機電一體化技術(shù)考試題有答案

1、填空題1 .機電一體化技術(shù)的內(nèi)涵是微電子技術(shù)和機械技術(shù) 滲透過程中形成的一個新概念。2 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）是機械和微電子技術(shù)的有機結(jié)合。3 .工業(yè)三大要素是物質(zhì)、能量、信息；機電一體化工程研究所追求的三大目標是：省能源、 省資源、智能化。4 .機電一體化研究的核心技術(shù)是接且回題。5 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）構(gòu)成的五大部分（或子系統(tǒng)）是：機械系統(tǒng)、電 _ 子信息處理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)。6 .機電一體化接口按輸入/輸出功能分類機械接口、物理接口、信息接口、也 境接口。7 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）按設(shè)計類型分為：開放性設(shè)計、適應性設(shè)計、變 異性設(shè)計。8 .機電一體化系統(tǒng)

2、（產(chǎn)品）按機電融合程度分為：機電互補法、機電結(jié)合（融 合）法、機電組合法。9 .機電一體化技術(shù)是在機械的主功能、動力功能、信息與控制功能 基礎(chǔ)上引入 微電子技術(shù),并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機地結(jié)合所構(gòu) 成系統(tǒng)的總稱。10機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)三大功能應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。11 .絲杠螺母機構(gòu)的基本傳動形式有：螺母固定絲桿轉(zhuǎn)動并移動、絲桿轉(zhuǎn)動螺母移動、 螺母轉(zhuǎn)動絲桿移動、絲桿固定螺母轉(zhuǎn)動并移動四種形式。12 .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;按滾珠的循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩類。13 .滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預緊的基本方

3、法有：雙螺母螺紋預緊調(diào)整、 雙螺母齒差預緊調(diào)整、雙螺母墊片調(diào)整預緊、彈簧自動調(diào)整預緊四種方式。14 .滾珠絲杠副常選擇的支承方式有：單推一單推式、雙推一雙推式、雙推一 簡支式、雙推一自由式。15 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）常用齒輪傳動形式有定軸輪系、行星輪系和諧波 輪系三種形式。16 .在機電一體化系統(tǒng)機械傳動中，常用的傳動比分配原則有：重量最輕原則、 轉(zhuǎn)動慣量最小原則、傳動精度最優(yōu)原則等。17 .常用導軌副的截面形式有：三角形導軌、矩形導軌、燕尾形導軌、圓形導 批四種形式。18 .導軌剛度主要指：結(jié)構(gòu)剛度、接觸剛度和局部剛度。19 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）中，?？蛇x擇的執(zhí)行元件：電磁式、液壓式

4、、氣 _ 壓式和其他形式的執(zhí)行元件。20 .電動機的工作特性分為恒轉(zhuǎn)矩工作和恒功率兩個階段、其轉(zhuǎn)折點的轉(zhuǎn)速和功率分別稱為：額定轉(zhuǎn)速和 額定功率;伺服電動機用于調(diào)速控制時，應該工作 在恒轉(zhuǎn)矩階段。21 .步進電機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為：反應式步進電機、永磁式步進電機、混 合式步進 電機三種。22 .步進電機的工作方式有：單拍工作方式和倍拍工作方式。23 .步進電機的開環(huán)控制精度主要由步進電機的結(jié)構(gòu)形式和工作方式?jīng)Q定的；為了進一步提高步進電機的控制精度，可以采用細分電路來提高控制精 度。24 .依據(jù)步進電機的工作原理，步進電機的驅(qū)動控制電路主要由：方向控制電 路、環(huán)形分配電路、驅(qū)動放大電路等組成。2

5、5 .機電一體化系統(tǒng)中，常用的微型計算機類型有：單片機控制系統(tǒng)、單板機控制系統(tǒng)、工業(yè)微型計算機控制系統(tǒng)三種。26 .提高機電一體化控制系統(tǒng)工作可靠性的措施主要有：隔離技叢_和 屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)27 .常用傳感器中要分為模擬信號檢測傳感器、數(shù)字信號檢測傳感器、開關(guān)信號檢測傳感器三種形式。28 .機電有機結(jié)合分析設(shè)計方法主方有穩(wěn)態(tài)設(shè)計方法和動態(tài)設(shè)計方法兩種。29 .在機電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設(shè)計的負載分析中，常見的典型負載形式有：慣性 負載、外力負載、內(nèi)力負載 、彈性負載、摩擦負載等。30 .在進行機械系統(tǒng)負載和轉(zhuǎn)動慣量的等效中， 遵循的基本原則是能量守恒定律簡述題1 .機電一體化技術(shù)（或產(chǎn)品）的定義

