机电一体化复习.doc

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1、机电一体化设计简答题一、4A革命：工厂自动化、办公自动化、家庭自动化、社会服务自动化。二、典型机电一体化系统有：1、机械手关节伺服系统；2、数控系统；3、工业机器人；4、自动导引车；5、顺序控制系统；6、数控自动化制造系统a、柔性制造系统；b、计算机集成制造系统；7、微机电系统。三、机电一体化系统结构和模块：1、控制模块——接口模块，软件模块，微计算机模块，通信模块；2、驱动模块；3、测量模块；4受控模块。四、设计思想和方法：1、系统的设计思想；2、机和电融合的设计思想——a、替代机械系统，b、简化机械系统，c、增强机械系统，d、综合机械

2、系统；3、注重创新的设计思想——a、工作原理的创新，b、技术方案的创新，c、结构的创新，d、用材和制造工艺的创新，e、控制方面的创新，f、驱动和传动方面的创新，g、功能方面和产品外观造型方面的创新。五、设计过程：1、市场调研、需求分析和技术预测；2、概念设计；3、可行性分析；4、编制设计任务书；5、初步设计（方案设计）；6、方案设计评估和优化；7、详细设计和参数核算；8、完成全部设计文件。六、齿轮副间隙的消除：1、钢性调整法——包括调整中心距法、选择装配法、带锥度齿轮法及斜齿轮法。2、柔性调整法——主要通过在双齿轮中间加入弹性元件，使双齿

3、轮分别贴紧其啮合齿轮的两侧，以消除啮合间隙。如拉簧消除间隙结构和压簧消除间隙结构。这种方法在齿厚和调节有差异的情况下，仍可保持无间隙啮合，但将影响其传动平稳性，传动刚度较低。七、滚珠丝杠螺母副间隙消除及预紧方法：1、双螺母齿差式;2、双螺母螺纹式；3、双螺母垫片式；4、单螺母变位导程自预紧式。八、滚珠丝杠螺母副的支承要求主要是约束丝杠的轴向窜动和径向窜动。支承结构形式有//：1、两端固定（双推——双推，F——F）；2、一端固定一端游动（双推——简支，F——S）；3、两端均为单向推力（单推——单推，J——J）；4、一端固定一端自由（双推——

4、自由，F——O）。九、液体动压支承工作原理是斜板承载机理：若两平面之间的油液成楔形，二者相对运动时将产生压力，从而可以承载。液体静压支承的工作原理：在油压的作用下，轴套内孔壁上的油腔与运动表面之间形成油膜。当轴的重量忽略不计时，油膜四周厚度相同，油腔没有压力差存在。当轴在径向载荷作用下，轴心下移，上油膜厚度大于下油膜，油腔产生压力差，将轴托起，使之回到平衡位置。十、机械受控模块含机械传动装置与支承导向等部件，在机电一体化系统中具有传递运动和负载、匹配转距和转速、隔离环境温度和震动，以及支承和防护等特殊的作用和功能。十一、机械传动主要有齿轮

5、、蜗杆传动，丝杠螺母传动和谐波传动三种形式。十二、在设计机械传动装置时除了常规的功能和强度，以及形位公差等有关静态性能指标的参数以外，有关系统动态性能的参数设计原则要求如下：1、足够高的谐振频率；2、高刚度和低转动惯性；3、适当的阻尼比；4、尽可能小的传动间隙；5、良好的磨擦特性。十三、根据励磁绕组供电电压形式的不同，感应同步器分为鉴幅和鉴相测量两种方式。感应同步鉴相测量方式可分为位移--相位变换、相位--脉冲变换、脉冲计数。十四、增量式编码器是指旋转的码盘给出一系列脉冲，然后根据旋转方向由计数器对这些脉冲进行加减计数，以此来表示转过的角

6、位移量。其测速方法有测量码盘脉冲频率法和测量码盘脉冲周期法两种。十五、直流测速发电机实际上是一台微型直流发电机，输出是与转速成正比的直流电压。根据定了励磁方式的不同，直流测速发电机分为电磁式和永磁式两种。二、码盘式转速成传感器采用增量式编码器直接连接到转轴上，产生一系列脉冲，从而得到数字式速度信号。三、选择数据采集卡要注意的指标和问题包括：分辨率、最高采样速率、通道数、数据接口类型、精度和支持的软件。四、测量模块功能：采集有关系统状态和行为的信息；由传感器、调理电路及变换电路组成。五、驱动模块作用：是改变系统的运行状态和产生所希望的运动输

7、出。广义的驱动模块通常由伺服放大器、电动机、机械传动装置（减速器）以及功率源及被控对象等组成。一般驱动模块则不包括机械传动和功率源在内。六、功率管的保护：在PWM放大器中，由于功率管工作在开关状态，其开通时的通态电阻非常小，一旦出现短路、桥臂共态导通等情况时，功率管将流过极大的电流而烧毁。而且一般功率管耐受过电流的时间仅几十微秒，有可能用熔断器等慢速器件进行保护，必须设置相应的保护电路。根据晶体管导通电压会随电流增大而升高，尤其是过电流时，导通电压会急剧升高。利用这一特性可以在晶体管导通时检测其导通压降。当高于某设定值时便关断晶体管。七、

8、直流伺服电动机是一种受输入电信号控制，并作出快速响应的电动机。堵转转距与控制电压成正比，转速随转距的增加而近似线性下降，调速范围宽，当控制电压为零时能立即停转。八、位移传感器包括电位器、旋转变