简 述 题.docx

1、简 述 题简述题1.机电一体化技术或产品的定义。在机械的主功能动力功能信息功能控制功能基础上引入微电子技术电子装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部分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控制系统4、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之间机电参数的有机匹配比较充分5、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

2、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研制周期节约工装设备费用且有利于生产管理使用和维修。6.机械传动系统在机电一体化系统产品中的基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基本功能是传递力/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达到合理的匹配7.简答机电一体化机械传动的主要功能目的基本要求。功能传递力/转矩和速度/转速目的使执行元件与负载之间在转矩和转速方面达到合理的匹配。基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。8.机电一体化系统产品的机械部分与一般机械系统相比应具备哪些特殊要求1.较高的

3、定位精度。2.良好的动态响应特性响应快稳定性好收敛时间合理。3。无间隙低摩擦低惯量大刚度。4。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传动。特点结构简单。传递可靠用几何特性来实现

4、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.滚动导轨副应达到的基本要求。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部分对导轨副的导向精度影响如何静刚度抵抗恒定载荷的能力。动刚度抵抗变变载荷的能力。每一类刚度都包括结构刚度接触刚度局部刚度13.机电一体化系统产品对执行元件的基本要求是什么1惯量小动力大。2体积小重量轻。3安装方便便于维护。4易于实

5、现自动化控制14.机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求1性能密度大。2快速响应性好。3位置控制与速度控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控制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控制系统而言控制系统的主要构成有哪些主要是指令控制器反馈调节器功率放大与整形电路执行元件17.步进电机驱动控制电路设计的基本要求是什么提高驱动信号控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基本要求。1体积小重量轻适应性好。2精度和灵敏性高响应快稳定

6、性好信噪比高。3安全可靠寿命长。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环境适应能力强。7现场安装处理简单操作方便。8价格便宜19.简答通用微机控制系统核心部件通用微机控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控制器和工业计算机。构成;控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能力的控制器。软件采用通用平台软件系统。20.简答专用微机控制系统核心部件专用微机控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

7、器代码或语言可靠性强成本低但适应能力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可将输入输出两部分的供电电源和电路的地线分离。2可进行电平转换实现要求的电平输出从而具有初级功率放大作用。3提高对负载的驱动能力22.机电一体化系统设计中驱动电路设计的目的和基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23.研究机电一体化系统稳态设计方法的主要目的是什么主要目的是使控制被控制对象能完成所需要的机械运动即进行机械系统的运动学动力学分析以及计算保障整个机

8、电一体化系统的整体性能24.在机电一体化系统的稳态设计中分析研究机械系统的负载和惯性特征进行等效负载和惯原则能量守恒。目的为使选择的执行软件与被控对象的固有参数相匹配将输出轴个部分的惯量和负载转换到执行元件的输出端以便确定执行元件。25.机电一体化系统的动态设计的目的是什么机电一体化动态设计的目的在稳态设计的基础上保证系统的动态稳定性过度过程的品质动态稳定精度动态响应特性指标参数。26.机电一体化系统的动态设计研究的主要性能指标参数有哪些主要有响应时间超调量稳态误差收敛时间。振荡次数过度时间的位置误差。动态误差和稳态误差等1-15说明机电一体化系统设计的设计思想方法。P19计算机辅助设计虚拟产

9、品设计快速响应设计绿色设计反求设计网络合作设计1-16什么是机电互补法、融合法、组合法P12机电互补法又称取代法该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品系统中的复杂机械功能部件或功能子系统。融合法它是将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件子系统其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。组合法它是将结合法制成的专用或通用功能部件子系统、功能模块像积木那样组合成各个机电一体化系统产品故称组合法。1-17开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同P13开发性设计它是没有参照产品的设计仅仅是根据抽象的设计原理和要求设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品系统。变异性设计它是在设计方

10、案和功能结构不变的情况下仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。适应性设计它是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下对现有产品进行局部更改或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。1-19现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点P19现代设计方法与用经验公式、图表和手册为设计依据的传统设计方法不同它是以计算机为辅助手段进行机电一体化系统设计的有效方法。其设计步骤通常是技术预测-市场需求-信息分析-科学类比-系统设计-创新性设计-因时制宜的选择各种具体的现代设计方法-机电一体化系统设计质量综合评

11、价等。1-20简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。P19计算机辅助设计是设计机电一体化船票系统的有力工具。用来设计一般机械产品的CAD的研究成果包括计算机硬件和软件以及图像仪和绘图仪等外围设备都可以用于机电一体化产品的设计需要补充的不过是有关机电一体化系统设计和制造的数据、计算方法和特殊表达的形式而已。并行工程是把产品系统的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合并行协调的一种工作模式。虚拟产品设计是虚拟环境中的产品模型是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像。快速响应设计是实现快速响应工程的重要一环。是企业面对瞬息万变的市场环境不断迅速开发适应

12、市场需求的新系统产品以保证企业在激烈竞争环境中立于不败之地的重要工程。绿色设计是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。就是在新系统产品的开发阶段就考虑其整个生命周期内对环境的影响从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。反求设计反求设计思想属于反向推理、逆向思维体系。网络合作设计是现代设计最前沿的一种方法。其核心是利用网络工具来汇集设计知识、资源以及知识获取的方法进行设计。2-1设计机械传动部件时为确保机械系统的传动精度和工作稳定性常提出哪些要求P23低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。2-2机电一体化系统传动机构的作用是什么P24传递转

