机电一体化技术考试题(有答案)

1、填空题1 .机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念.2 .机电一体化系统产品是机械和微电子技术的有机结合.8 .工业三大要素是物质、能量、信息;机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化.9 .机电一体化研究的核心技术是搂旦问题.10 机电一体化系统产品构成的五大局部或子系统是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统.11 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口.12 机电一体化系统产品按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计.13 机电一体化系统产品按机电融合程度分为：机电互

2、补法、机电结合融合法、机电组合法.14 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与限制功能根底上引入微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称.15 .机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征转换作用方式：以能源转换为主和以信息转换为主.16 .丝杠螺母机构的根本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式.17 .滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类;按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类.18 .滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的根本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双

3、螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式.19 .滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推一单推式、双推一双推式、双推一简支式、双推一自由式.20 .机电一体化系统产品常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式.21 .在机电一体化系统机械传动中,常用的传动比分配原那么有：重量最轻原那么、转动惯量最小原那么、传动精度最优原那么等.22 .常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式.23 .导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度.19 .机电一体化系统产品中,常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件.20 .电动机的工作特性分为

4、恒转矩工作和恒功率两个阶段,其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和额定功率;伺服电动机用于调速限制时,应该工作在恒转矩阶段.21 .步进电机按转子结构形式可分为：反响式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种.22 .步进电机的工作方式有：单拍工作方式和倍拍工作方式.28.步进电机的开环限制精度主要由步进电机的跳眩式和工作方式决定的；为了进一步提升步进电机的限制精度,可以采用细分电路来提升限制精度.2虫依据步进电机的工作原理,步进电机的驱动限制电路主要由：方向限制电路、环形分配电路、驱动放大电路等组成.25 .机电一体化系统中,常用的微型计算机类型有：单片机限制系统、单板机限制系统、工业

5、微型计算机限制系统三种.26 .提升机电一体化限制系统工作可靠性的举措主要有：隔离技术、和屏蔽技术、滤波技术27 .常用传感器主要分为模拟信号检测传感器、数字信号检测传感器、开关信号检测传感器三种形式.28 .机电有机结合分析设计方法主要有稳态设计方法和动态设计方法两种.29 .在机电一体化系统稳态设计的负载分析中,常见的典型负教形式有：惯性负教、外力负载、内力负载、弹性负载、摩擦负载等.30 .在进行机械系统负载和转动惯量的等效中,遵循的根本原那么是能量守恒定律简述题1 .机电一体化技术或产品的定义.定义：在机械的主功能,动力功能,信息功能,限制功能根底上引入微电子技术,并将机械装置与电子装

6、置用相关软件有机的结合所构成的系统的总称.2 .机电一体化系统或产品设计的目的是什么？主要目的：增加机械系统或产品的附加值和自动化程度3 .机电一体化系统产品的主要构成单元或组成局部有哪些？机械系统,电子信息处理系统,动力系统,传感系统,执行限制系统小、简述机电一体化系统或产品的机电结合融合设计方法.机电结合设计方法是将个组成要素有机的结合为一体而构成专用或通用的功能部件,其要素之间机电参数的有机匹配比拟充分4 、简述机电一体化系统产品的机电组合设计方法,特点是什么？.机电一体化系统的机电组合设计方法是将用结合法制成的功能部件,功能模块,像积木那样组合成各种机电一体化系统,特点是可以缩短设计与

7、研制周期,W约工装设备费用,且有利于生产治理,使用和维修.6 .机械传动系统在机电一体化系统产品中的根本功能和作用是什么？机械传动系统在机电一体化系统中的根本功能是传递力/转矩和速度/转速.实质上是一种转矩,转速变换器.作用是使执行原件与负载之间在转矩和转速方面到达合理的匹配.7 .简答机电一体化机械传动的主要功能,目的,根本要求.功能：传递力/转矩和速度/转速目的：使执行元件与负教之间在转矩和转速方面到达合理的匹配.基固本要求：转动间隙小,精度高,体积小,重量轻,运动平稳,传动转矩大.S.机电一体化系统产品的机械局部与一般机械系统相比,应具备哪些特殊要求？1.较高的定位精度.2.良好的动态响

8、应特性一响应快,稳定性好,收敛时间合理.So无间隙,低摩擦,低惯量,大刚度.丸高的消振频率,合理的阻尼比.9 .简述滚珠丝杠传动装置的组成,结构和应用特点.滚珠丝杠传动装置的组成由带螺旋槽的丝杆,螺母,滚动元件,回珠装置组成.结构：丝杆轻动时,带动滚珠螺纹滚道滚动,为阻止滚珠从滚道端面掉出,在螺母的螺旋槽两端没有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道,从而形成滚珠滚动的闭合通路.应用特点：阻尼小,传动效率高,合理的结构设计,适应大刚度传递,可实现无间隙工作,不能自锁.10 .试分析齿轮传动中,定轴传动、行星传动、谐波传动的组成与传动特点.定轴传动由圆柱齿轮传动,圆锥齿轮传动,蜗杆蜗杆传动.特点

