机电一体化系统设计基础作业1参考

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1、《机电一体化系统设计基础》作业1参考答案作业1一、判断题（正确的打V,错误的打X）1.机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（X）2.系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。（V）P103.信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（V）P114.自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程A动地按照预定的规律运行。（X）P1

2、15.产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（X）6.为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2〜3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（X）7.传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（X）（??）P218.在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6〜10倍的间隙角产生低频振荡,采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。（X）P449.进行机械系统结构设计时，由于

3、阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比$取值越小越好。（X）P27〜2810.滚珠丝杠乘直传动时，必须在系统屮附加自锁或制动装置。（V）11.采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（X）P4712.采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。（X）F65二、单选题1.以下产品属于机电一体化产品的是（C）。A.游标卡尺B.电话C.全自动洗衣机D.非指针式

4、电子表2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A）。P28A.增大系统刚度B.增大系统转动惯量C.增大系统的驱动力矩D.减小系统的摩擦阯力3.导程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件,则其折算到丝杠上的等效转动惯量为（B）kgunm2。P25转动惯量折算公式A.48.5B.97C.4.85D.9.74.传动系统的同有频率对传动精度有影响，（A）固有频率可减小系统地传动误差，（A）系统刚度可提高固有频率。A.提高，提高B.提高，减小C.减小，提高D.减小，减小5.下列哪种方法是采用单螺母预紧

5、原理来消除滚珠丝杠副的间隙？（D）P37A.螺纹调隙式B.双螺母垫片调隙式C.齿差调隙式D.偏置导程法1.齿轮传动的总等效惯量随传动级数（？A）。BjA.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变2.多级齿轮传动中，各级传动比“前小后大”的分配原则不适用于按（D）设计的传动链。A.最小等效转动惯量原则（小功率传动装置）B.最小等效转动惯量原则（人功率传动装罝）C.输岀轴的转角误差最小原则D.重量最轻原则3.某机电一体化系统需要消除齿轮传动的齿侧间隙，采取丁列哪种方法使得调整过程中能A动补偿齿侧间隙？（D）P

6、49A.偏心套调整法B.轴向垫片调整法C.薄片错齿调整法D.轴向压簧错齿调整法三、简答题1.完善的机电一体化系统主要包拈哪几部分？P6机电一体化系统的对应要素及相应功能关系2.简述机电一体化系统巾的接口的作用。P2203.机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，但是设计中要适当选择其参数，而不是越小越好。为什么？因为适当选择机械运动中的摩擦和阻尼，可提髙系统的稳定性、保证系统具有良好的动态特性。4.简述机械系统的刚度对系统动态特性的影响。①失动量。系统刚度越大，因静摩擦力的作用所产生的传动部件的弹性变形越小，系统的失动量也

7、越小。②固有频率。机械系统刚度越大，固有频率越髙，可远离控制系统或驱动系统的频带宽度，从而避免产生共振。③稳定性。刚度对幵环伺服系统的稳定性没有影啊，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。四、计算题1.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如图所示，已知电机轴的转动惯ftJm=4X10g*m3,与电机输山轴相连的小齿轮的转动惯量JplX10Hkg•m3,大齿轮的转动惯量J2=1.8X10Hkg-m丝杠的转动惯量Js=3.8X10_1kg•n?。工作台的质量m=50kg,丝杠导程Z=5mm，

8、齿轮减速比力/=5。试求：（1）工作台折算到丝杠的等效转动惯量（2）传动件折算到电机轴的等效转动惯量Je;（3）电机轴上的总转动惯量J。工作台DC伺服联轴器4-ni=5丝杠滚珠螺母图直流电机丝杠螺母机构驱动工作台解:(1)JG=m(t/2n)2=50*1000*(0.005/2/3/14)2=0.03166(kg•m3)(2)Je=(J2+Js