13、矩和转速2-3机电一体化系统产品对传动机构的基本要求是什么P24对工作机中的传动机构既要求能实现运动的变换又要求能实现动力的变换对信息机中的传动机构则主要要求具有运动的变换功能只需要克服惯性力力矩和各种摩擦阻力力矩及较小的负载即可。2-4简述丝杠螺母机构的分类及其特点。P25丝杠螺母机构主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。这些传动机构既有以传递能量为主的如螺旋压力机、千斤顶等也有以传递运动为主的如工作台的进给丝杠还有调整零件之间相对位置的如螺旋传动机构。2-6丝杠螺母副的组成要素有哪些P26滚珠丝杠副构成原理1-反向器2-螺母3-丝杠4-滚珠。2-7滚珠丝杠副的传动特点

14、P26轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等特点。2-9滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些P321、双螺母螺纹预紧调整式2、双螺母齿差预紧调整式3、双螺母垫片调整预紧式4、弹簧式自动调整预紧式5、单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式2-13简述滚珠丝杠副的支承方式及特点P341单推单推式轴向刚度较高预拉伸安装时预紧力较大但轴承寿命比双推双推式低。2双推双推式该方式适合于高刚度高转速高精度的精密丝杠传动系统。3双推简支式双推端可预拉伸安装预紧力小轴承寿命较高适用于中速、传动精度较高的长丝杠传动系统4双推自由式轴向刚度和承载能力低多用于轻载、低速的垂直安装的丝杠传动

15、系统。2-15齿轮传动部件的作用有哪些P38传递转矩、改变转速、改变转向2-16各级传动比的分配原则是什么输出轴转角误差最小原则是什么P391重量最轻原则2输出轴转角误差最小原则为了提高机电一体化系统齿轮传动系统传递运动的精度各级传动比应按先小后大的原则分配以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误差对输出转角精度的影响。3等效转动惯量最小原则2-20轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些P43圆柱齿轮传动1、偏心套调整法2、轴向垫片调整法3、双片薄齿轮错齿调整法斜齿轮传动2-21简述导轨的主要作用导轨副的组成、种类及应满足的基本要求。P50导向支承部件的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规

16、定的运动方向运动。导轨副主要由承导件和运动件两部分组成。种类滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、开式导轨、闭式导轨。基本要求导向精度高、刚性好运动轻便平稳耐磨性好温度变化影响小以及结构工艺性好。2-23简述旋转支承的种类及其基本要求。按其相互摩擦的性质可分为滑动、滚动、弹性、气体或液体摩擦支承。对支承的要求应包括1方向精度和置中精度2摩擦阻力矩的大小3许用载荷4对温度变化的敏感性5耐磨性以及磨损的可补偿性6抗振性7成本的高低3-3简述控制用电动机的功率密度及功率的定义。P93电动机的功率密度GPP G /电动机的功率比mNTTN JTdtdTdtTddtdp N /)(/2。3-6简述PWM

17、直流驱动调速、换向的工作原理。P993-9简述步进电机的种类及特点。P103种类可变磁阻型永磁型混合型特点步进电机的工作状态不易受各种干扰因素的影响只要在它们的大小未引起步进电机产生“丢步”现象之前就不影响其正常工作步进电机的步距角有误差转子转过一定步数以后也会出现累积误差但转子转过以转以后其累积误差变为“零”因此不会长期累积控制性能好在起动、停止、反转时不易“丢步”。3-11简述步进电机步距角大小的计算方法。P107=360/zmz转子齿数m运行拍数通常等于相数或相数整数倍即m=KN 4-1是说明CPU、MC与MCS之关系。P131P131图4.14-3在设计微机控制系统中首先会遇到的问题是

18、什么P126通常先从系统构成上考虑是采用开环控制还是闭环控制当采用闭环控制时应考虑采用何种检测传感元件检测精度要求如何。4-4从控制的角度出发所选择的微机应能满足哪些要求。P1261、较完善的xx系统2、足够的存储容量3、完备的输入/输出通道和实时时钟4-10单片机具有哪些独特优点。P132单片机具有集成高度、功能强、通用性好特别是体积小、重量轻、能耗低、价格低而且可靠性高抗干扰能力强和使用方便等独特优点。4-13试说明七段LED的组成原理。P163通常的七段LED显示块中有八个发光二极管故也叫八段显示块。其中七个发光二极管构成七笔字形“8”一个发光二极管构成小数点。只要将一个8位并行输出口与

19、显示块的发光二极管引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符。4-14静态显示与动态显示的主要区别有哪些。P163静态显示时较小的电流能得到较高的亮度所以由8255的输出口直接驱动。动态显示就是一位地轮流点亮显示器扫描。对于每一位显示器来说每隔一段时间点亮一次。4-17试说明发光耦合器的光电隔离原理。P168发光隔离电路主要由光电耦合器的光电转换原件组成。控制输出时微机输出的控制信号经74LS04非门反相后加到光电耦合器G的发光二极管正端。当控制信号为高电平时经反相后加到发光二极管正端的电平为低电平因此发光二极管不导通没有光发出。这时光敏晶体管截止输出信号几乎等于加

20、在光敏晶体管集电极上的电源电压。当控制信号为低电平时发光二极管导通并发光光敏晶体管接收发光二极管发出的光而导通于是输出端的电平几乎等于零。同样道理可将光电耦合器用于信息的输入。当然。光电耦合器还有其他链接方式以实现不同要求的电平或极性转换。4-18试说明常用传感器种类、原理及其特性参数。P179开关型、模拟型、数字型。根据被测物理量的不同常用的传感器可以按用途分为位移和位置传感器、速度和加速度传感器、力和力矩传感器、温度传感器、湿度传感器等。传感器的基本工作原理有电阻式、电感式、磁电视、电容式、光电式等因此各种相应的传感器也可以按其工作原理分为电阻式、电感式、磁电式、电容式、光电式传感器。参数特性P180表4.20