机电一体化重点及答案

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1、1.机电一体化的定义。机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子、信息等有关技术，对它们进行有机的组织和综合，实现系统整体的最佳化。2.简述机电一体化系统的组成及各组成部分的功能。机电一体化系统的组成：A机械本体、B动力单元、C传感检测单元、D执行单元、E驱动单元、F控制及信息处理单元这六部分组成。各成分的功能如下：1、机械本体：使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置（装配连接）在一定位置上，并保持特定的关系。2、动力单元：按照机电一体化系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。3、传感检测单元：对系

2、统运行过程中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。4、执行单元：根据控制信息和指令在驱动单元的驱动下完成所要求的动作。5、驱动单元：在控制信息作用下，在动力单元的支持下，驱动各种执行机构（执行单元）完成各种动作和功能。6、控制及信息处理单元：将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、存储、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往驱动单元和执行机构，控制整个系统有目的地运行。3.机电一体化系统有哪些设计方法？分别

3、举例。A.取代法，如用电气调速系统取代机械式变速机构等；B.整体设计法，如某些激光打印机的激光扫描镜；C.组合法，如设计数控机床时使各个单元有机组合融为一体。4.转动惯量、刚度、阻尼的折算公式。转动惯量：T∑=Jw单个轴T∑=J∑*w任意轴阻尼：T阻尼=CwT阻尼=C∑*w刚度：∑5.为什么要尽可能缩短机电一体化系统的传动链，举例说明缩短传动链的三种方式。（机电一体化系统中的传动链还需满足，小型、轻量、高速、低冲压振动、低躁声和高可靠性等要求；从能量消耗和可靠性的观点来看，应尽量缩短……）传动链刚度、转动惯量和阻尼比对伺服系统的影响，应尽量

4、缩短传动链缩短传动链的三种方式：A.伺服电动机；B.直线电机；C.电主轴。6.简述传动系统的转动惯量、摩擦、阻尼比、刚度、谐振频率、间隙对机电一体化系统性能的影响。1、转动惯量：在满足系统刚度的条件下，机械部分的质量和转动惯量越小越好。转动惯量大会使机械负载增大，系统响应速度变慢，灵敏度降低，固有频率下降，容易产生谐振。同时，转动惯量增大会使电器驱动部分的谐振频率降低而阻尼比增大。2、摩擦：引起动态滞后和稳态误差，同时还会造成低速爬行。3、阻尼比：实际应用中一般取0.4--0.8的欠阻尼，既能保证振荡在一定的范围内过渡过程比较平稳、过渡过程

5、时间较短，又具有较高的灵敏度。4、刚度：对于伺服系统的失动量来说，系统刚度越大，失动量越小，对于伺服系统的稳定性来说，刚度对开环系统的稳定性没有影响，而对闭环系统的稳定性有很大影响，提高刚度可增加闭环系统的稳定性。5、谐振频率：当外界的激振频率接近或等于系统固有频率时，系统将产生谐振而不能正常工作。6、间隙：使机械传动系统中间隙产生回程误差，影响伺服系统中位置环的稳定性。7.低速爬行产生的原因。1进给传动系统的刚度K越小，越容易产生爬行；2静摩擦力与动摩擦力之差，差值越大，越容易产生爬行；3摩擦力曲线为副斜率，容易产生爬行；4移动速度小于临

6、界速度vt时，容易产生爬行现象。8.齿轮传动刚性消隙和柔性消隙的区别。刚性消隙法是在严格控制轮齿齿厚和齿距误差的条件下进行的，调整后齿侧间隙不能自动补偿，但能提高传动刚度。柔性消隙法是指调整后齿侧间隙可以自动补偿（一般采用弹簧机构利用弹性力把消隙补偿）。9.锥齿轮、斜齿轮消隙的原理。锥齿轮消隙的原理：将齿轮的分度圆柱改为带锥度的圆锥面，使齿轮的齿厚在轴向产生变化，装配时通过改变垫片的厚度，来改变两齿轮的轴向相对位置，以消除侧隙。斜齿轮消隙的原理：通过改变垫片的厚度使两齿轮的螺旋面错位，两齿轮的左右齿面分别与宽齿面接触，以消除齿侧间隙。10.

7、丝杠螺母传动系统的调隙一般采用什么结构，齿差调隙原理。丝杠螺母传动系统的调隙一般采用双螺母结构。齿差调隙原理：在两螺母的凸缘上分别切出齿数差为1的两齿轮，并分别与固定在外套两端面上的两内齿圈啮合。转动其中一个螺母，改变两螺母的轴向相对位置，以调隙和预紧。11.如何按照负载角加速度最大原则选择总传动比。由于伺服系统的齿轮传动一般是减速系统，它的输入是高速、小转矩，输出是低速、大转矩。要求齿轮传动不但有足够的强度，还要有尽可能小的转动惯量，在同样的驱动功率下，其加速度响应为最大。因此通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应

8、速度12.齿轮传动各级传动比分配的原则有哪些，各自遵循什么分配原则。（1）最小等效转动惯量原则：小功率传动装置和大功率传动装置的传动比分配均为前小后大；（2）质量最小原则：小功率