9、：结构简单.传递可靠,用几何特性来实现传动.行星传动主要是由传动齿轮,定位齿轮,行星轮和行星架组成.特点.结构紧凑,可实现传动比更大,几何特性+机构传动原理来实现.谐波传动主要又钢轮,柔轮,波发生器组成.特点：结构紧凑,体积小,重量轻,充分发挥材料的特性,传动比可大,也相当可靠,几何特性+材料弹性变化特性实现传动.11 .滚动导轨副应到达的根本要求.高的导向精度,高的耐磨性,足够的刚度,良好的工艺性12 .导轨的刚度所包含的主要内容有哪些？以及各局部对导轨副的导向精度影响如何？静刚度一反抗恒定载荷的水平.动刚度一反抗变变载荷的水平.每一类刚度都包括：结构刚度,接触刚度,局部刚度15 .机电一体

10、化系统产品对执行元件的根本要求是什么？1惯量小,动力大.2体积小,重量轻.S安装方便,便于维护.步易于实现自动化限制1 土机电一体化系统对伺服限制电动机的根本要求1性能密度大.2快速响应性好.S位置限制与速度限制精度高,调速范围大,低速平稳性好,分辨率高以及振动噪音小.4能适应频繁启动,可靠性高,寿命长.5易于与计算机对接,实现计算机限制.15 .常用伺服电动机有哪些工作特点？2个工作区.1恒转矩工作区,2恒功率工作区16 .对于伺服电动机半闭环限制系统而言,限制系统的主要构成有哪些？主要是指令限制器,反响调节器,功率放大与整形电路,执行元件17 .步进电机驱动限制电路设计的根本要求是什么？提

11、升驱动信号,限制有效,可靠性,整形抗干扰电路18 .简述机电一体化系统产品对检测传感器的根本要求.1体枳小,重量轻,适应性好.2精度和灵敏性高,响应快,稳定性好,信噪比高.5平安可靠,寿命长.4便于与计算机对接.5不易受被检测对象和外部环境的影响.6环境适应水平强.7现场安装处理简单,操作方便.S价格廉价19 .简答通用微机限制系统核心部件,通用微机限制系统的构成与特点.通用微型计算机的核心部件为可编程限制器和工业计算机.构成;限制系统以通用微型计算机为核心,设计专用或选用通用的集成IC芯片,接口电路,执行元件,传感器,以及相互合理匹配元件,组成具有较好通用水平的限制器.软件采用通用平台软件系

12、统.特点：具有可靠性高,适应性强,但本钱高,应采取一定的抗干扰举措等特点.适用于多品种,中小批量生产的机电一体化产品.20 .简答专用微机限制系统核心部件,专用微机限制系统的构成与特点.核心部件为单片机和单板机构成由专用IC芯片,接口电路,执行元件,传感器相互合理匹配成专用控制器.特点：软件采用专用机器代码或语言,可靠性强,本钱低,但适应水平差,用于大批量生产的机电一体化产品.21 .光电隔离电路的组成有哪些？主要作用是什么？主要由光耦合器的光电转换元件输入电路,光源,光敏元件,输出放大电路组成作用：1可将输入输出两局部的供电电源和电路的地线别离.2可进行电平转换,实现要求的电平输出,从而具有

13、初级功率放大作用.S提升对负载的驱动水平.S可将上下压电源或不同要求电源系统别离,预防不同电源之间信号干扰.22 .机电一体化系统设计中,驱动电路设计的目的和根本要求是什么？目的：实现指令信号和执行驱动信号之间的有效匹配.要求：信号类型转换,能量放大,质量的保证.三、分析论述题二!心曰11蝶物定.谢硝动并移动b而转说轴移动丁一C普C：'端学转的、找杆移动41比杆出定.理可理功并移动1-简述如图2所示死杠螺母传动机构的特点.a：结构简单,传动精度高.螺母支撑丝杆可消除轴向蹿动,刚性较差.B结构紧凑,丝刚刚性较高,要限制螺母移动,需导向装置.C：结构复杂,占用空间较大,传动时间需限制螺母移

14、动和丝杆转动.D：结构简单,紧凑,丝杆刚性较高,但使用不方便,使用较少.2.试分析单圆弧轨道和双圆弧轨道的结构特点设计、制造、使用与维护单圆弧滚道：结构简单,传递精度由加工质量保证,轴向间隙小,无轴向间隙调整和预紧水平,加工困难,加工精度要求高,本钱高,一般在轻载条件下工作.双圆弧滚道：结构简单,存在轴向间隙,加工质量易于保证,在使用双螺母结构的条件下,具有轴向间隙调整和预紧水平,传递精度高.5.试分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点./I"KX-IIIIIII1IIIIIII双螺母垫片预紧调整的结构特点：结构简单,刚性好,预紧可靠,使用中调整不方便.工作原理：在丝杆固定不动的条件下,增加垫片的原度,左右丝杆螺母分别向左移动和向右移动.士.试分析图示消除滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点5.简述燕尾形导轨组合的特点和间隙调整6、简述双三角形组合导轨组合的特点和间隙调整三角柩导轨|压板|V形导轨双三角形导轨组合结构及特点7.简述步进电机的工作原理,并推导出步进当量的算公式,