機電一體化期末復習

1、機電一體化期末復習機電一體化:在機械的主功能、動力功能、信息功能、控制功能基礎上引入微電子技術，并將機械裝置與電子裝置,用相關軟件有機地結(jié)合所構成系統(tǒng)的總稱.機電一體化技術：主要是指其技術原理和使機電一體化系統(tǒng)得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術。接口：各要素和各子系統(tǒng)相處必須具備的聯(lián)系條件。機電一體化系統(tǒng)中機械執(zhí)行元件與傳感器之間用 機械 接口進行連接：傳感器與控制器之間用 信息接口進行連接;動力源與控制器之間用 物理 接口進行連接。機電一體化技術是在機械的主功能 、動力功能 、 信息功能 、控制功能 基礎上引入 微電子技術.并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機地結(jié)合所構成系統(tǒng)的總稱。工業(yè)三大要素是物

2、質(zhì)、 能源、信息。機電一體化研究的核心技術是接口問題。機電一體化系統(tǒng)按設計類型分為：開放性設計、適應性設計、變異性設計.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.機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品構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)、能源系統(tǒng)、 傳感信息系統(tǒng)、執(zhí)行控制系統(tǒng)。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、環(huán)境接口。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O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：重量最輕厘虬、轉(zhuǎn)動慣量最

3、小原則、傳動精度最優(yōu)原則 等。執(zhí)行無件執(zhí)行無件機電一體化期末復習答：1信息處理系統(tǒng)計算機：控制功能；2檢測傳感器：計測功能；3執(zhí)行元件電機：驅(qū)動功能；4動力源：提供動力；5機構工作臺等：構造功能。簡述機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品的機電組合設計方法，特點是什么？答：常用的設計方法：1機電互補法，該方法的特點 利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機械產(chǎn)品中的復雜機械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補其不足。2融合法，特點是將各組成要素有機結(jié)合為一體構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。3組合法，它將結(jié)合法制成的專用或通用功能部件、功能模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統(tǒng)。滾珠絲杠副的軸向間

4、隙對系統(tǒng)有何影響？如何處理？答:如果滾珠絲桿螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形，則當螺桿反向轉(zhuǎn)動時，將產(chǎn)生空回誤差.為了消除空回誤差，在螺桿上裝配兩個螺母，調(diào)整兩個螺母的軸向位置，使兩個螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側(cè)面，使其產(chǎn)生一定的變形，從而消除了軸向間隙，也提高了軸向剛度.常用的調(diào)整預緊方法有以下三種：墊片調(diào)隙式；螺紋調(diào)隙式；齒差調(diào)隙式。機電一體化相關技術有哪些?答：機電一體化相關技術有：機械技術；計算機與信息處理技術；系統(tǒng)技術;控制技術；感器測試技術和伺服驅(qū)動技術。進行機電一體化設計是應遵循什么原則處理“機和“電的關系？ 答：

5、在進行機電一體化系統(tǒng)設計時，通常應遵循如下原則來處理“機與“電的關系：替代機械系統(tǒng)：在極端情況下，機械的功能可以完全由微計算機和執(zhí)行器取代，從而使機械產(chǎn)品變成電子產(chǎn)品。簡化機械系統(tǒng)：在許多情況下，機械系統(tǒng)可采用機電一體化的方法加以簡化。依靠微計算機和執(zhí)行器可以提供諸如輪廓、速度以及定位控制任務的功能.增強機械系統(tǒng)：將正常設計的機械與閉環(huán)控制回路相結(jié)合，可以實現(xiàn)增強機械系統(tǒng)的運動速度、精度以及柔性，有關的部件機電一體化期末復習可以做得更輕、慣性更小. 綜合機械系統(tǒng)：采用嵌入式微處理系統(tǒng)，有能力綜合不同的機械系統(tǒng)以及相關的功能。5、舉例說明機電產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的區(qū)別.答：機電一體化產(chǎn)品主要是指機械系

6、統(tǒng)和微電子系統(tǒng)有機結(jié)合，從而賦予新的功能和性能的新一代產(chǎn)品。特別是微處理器、微型機相結(jié)合而開發(fā)出來的新一代電子代機械產(chǎn)品。典型的機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD / CAM系統(tǒng)等。盡管機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)中引入了微電子計算機技術，但其中的機械本體仍然是主體，產(chǎn)品系統(tǒng)的主要功能必須由機械來完成，否則就不能稱其為機電一體化產(chǎn)品.如電子計算器，非指針式電子表等，其主要功能是由電子器件和電路等完成，機械退居次要地位，這類產(chǎn)品應歸屬于電子產(chǎn)品，而不是機電一體化產(chǎn)品。滾動絲杠螺母機構有哪些特點？答：1傳動效率高h0。9;2軸向剛度高；3運動平穩(wěn)