6、。定義：在機感的主功能，動力功能， 位良功能，控制功能基礎(chǔ)上引入微 電子技術(shù)，并將機 位裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機的結(jié)合所構(gòu)成的 系統(tǒng)的總稱。2 .機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計的目的是什么？主要目的：增加機械系統(tǒng)或產(chǎn)品的附加值和自動化程度3 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的主要構(gòu)成單元或組成部分有哪些？機械系統(tǒng)，電子信息處理系統(tǒng),動力系統(tǒng)，傳感系統(tǒng)，執(zhí)行控制系統(tǒng)4、簡述機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品的機電結(jié)合（融合）設(shè)計方法。機電結(jié)合設(shè)計方法是將個組成要素有機的結(jié)合為一體而構(gòu)成專用或通用的 功能部件，其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分5、簡述機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的機電組合設(shè)計方法，特點是什么？。機電一體化系

7、統(tǒng)的機電組合設(shè)計方法是將用結(jié)合法制成的功能部件，功能模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統(tǒng)， 特點是可以縮短設(shè)計與研制周期， 節(jié)約工裝汕費用，且有 利于生產(chǎn)管理,使用和維修。6 .機械傳動系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）中的基本功能和作用是什么？機械傳動系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)中的基本功能是傳遞力/轉(zhuǎn)矩和速度/轉(zhuǎn)速。實質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速變換器。作用是使執(zhí)行原件與負載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達到合理的匹配。7 .簡答機電一體化機械傳動的主要功能，目的，基本要求。功能：傳遞力/轉(zhuǎn)矩和速度/轉(zhuǎn)速目的：使執(zhí)行元件與負載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達到合理的匹配。基固本要求：轉(zhuǎn)動間隙小，精度高，體積小，重量輕，運動平穩(wěn)

8、，傳動轉(zhuǎn)矩 大。8.機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的機械部分與一般機械系統(tǒng)相比，應具備哪些特殊要求？1 .較高的定位精度。2.良好的動態(tài)響應特性一響應快，穩(wěn)定性好，收斂時間合理。3。無間隙，低摩擦，低慣量，大剛度。4。高的消振頻率，合理的阻尼比。9 .簡述滾珠絲杠傳動裝置的組成，結(jié)構(gòu)和應用特點。滾珠絲杠傳動裝置的組成由帶螺旋槽的絲桿，螺母，滾動元件，回珠裝置組成。結(jié)構(gòu)：絲桿輕動時，帶動滾珠螺紋滾道滾動，為阻止?jié)L珠從滾道端面掉出， 在螺母的螺旋槽兩端沒有滾珠回程引導裝置構(gòu)成滾珠的循環(huán)返回通道，從而形成滾珠滾動的閉合通路。應用特點：阻尼小，傳動效率高，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，適應大剛度傳遞，可實 現(xiàn)無間隙工作，不

9、能自鎖。10 .試分析齒輪傳動中，定軸傳動、行星傳動、諧波傳動的組成與傳動特點。定軸傳動由圓柱齒輪傳動，圓錐齒輪傳動，蝸桿蝸桿傳動。特點：結(jié)構(gòu)簡單。傳遞可靠，用幾何特性來實現(xiàn)傳動。 行星傳動主要是由傳動齒輪，定位齒輪， 行星輪和行星架組成。特 點。結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)傳動比更大， 幾何特性+機構(gòu)傳動原理來實現(xiàn)。 諧波傳動主要又鋼輪， 柔輪，波發(fā)生器組成。特點：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，充分發(fā)揮皿的特性，傳動比可大，也相當可靠，幾何特性+ 材料彈性變化特性實現(xiàn)傳動。11 .滾動導軌副應達到的基本要求。高的導向精度，高的耐磨性，足夠的剛度，良好的 工藝性12 .導軌的剛度所包含的主要內(nèi)容有哪些？以及各

10、部分對導軌副的導向精度影響如何？靜剛度-抵抗恒定載荷的能力。動剛度-抵抗變變載荷的能力。每一類剛度都包括：結(jié)構(gòu)剛度，接觸剛度，局部剛度13 .機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）對執(zhí)行元件的基本要求是什么？1慣量小，動力大。2體積小，重量輕。3安裝方便，便于維護。4易于實現(xiàn) 自動化控制14 .機電一體化系統(tǒng)對伺服控制電動機的基本要求1性能密度大。2快速響應性好。3位置控制與速度控制精度高，調(diào)速范圍 大，低速平穩(wěn)性好，分辨率高以及振動噪音小。 4能適應頻繁啟動，可靠性高, 壽命長。5易于與計算機對接，實現(xiàn)計算機控制。15 .常用伺服電動機有哪些工作特點？2個工作區(qū)。1包轉(zhuǎn)矩工作區(qū),2包功率工作區(qū)16 .對于伺

