机电一体化系统设计复习题.doc

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1、复习要点第一章1、机电系统的组成第二章1、丝杆螺母结构、工作原理及基本传动形式2、丝杆螺母结构滚珠循环形式3、丝杆螺母的精度评价指标(*)4、丝杆螺母结构的尺寸（滚珠、公称直径、导程）5、丝杆螺母的预紧方式及间隙调整方法6、丝杆定位精度以及重复定位精度概念（*）7、谐波齿轮的结构、工作原理8、谐波齿轮的传动比计算9、导轨作用、组成及种类（*）第三章1、步进电机工作原理、种类、[命名规则*]2、两相、三相、四相步进电机环行分配方式3、步进电机参数（步距角、启动转矩、失调角、矩频特性）4、步进电机的软件环分5、步进电机的功率驱动电路设计（单电压驱动电路设计、细分驱动电路设计）6、描述直流电机运动规

2、律的微分方程（*），以及其PWM控制方法基本原理7、直流电机的PWM调速器的模拟电路基本结构8、交流电机变频调速基本原理第四章1、控制计算机的种类2、光藕隔离电路的设计3、CMOS电路与TTL电路的转换（*）4、单片机引脚功率电路设计（*）第五章1、机械系统的刚体动能计算，杆件扭转弹性势能计算（*）2、机械系统外力或外力矩做功的变分计算（*），广义力计算（*）3、基于分析力学的机械系统运动微分方程分析（*）4、基于矢量力学的机械系统运动微分方程分析（*）5、机械系统等效质量、等效转动惯量、等效力、等效转矩的求解6、刚度含义、杆件拉压时串联、并联机械系统的总刚度与子机构刚度的关系（*）第七章（*

3、）1、机电系统运动规律的微分方程建模，时间常数概念，传感器动态效应忽略条件。2、PID调节器电路、PI调节器电路设计以及器件参数与调节器参数之间关系3、P、PD、PD、PID调节器的功能4、机械系统共振概念及共振频率分析5、机电系统的可靠性设计6、机电系统的干扰源以及抗干扰措施7、机电系统的安全性设计作业1、什么是PWM，说明直流调速、换向的工作原理。2、三相步进电动机有哪几种环行分配方式3、什么PI调节、PI调节的优缺点？4、图1是步进电机用的单电压功率放大电路A相的控制电路图，说明其工作原理，R和VD的作用。+27VVD图15、现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程P=8mm，一端

4、的齿轮齿数为101，另一端的齿轮齿数为100，当一端的外齿轮和另一端的外齿轮都同向转过3个齿时，试问：两个螺母之间轴向相对移动了多大距离。6、一谐波减速器，柔轮齿数为102，刚轮齿数为104，当刚轮固定时，发生器为输入，柔轮为输出；当柔轮固定时，发生器为输入，刚轮为输出，求：传动比。7、已知滚珠丝杠导程为P=6mm，与丝杠直接连接的三相(A、B、C三相)混合式步进电机的步距角为0.36°/0.72°，现要求控制位移精度达到0.01mm，请选用以下一种通电方式：三相单三拍、三相双三拍、三相六拍，说明原因，并写出这种通电方式的通电相序。8、图2所示为一机电产品为起重设备，减速机构为两级减速，传动比

5、为，各级齿轮的转动惯量分别为J1=20kgm2，J2=60kgm2，J3=40kgm2，J4=100kgm2，电动机的转动惯量Jm=140kgm2，卷扬机转动惯量J5=200kgm2，卷扬机半径140mm，重物重量mg=300N求：①折算到电机轴上的负载转矩②折算到电机轴上的系统等效惯量1234mg卷扬机图29、如图3所示，一齿轮传动系统,各级传动比分别为i1=1.5，i2=2，i3=3，已知其齿轮的转角误差分别为：Δφ1=Δφ2=Δφ3=Δφ4=Δφ5=Δφ6=0.002弧度，试求：(1)输出轴的总转角误差;(2)要减小该传动系统的总转角误差应采取什么措施?输输出轴i1i2i3齿轮1齿轮2齿

6、轮3齿轮4齿轮5齿轮6图310、现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程L=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98时，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2个齿时,试问：两个螺母之间相对移动了多大距离。11、设有一谐波齿轮减速器，其减速比为100，柔轮齿数为100。当刚轮固定时，试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向（与输入轴的转向相比较）。12、图4所示为杆1和杆2组成的两杆机械结构，杆1和杆2之间为绞联，可绕该支点在垂直面内转动，杆1的起点位置固定，并可绕该点在垂直面内转动，杆1和杆2为均匀截面杆、长度分别为L1,L2,质量分别为m1，m2,质心分别在杆的中心

7、，杆1和杆2绕各自中心点且在垂直面内旋转的转动惯量分别为J1,J2。假设杆1和杆2与水平线的有向夹角（极坐标的角度坐标）为，转速分别为，以杆1的起点为坐标系原点、水平右向为X轴，垂直向上方向Y轴。计算（1）杆1和杆2的中心点的直角坐标（2）杆1和杆2的中心点速度（直角坐标表示）（3）杆1和杆2的动能（4）如果垂直力F始终作用于杆2的末端，求该力对应的虚功（5）求转角对应的广义力（6）求用转角描述的