《机电一体化系统设计基础》作业1234参考答案.doc

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1、《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）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。（×）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。（√）3．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。（√）4．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自动地按照预定的规律运行。

2、（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（×）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。（×）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。（×）8．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。（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度

3、和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。（√）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。（√）×12．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。（√）×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．非指针式电子表-18-2．为提高机电一体化机

4、械传动系统的固有频率，应设法（A）。A．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．减小系统的摩擦阻力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）kg·mm2。A．48.5B．97C．4.85D．9.74．传动系统的固有频率对传动精度有影响，（B）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。AA．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原理来消除滚珠丝杠副的间隙？（D）A．螺纹调隙式B．双

5、螺母垫片调隙式C．齿差调隙式D．偏置导程法6.齿轮传动的总等效惯量随传动级数(?A)。BA.增加而减小   B.增加而增加   C.减小而减小         D.变化而不变7．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（大功率传动装置）C．输出轴的转角误差最小原则D．重量最轻原则8．某机电一体化系统需要消除齿轮传动的齿侧间隙，采取下列哪种方法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙？（D）A．偏心套调整法B．轴向垫片调整法

6、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括哪几部分？-18-动力源传感器执行部件控制器机械本体机电一体化系统的对应要素及相应功能关系1．简述机电一体化系统中的接口的作用。机电一体化系统中的接口的作用是实现系统与外部（其他系统、操作者、环境）的连接，一般分为机械接口、电气接口两方面。3．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会，可提高系统的稳定性、保证系统具有良好的动态特性。4．简述机械系统的刚度对

7、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，系统的失动量也越小。②固有频率。机械系统刚度越大，固有频率越高，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。刚度对开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量Jm=4×10-4kg·m3，与电机输出轴相连的小齿轮的转动惯量J1=1×10-4kg·m3，大齿轮的转动惯量J2=1.8

8、×10-4kg·m3，丝杠的转动惯量Js=3.8×10-4kg·m3。工作台的质量m=50kg，丝杠导程t=5mm，齿轮减速比为i=5。试求：（1）工作台折算到丝杠的等效转动惯量JG；（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。工作台丝杠滚珠螺母齿轮减速器联轴器DC伺服电机i=5图直流电机丝杠螺母机构驱动工作台解：