机电一体化内容及答案

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1、机电一体化原理应掌握的重要知识点（简答）第二章机械系统设计1、机电一体化共性关键技术包括机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术2、机电一体化对机械系统的基本要求：1）精度高、刚度高、无间隙(或尽可能小)；2）响应快、摩擦小、惯量小、谐振频率高（高接触刚度，可避免共振）；3）稳定性好、可靠性高、阻尼合适、体积小、重量轻、寿命长等。3、机械系统的组成包括传动机构、导向机构、执行机构4、直齿圆柱齿轮传动消除侧隙的方法有偏心轴套调整法、双片薄齿轮错齿调整法5、滚珠丝杠副轴向间隙的调整和加预

2、紧力的方法有垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙式6、滚珠丝杠副的支承方式有一端固定、一端自由；一端固定、一端游动；两端固定三种7、滚珠丝杠副的设计计算（会用公式、图表）8、谐波齿轮减速器由刚轮、柔轮和波发生器构成9、谐波齿轮减速器传动比的计算10、工业机器人的机械夹持器可分为圆弧开合型、圆弧平行开合型、直线平行开合型三种11、滚动导轨的设计计算（会用公式、图表）第三章直流电动机的工作原理及特性1、直流电动机的优缺点：优点：调速、启动、制动性能好，控制器（如降压调速）简单，短时过载能力强。缺点：结构较复杂，价格较高，换向器与电刷处有火

3、花放电腐蚀，需定期维护（无刷直流电动机不必但更贵）。2、直流电动机与直流发电机的工作原理3、直流电动机/发电机内部的电磁感应公式：电磁转矩T=KtFIa、电枢感应电动势E=KeFn4、直流他励电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电，调速性能最好；直流并励电动机的励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。5、机械特性是指电动机转速与电磁转矩间的关系。6、已知直流他励电动机机械特性公式，会推导：而所以n0n0TDn7、直流他励电动机的机械特性曲线：TNnN8、直流他励电动机的调速方法：串电阻调速、降压调速、弱磁调速9、结合

4、直流他励电动机的机械特性曲线简述降压调速的原理、特点降压使n0下降，而Δn及斜率不变，向下平移。特点：机械特性硬，效率高，无级调速，适合准确自动控速，可用于电机启动。10、结合直流他励电动机的机械特性曲线简述串电阻调速的原理、特点：电枢总电阻为Ra+R，使Δn增大。特点：简单，机械特性变软，效率低，有级调速。11、结合直流他励电动机的机械特性曲线简述弱磁调速的原理、特点减小F使n0增大，而Δn增大剧烈得多，磁场减弱，IN不变，电机输出转矩下降。特点：机械特性变软，拖动能力下降，无级调速，用于轻载时高速（>nN）运行，如机床刀架快进

5、。12、大直流电动机为什么不允许在额定电压下直接启动？(1)启动电流太大，Ist太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器；破坏电网工作。(2)启动转矩太大，启动转矩为(10~20)TN,机械冲击太大，使传动机构损坏。13、直流电动机启动方法有电枢串电阻启动、降压启动14、结合直流他励电动机的机械特性曲线简述反馈制动的原理、特点：当电机n>n0时，使E>U，电枢电流方向变反，因电枢电流方向改变，电磁转矩方向也改变，成为制动转矩。特点：制动转矩大，速度稳定性好，效率高，节能。15、结合直流他励电动机的机械特性曲线简述电源反接制动的原理

6、、特点电源反接，电枢电流方向改变，所以电磁转矩方向也改变，成为制动转矩，为避免电枢电流过大，需串足够大电阻。特点：（1）设备较简单，制动转矩大，常用于反抗性负载的快速停车和快速反向运行。（2）效率低。16、结合直流他励电动机的机械特性曲线简述倒拉制动的原理、特点在电枢串入较大的电阻，使（n=0时的电磁转矩T)小于负载转矩TL，这样在位能负载转矩TL的作用下，电动机反转（n为负，下放重物），一直到D点稳定运行。特点：串入不同的电阻可灵活调整反转速度，效率低，速度稳定性较差。17、结合直流他励电动机的机械特性曲线简述能耗制动的原理、特

7、点停止对电枢供电，并给电枢串电阻。特点：（1）简单，效率低。（2）减速较快，速度稳定性比倒拉制动好。（3）低速时制动效果较差。18、计算题第四章交流电动机工作原理及特性1、交流电动机的优缺点优点：结构简单，价格便宜，不需维护。缺点：调速、启动、制动性能差，若要性能好则控制器（如变频调速、矢量调速）复杂。2、交流异步电动机分为三相电动机与单相电动机。3、三相交流异步电动机按转子分为鼠笼式与绕线式。3、三相交流异步电动机旋转磁场的转速公式4、三相交流异步电动机的工作原理三相定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场，转子导体切割磁力线产生感应

8、电动势与感应电流，进而产生电磁转矩使转子旋转，因磁场转速n0需比转子转速n快才能正常切割磁力线，故称为异步电动机，又称为感应电动机。5、转差率公式6、转子电流频率7、转子电流、功率因数同转差率（转速）间的关系，P59图5.20I2s1I2,O1n0