功能的多少或强弱,往往与其复杂程度和功能成本直接相关。

产品的操作性能与其功能的多少有直接关系,功能越多,操作越复杂,操作性越差。

在机电一体化产品向多功能化方向发展的同时,通过软件来改善产品的操作性能,使机电一体化产品也向智能化和傻瓜化发展。

2.1 机电一体化对机械系统的基本要求有哪些?答:1.高精度、2.快速响应、3.良好的稳定性2.2 机电一体化机械系统有哪几部分机构组成?各部分的功用是什么?答:1.传动机构:机电一体化中的传动机构不仅仅是转速和转矩的变换器,而是已成为伺服系统的一部分,它要根据伺服控制的要求进行选择设计,以满足整个机械系统良好的伺服性能。

2.导向机构:作用是支承和导向,为机械系统中各运动装置能安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障。

3.执行机构:用以完成操作任务的。

根据操作指令的要求在动力源的带动下,完成预定的操作。

2.3 传动机构的基本要什么?答:1.转动惯性小,2.刚度大,3.阻尼合适,4精密化,5.可靠性高2.4 常用的传动机构有哪些?各有何主要特点?答:1.无侧隙齿轮传动机构:齿轮传动的瞬时传动比为常数,传动精确高,可做到零侧隙无回差,强度大能承受重载,结构紧凑,摩擦力小和效率高。

2.滚珠丝杠副传动机构:传动效率高、运动具有可逆性、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长、不能自锁、制造工艺复杂。

2.5 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙?答:机电一体化产品往往要求传动机构具有自动变向功能,这就要求齿轮传动机构必须采取措施消除齿侧间隙,以保证机构的双向传动精度。

主要是提高传动过程的精度,侧隙越小,被驱动装置的控制精度越高;2.6 斜齿轮传动机构的调整方法有哪些?各有何主要特点?答:垫片调整法:结构简单,在使用时往往需要反复测试齿轮的啮合情况,反复调节垫片的厚度才能达到要求,而且齿侧间隙不能自动补偿;轴向压簧调整法:齿侧间隙可以自动补偿,但轴向尺寸较大,结构不紧凑。

2.7 滚珠丝杠副传动机构由哪几部分组成?答:由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成。

2.8 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它?答:对本身单一方向的传动精度有要求外,对其轴向间隙也有严格要求,以保证其反向传动精度。

滚珠丝杠副的轴向间隙是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。

通常采用双螺母预紧的方法,把弹性变形控制在最小限度,以减小或消除轴向间隙,并可以提高滚珠丝杠副的刚度。

2.9 双螺母消除轴向间隙(预紧)的方法有哪几种?各有何主要特点?答:垫片调隙式:结构紧凑,工作可靠,调整方便,应用广,但不很准确,并且当滚道磨损时不能随意调整,除非更换垫圈。

螺纹调隙式:结构紧凑,工作可靠、调整方便,缺点是不很精确。

齿差调隙式:调整精度很高,工作可靠。

但是结构复杂,加工和装配工艺性能较差。

2.10 试举例说明滚珠丝杠副的标注方法。

答:采用汉语拼音字母、数字及汉字。

FC1B-6006-5-E2左(汉江机床厂),表示法兰凸出式插管型、变位螺距、预加载荷、标称直径60mm、基本导程6mm、每个螺母上承载滚珠总圈数为5圈、E级精度、检查1、2项、左螺旋纹。

2.11 滚珠丝杠副的对传动有何影响?支承形式有哪些类型?各有何主要特点?答:对传动精度和轴向间隙有影响。

支承形式有:一端固定一端自由(F-O):结构简单,丝杠的轴向刚度比两端固定低,丝杠的压杆稳定性和临界转速都较低,设计时尽量使丝杠受拉伸,适用于较短和竖直的丝杠;一端固定一端游动(F-S):需要保持螺母与两端支承同轴,故结构较复杂,工艺较困难,丝杠的轴向刚度和F-O相同,压杆稳定性和临界转速比同长度的F-O 型高,丝杠有热膨胀的余地,适用于较长的卧式安装丝杠;两端固定(F-F)同F-S的1,只要轴承无间隙,丝杠的轴向刚度为一端固定的4倍,丝杠一般不会受压,无压杆稳定问题,固有频率比一端固定要高,可以预拉伸,预拉伸后可减少丝杠自重的下垂和热补偿膨胀,但需一套预拉伸机构,结构及工艺都比较困难,要进行预拉伸的丝杠,其目标形成应略小于公称行程,减少量等于拉伸量,适用于对刚度和位移精度要求高的场合。