11、服電動機半閉環(huán)控制系統(tǒng)而言，控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成有哪些？主要是指令控制器，反饋調(diào)節(jié)器，功率放大與整形電路，執(zhí)行元件17 .步進電機驅(qū)動控制電路設(shè)計的基本要求是什么？提高驅(qū)動信號，控制有效，可靠性，整形抗干擾電路18 .簡述機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）對檢測傳感器的基本要求。1體積小，重量輕，適應性好。 2精度和靈敏性高，響應快，毛I定性好，信噪比高。3安全可靠，壽命長。4便于與計算機對接。5不易受被檢測對象和外部環(huán)境的影響。 6環(huán)境適 應能力強。7現(xiàn)場安裝處理簡單，操作方便。8價格便宜19 .簡答通用微機控制系統(tǒng)核心部件，通用微機控制系統(tǒng)的構(gòu)成與特點。通用微型計算機的核心部件為可編程控制器和工業(yè)計算機

12、構(gòu)成；控制系統(tǒng)以通用微型計算機為核心，設(shè)計專用或選用通用的集成IC芯片，接口電路，執(zhí)行元件，傳感器，以及相互合理匹配元件，組成具有較好通 用能力的控制器。軟件采用通用平臺軟件系統(tǒng)。特點：具有可靠性高，適應性強，但成本高，應采取一定的抗干擾措施等特 點。適用于多品種，中小批量 生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品。20 .簡答專用微機控制系統(tǒng)核心部件，專用微機控制系統(tǒng)的構(gòu)成與特點。核心部件為單片機和單板機構(gòu)成由專用IC芯片，接口電路，執(zhí)行元件，傳感器相互合理匹配成專用控 制器。特點：軟件采用專用機器代碼或語言，可靠性強，成本低，但適應能力差， 用于大批量生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品。21 .光電隔離電路的組成有哪些？主

13、要作用是什么?主要由光耦合器的光電轉(zhuǎn)換元件輸入電路， 光源，光敏元件，輸出放大電路 組成作用：1可將輸入輸出兩部分的供電電源和電路的地線分離。 2可進行電平 轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)要求的電平輸出，從而具有初級功率放大作用。 3提高對負載的驅(qū)動 能力。（3）可將高低壓電源或不同要求電源系統(tǒng)分離，防止不同電源之間信號干擾。22 .機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，驅(qū)動電路設(shè)計的目的和基本要求是什么？要求：信號類型轉(zhuǎn)換,目的：實現(xiàn)指令信號和執(zhí)行驅(qū)動信號之間的有效匹配。 能量放大，質(zhì)量的保證。三、分析論述題a）螺母固定、絲桿轉(zhuǎn)動并移動b）絲桿轉(zhuǎn)動，螺母移動隹 丁 Tc）螺母轉(zhuǎn)動、絲桿移動d）絲桿固定，螺母轉(zhuǎn)動并移動1 .簡述

14、如圖2所示死杠螺母傳動機構(gòu)的特點。a：結(jié)構(gòu)簡單，傳動精度高。螺母支撐絲桿可消 除軸向躥動，剛性較差。B結(jié)構(gòu)緊湊，絲剛剛性較高，要限制螺母移動，需導向裝置。C:結(jié)構(gòu)復雜，占用空間較大，傳動時間需限制螺母移動和絲桿轉(zhuǎn) 動。D：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，絲桿剛性較高，但便用圖1絲杠螺母傳動機構(gòu)的基本傳動形式不方便，使用較少。2 .試分析單圓弧軌道和雙圓弧軌道的結(jié)構(gòu)特點（設(shè)計、制造、使用與維護）單圓弧滾道：結(jié)構(gòu)簡單，傳遞精度由 加工質(zhì)量保證,軸向間隙小，無軸向問 隙調(diào)整和預緊能力，心困難，加工精度要求高，成本高，一般在輕載條件下工 作。雙圓弧滾道：結(jié)構(gòu)簡單，存在軸向間隙，加工質(zhì)量易于保證，在使用雙螺母 結(jié)構(gòu)的條件下，具有軸向間隙調(diào)整和預緊能力，傳遞精度高。3 .試分析圖示消除滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整與預緊的工作原理與結(jié)構(gòu)特點。雙螺母墊片預緊調(diào)整的結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，預 緊可靠，使用中調(diào)整不方便。工作原理：在絲桿固定不動的條 件下，增加墊片的厚度，左右絲桿螺母分別向左移動和向右移 動。4 .試分析圖示消除滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預緊的工作原理與結(jié)構(gòu)特點5 .簡述燕尾形導軌組合