電大機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題D1月用

1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題1題號(hào)一二三四五分?jǐn)?shù)得分評(píng)卷人一、判斷題（正確的打，錯(cuò)誤的打，每題3分，共30分）1一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)及執(zhí)行部件，各要素和環(huán)節(jié)之間通過(guò)接口相聯(lián)系。（ ）2信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過(guò)程中，與工作過(guò)程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息輸入、識(shí)別、變換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、輸出和決策分析等技術(shù)。（ ）3進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于阻尼對(duì)系統(tǒng)的精度和快速響應(yīng)性均產(chǎn)生不利的影響，因此機(jī)械系統(tǒng)的阻尼比取值越小越好。（ ）4滾珠絲杠垂直傳動(dòng)時(shí)，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動(dòng)裝置。（ ）5傳感器的轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦?/p>

2、能直接感受或響應(yīng)被測(cè)量的部分。（ ）6脈沖分配器的作用是使電動(dòng)機(jī)繞組的通電順序按一定規(guī)律變化。（ ）7氣壓式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常用在定位精度較高的場(chǎng)合使用。（ ）8全物理仿真與計(jì)算機(jī)仿真相比較，在時(shí)間、費(fèi)用和方便性上都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、快捷與實(shí)用的仿真方法。（ ）9現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線(xiàn)，按控制回路分別進(jìn)行連接，打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。（ ）10綠色設(shè)計(jì)是對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對(duì)該系統(tǒng)（產(chǎn)品）進(jìn)行剖析、重構(gòu)、再創(chuàng)造的設(shè)計(jì)。（ ）得分評(píng)卷人 二、單選題（每小題4分，共24分）1 機(jī)電一體化技術(shù)是以（ ）部分為主體，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)的協(xié)同和集成的綜合性技術(shù)。A自動(dòng)化

3、B微電子C機(jī)械 D軟件2 導(dǎo)程L0=8mm的絲杠的總質(zhì)量為6kg，標(biāo)稱(chēng)直徑為40mm，則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（ ）kgmm2。 A1200 B480C120 D483 某機(jī)電一體化系統(tǒng)需要消除斜齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙，采?。?）調(diào)整法使得調(diào)整過(guò)程中能自動(dòng)補(bǔ)償齒側(cè)間隙。A偏心套 B軸向墊片C薄片錯(cuò)齒 D軸向壓簧錯(cuò)齒4 下列哪項(xiàng)指標(biāo)是傳感器的動(dòng)態(tài)特性？（ ）。A量程 B線(xiàn)性度C靈敏度 D幅頻特性5 在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中,常用（ ）做驅(qū)動(dòng)元件。A直流伺服電動(dòng)機(jī) B步進(jìn)電動(dòng)機(jī)C同步交流伺服電動(dòng)機(jī) D異步交流伺服電動(dòng)機(jī)6 HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的旋轉(zhuǎn)變壓器屬于系統(tǒng)中的（ ）。A能源部分 B測(cè)試傳感部分C控制器 D執(zhí)

4、行機(jī)構(gòu)得分評(píng)卷人 三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共24分）1簡(jiǎn)述對(duì)滾珠絲桿副進(jìn)行間隙調(diào)整和預(yù)緊方法。2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入信號(hào)是什么？如何實(shí)現(xiàn)對(duì)其轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的控制？3簡(jiǎn)述數(shù)控設(shè)備中計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的組成和功能。得分評(píng)卷人 四、計(jì)算題 (8分)設(shè)有一大功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，假設(shè)齒輪箱的傳動(dòng)效率為100%，齒輪箱的傳動(dòng)比i=3.2，已知齒輪采用相同材料，寬度b相同，各齒輪的模數(shù)m=3，主動(dòng)齒輪的齒數(shù)z1=20、z3=25，請(qǐng)根據(jù)重量最小原則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，推導(dǎo)并計(jì)算各級(jí)齒輪傳動(dòng)比和齒輪2、齒輪4的齒數(shù)。（提示：齒輪的質(zhì)量為）得分評(píng)卷人 五、綜合題（14分）請(qǐng)制訂一套典型的機(jī)電

5、一體化系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的流程。答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、判斷題（每題3分，共30分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10二、選擇題（每題4分，共24分）1C 2A 3D 4D 5B 6B三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共24分）1答：通常采用雙螺母預(yù)緊和單螺母（適于大滾珠、大導(dǎo)程）兩種方法，將彈性變形控制在最小限度內(nèi)，以減小或消除軸向間隙，并可提高滾珠絲杠副的剛度。常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式有三種：螺紋調(diào)隙式、墊片調(diào)隙式和齒差調(diào)隙式三種；單螺母消隙常用增大滾珠直徑法和偏置導(dǎo)程法兩種預(yù)緊方法。2答：步進(jìn)電機(jī)的輸入信號(hào)是脈沖序列。步進(jìn)電機(jī)的步矩角與運(yùn)行拍數(shù)m、通電方式k（m=kN，單拍時(shí)k=1,雙拍時(shí)k=

6、2，N為定子繞組的相數(shù)）、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z有關(guān)。步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)的改變速度越快，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度越快，即通電狀態(tài)的變化頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高。改變步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電順序，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變。3答：計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置主要由數(shù)字控制裝置、輸入輸出設(shè)備和驅(qū)動(dòng)控制裝置等組成。計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置將數(shù)控加工程序通過(guò)輸入裝置輸入數(shù)控裝置，在數(shù)控裝置的控制下，通過(guò)輸出設(shè)備輸出各種信息和指令，而驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)床各部分有序的運(yùn)動(dòng)，控制個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度，進(jìn)給方向和位移量等。四、計(jì)算題 (8分)解：設(shè)一級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為i1，第二級(jí)齒輪的傳動(dòng)比i2。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的總重量：則根據(jù)重量最小原則，令，得：，i2=3.

7、2/2=1.6則：z2=40、z4=40六、綜合題（14分）解：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)將決定性地影響產(chǎn)品創(chuàng)新過(guò)程中后續(xù)的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)發(fā)以及企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。包含以下流程：求總功能總功能分解評(píng)價(jià)與決策功能逐級(jí)分解創(chuàng)造性方法、目錄法、調(diào)查分析法形態(tài)學(xué)矩陣法黑箱法各種評(píng)價(jià)方法概念產(chǎn)品明確設(shè)計(jì)任務(wù)尋找子功能解原理解組合分析評(píng)價(jià)決策綜合（1）首先是將設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化，確定出系統(tǒng)的總功能；（2）根據(jù)系統(tǒng)的總功能要求和構(gòu)成系統(tǒng)的功能要素進(jìn)行總功能分解，劃分出各功能模塊，將總功能分解為子功能，直到分解到不能再分解的功能元，形成功能樹(shù)；確定它們之間的邏輯關(guān)系；（3）對(duì)各功能模塊輸入/輸出關(guān)系進(jìn)行分析，確定功能模塊的技術(shù)參數(shù)和控制策略、系統(tǒng)的外觀造型和總體結(jié)構(gòu)；（4）尋找子功能（功能元）的解，并將原理解進(jìn)行組合，形成多種原理解設(shè)計(jì)方案，（5）以