2.12 设计滚珠丝杠副时,必须验算哪些参数?答:传动效率、刚度及工作平稳性。

2.13 导轨的基本要求有哪些?它由哪几部分组成?可分成哪几类?答:基本要求:导向精度、耐磨性、疲劳和压溃、刚度、低速运动平稳性和机构工艺性。

由两个部分组成:支承导轨和动导轨。

可以分成:滑动导轨、滚动导轨。

2.14 滚动直线导轨的形式有哪些?各有何主要特点?答:按滚动体的形状分:钢珠式和滚柱式。

滚柱式有较高的承载能力,但摩擦力也较高,同时加工装配相对复杂。

按导轨截面形状分:有矩形和梯形两种,矩形承载时各方向受力大小相等,梯形:导轨承受较大的垂直载荷,而其他方向的承载能力较低,对于安装基准的误差调节能力较强。

按滚道沟槽形状分:有单圆弧和双圆弧二种,单圆弧运动摩擦和安装基准的误差平均作用比后者要小,但其静刚度比后者稍差。

其他形式:圆柱形滚动直线导套副:运动轻便、灵活、精度高、价格较低、维护方便,更换容易。

滚珠花键副:通过选配滚珠的直径使滚珠花键副产生过盈,以提高接触刚度,运动精度和抗冲击能力。

2.15 塑料导轨的主要特点是什么?答:1.塑料导轨软带:摩擦系数低而稳定,动静摩擦系数相近,吸收振动,耐磨性好,化学稳定性好,维护修理方便,竞技性好。

2.金属塑料复合导轨板:摩擦特性优良,耐磨损。

3.塑料涂层:可以利用高分子材料的性能特点,得到良好的工作状态。

2.16 执行机构是实现机电一体化产品哪一功能的重要环节?答:主功能。

2.17 设计执行机构时,应考虑哪些技术要求?答:效率、体积、质量、自控性、工作可靠、响应速度、动态特性、精确度、灵敏度2.18 试列举常用的执行机构。

答:微动机构、定位机构、工业机器人末端执行器。

2.19 XH754型卧式加工中心分度工作台的定位精度靠什么保证?答:由端面齿盘保证。

2.20 工业机器人末端执行器可分为哪几类?它装在操作机何处?答:机械夹持器、特种末端执行器、万能手。

工业机器人末端执行器是装在操作机手腕的前端,直接实现操作功能的机构。

2.21 机械夹持器应具备哪些功能?它分几类?答:具有夹持、握住、松开的功能,分为是三类,圆弧开合型、圆弧平行开合型和直线平行开合型。

,特种手指夹持器。

2.22 工件在夹持过程中所需的夹持力F Qe与所设计结构能提供的夹持力F Q的关系是什么?答:FQ>=FQ e3.1 试述机电一体化接口设计的重要性。

答:要将各要素、各子系统有机的结合起来,构成一个完整的系统,就必须能顺利的在各要素、各子系统之间进行物质、能量和信息的传递与交换。

为此,各要素和子系统的相接处必须具备一定的联系条件,这个联系条件通常被称为接口。

因此也可以把机电一体化产品看成是有许多接口将组成产品的各要素的输入/输出联系为一体的系统。

机电一体化产品的设计,就是在根据功能要求选择了各要素后,所进行的接口设计。

从这一观点出发,机电一体化产品的性能取决于接口的性能,即各要素和各子系统之间的接口性能是综合系统性能好坏的决定性因素。

因此,接口设计是机电一体化产品设计的关键环节。

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