7、，傳動精度高；4磨損小，壽命長；5系統(tǒng)具有可逆性；6不能自鎖；7結(jié)構復雜。導軌導向精度：指動導軌按給定方向作直線運動的準確程度。導軌的剛度:抵抗載荷的能力靜壓導軌：是將具有一定壓力的油或氣體介質(zhì)通入導軌的運動件與導向支承件之間的導軌。導軌剛度主要指： 結(jié)構剛度、接觸剛度和局部剛度 。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、圓形導軌四種形式。絲桿螺母副結(jié)構有兩類：滑動絲桿螺母副 、滾動絲桿螺母副。為什么要消除齒輪副間隙？常用什么方法消除間隙？答：齒輪副的間隙使得在傳動過程中，主動輪突然改變旋轉(zhuǎn)方向時，從動輪不能立即隨之反轉(zhuǎn)，而是有一個滯后量，造成齒輪傳動的回差。這種非線性因素將

8、會機電一體化期末復習影響全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。消除齒輪副間隙通常分為剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法。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)構特點答：圖示為雙螺母墊片預緊式滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整與預緊。調(diào)整墊片的厚度，可使兩螺母產(chǎn)生相對位移，以達到消除間隙，產(chǎn)生預緊拉力之目的。其結(jié)構特點是結(jié)構簡單、預緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。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)構特點。答：圖示為雙螺母齒差預緊式，如圖所示兩個螺母的兩端分別制有圓柱齒輪3,二者齒數(shù)相差一個齒，通過兩端的兩個內(nèi)齒輪2與上述圓珠齒輪相嚙合并用螺釘和定位銷固定在套筒1上。調(diào)整時先取下兩端的內(nèi)齒輪2,當兩個滾珠螺

9、母相對于套筒同一個方向轉(zhuǎn)動同一個齒固定后，則一個滾珠螺母相對于另一個滾珠螺母產(chǎn)生相對移動，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預緊力。其特點是可實現(xiàn)定量調(diào)整，即可進行精密微調(diào)，使用中調(diào)整較方便。試分析圖示諧波齒輪的工作原理。答：當諧波發(fā)生器在柔輪內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，迫使柔輪發(fā)生變形，同時進入或退出剛輪的齒間.在諧波發(fā)生器的短軸方向，剛輪與柔機電一體化期末復習輪的齒間處于嚙入或嚙出的過程，伴隨著發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動，齒間的嚙合狀態(tài)依次發(fā)生變化，即產(chǎn)生嚙入一嚙合一嚙出一脫開一嚙入的變化過程.試分析圖示傳動系統(tǒng)中，齒掄減速器的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響?答：齒輪傳動鏈位于電機之后，前向通道的閉環(huán)之外，其傳動誤差的低頻分量

10、和高頻分量都不能通過閉環(huán)控制來消除，都會影響輸出精度.依照圖示試分析直流DC伺服電動機的工作原理。答：工作原理：直流伺服電動機的結(jié)構原理如上圖所示，由永磁體定子、線圈轉(zhuǎn)子電樞、電刷和換向器組成，磁場中的線圈通入電流時，就會產(chǎn)生電磁力，驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。為了得到連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動，就必須隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度不斷改變電流方向，因此，必須有電刷和換向器。什么是步進電機的使用特性？步距誤差步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。最大靜轉(zhuǎn)矩 是指步進電動機在某相始終通電而處于靜止不動狀態(tài)時，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進電動機的制動能力和低速步進運行時的負載能力.啟動矩一頻特性空載時

11、步進電動機由靜止突然啟動，并不失步地進入穩(wěn)速運行所允許的最高頻率稱為最高啟動頻率。啟動頻率與負載轉(zhuǎn)矩有關.運行矩頻特性 步進電動機連續(xù)運行時所能接受的最高頻率稱為最高工作頻率，它與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大運行速度。最大相電壓和最大相電流 分別是指步進電動機每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過的最大電流。步進電機為什么被應用于開環(huán)控制系統(tǒng)？特點&工作狀態(tài)不易受各種干擾因素如電壓波動、電流大小與波形變化、溫度等的影響；步進電動機的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差變?yōu)椤傲?；由于可以直接用?shù)字信號控制，與微機接口比較容易；控制性能好,在起動、停止、反轉(zhuǎn)時不易“丟步；不需要傳感器進行反饋機電一體化期末復習5、說明工業(yè)PC機與普通信息處理計算機的主要區(qū)別是什么？答