【正文】 ？答：（1）各級(jí)傳動(dòng)比的分配原則是：重量最輕原則輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則（2）輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是：為提高機(jī)電一體化系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)的精度，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)按先小后大的原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤差對(duì)輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。2機(jī)電一體化技術(shù)第 2章習(xí)題參考答案 21 設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件時(shí)，為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作穩(wěn)定性，常常提 出哪些要求？答：常提出低摩擦、無(wú)間隙、低慣量、高剛度、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岜鹊?。、融合法、組合法？答：機(jī)電互補(bǔ)法又稱取代法。14 何謂機(jī)電一體化技術(shù)革命？答：將微型計(jì)算機(jī)等微電子技術(shù)用于機(jī)械并給機(jī)械以“智能”的技術(shù)革新潮流可稱 “機(jī)電一體化技術(shù)革命”。......................................................................12 機(jī)電一體化技術(shù)第7 章參考答案........................................................................................13 73 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的典型負(fù)載有哪些？說(shuō)明以下公式的含義：...........................13 74 設(shè)有一工作臺(tái)x 軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知參數(shù)為下表中所列，已知mA=400 ㎏，Ph=5mm,Fl 水平=800N，F(xiàn)l 垂直=600N，工作臺(tái)與導(dǎo)軌間為滑動(dòng)摩擦，其摩擦系數(shù)為 ，試求轉(zhuǎn)換到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效轉(zhuǎn)矩。......................................................................9 420 試說(shuō)明檢測(cè)傳感器的微機(jī)接口基本方式。........................................................5 II32 機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行元件的基本要求是什么？....................................................5 33 簡(jiǎn)述控制用電動(dòng)機(jī)的功率密度及比功率的定義。第四篇：機(jī)電一體化答案I目錄機(jī)電一體化技術(shù)第1 章習(xí)題參考答案.................................................................................1 11 試說(shuō)明較為人們接受的機(jī)電一體化的含義。主功能：系統(tǒng)誤差、抗干擾能力、廢棄物輸出變換效率； 動(dòng)力功能：輸入能量、能源；控制功能：控制輸入/輸出接口個(gè)數(shù)、手動(dòng)操作； 構(gòu)造功能：尺寸、重量、強(qiáng)度； 計(jì)測(cè)功能：精度。廣義的接口功能有兩種：一種是變換、調(diào)整；另一種是輸入/輸出。目的是提高系統(tǒng)（產(chǎn)品）的附加價(jià)值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向短、小、輕、薄化方向發(fā)展，從而不斷滿足人們生活的多樣化和生產(chǎn)的省力化、自動(dòng)化需求。滾珠絲杠副組成；絲杠；螺母；滾珠；反向器（滾珠循環(huán)反向裝置）。（4）機(jī)座的結(jié)構(gòu)工藝性；保證剛度的情況下應(yīng)力求形狀簡(jiǎn)單；機(jī)座壁厚應(yīng)盡量均勻；鑄件要便于清砂；在同一側(cè)面的加工表面，應(yīng)處于同一平面上；必須有可靠的加工工藝基面。1鑄造機(jī)座的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？答：必須保證其自身剛度、連接處剛度和局部剛度，同時(shí)要考慮安裝方式、材料選擇、結(jié)構(gòu)工藝性以及節(jié)省材料、降低成本和縮短生產(chǎn)周期的問(wèn)題。而對(duì)于完成主要作用的主軸軸系的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、熱變形及抗振性等得要求較高?；瑒?dòng)摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：圓柱、圓錐、球面和滾針支承；滾動(dòng)摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：填入式滾珠支承和刀口支承。適用于行程短的場(chǎng)合；（2）滾動(dòng)體循環(huán)的滾動(dòng)導(dǎo)軌副；適合行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合；（3）滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌副；摩擦力矩小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、靈活，承載能力大，調(diào)節(jié)方便，導(dǎo)軌面積小，加工工藝性好，能長(zhǎng)久地保持較高的精度。滾動(dòng)導(dǎo)軌副有哪些特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合？滾動(dòng)導(dǎo)軌副的預(yù)緊方式？答：優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)?。ā\(yùn)動(dòng)靈活；動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，因而啟動(dòng)阻力小，而不易產(chǎn)生爬行；3可以預(yù)緊，剛度高；壽命長(zhǎng)；精度高；潤(rùn)滑方便，可以采用脂潤(rùn)滑，一次填裝，長(zhǎng)期使用；由專業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購(gòu)選用。簡(jiǎn)述卸荷導(dǎo)軌的工作原理。斜鑲條應(yīng)用較廣。適用于運(yùn)動(dòng)速度不高、受力不大、高度尺寸受到限制的場(chǎng)合?；瑒?dòng)導(dǎo)軌的截面形狀有哪些?各有何特點(diǎn)？導(dǎo)軌間隙的調(diào)整方法有哪些？各適合何種場(chǎng)合？答：(1)三角形（分對(duì)稱、不對(duì)稱兩類）；導(dǎo)向精度較高。1）周向彈簧式；受到周向圓弧槽及彈簧尺寸限制，故僅適用于讀數(shù)裝置而不適用于功率驅(qū)動(dòng)裝置。在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的傳動(dòng)系統(tǒng)中，常采用什么方式選擇最佳傳動(dòng)比？ 答：采用使負(fù)載加速度最大的方法。滾珠絲杠的公稱直徑應(yīng)根據(jù)什么選擇？基本導(dǎo)程應(yīng)根據(jù)什么選?。看穑汗Q直徑d0應(yīng)根據(jù)軸向最大載荷按滾珠絲杠副尺寸系列選擇。滾珠絲杠副的支承方式有幾種？各有何特點(diǎn)？答：（1）單推單推式；軸向剛度較高，預(yù)拉伸安裝時(shí)，預(yù)緊力較大，但軸承壽命比雙推雙推式低；（2）雙推雙推式；軸向剛度較高，適合于高剛度、高轉(zhuǎn)速、高精度的精密絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。（3）雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式D；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。（2）插管式；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造；但徑向尺寸較大，彎管端部用做擋珠器比較容易磨損。缺點(diǎn)：反向器加工困難、裝配調(diào)整不方便。步進(jìn)電機(jī)升降速規(guī)律有哪些？各有何特點(diǎn)？答：按照直線規(guī)律升速；加速度為恒指，要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒值。步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)控制方式有哪些？各有何特點(diǎn)？答：串行控制：在具有串行控制功能的單片機(jī)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電源中必須含有環(huán)形分配器。主要用于對(duì)速度要求不高的小型步進(jìn)電機(jī)中。采用專用環(huán)形分配器器件，如CH驅(qū)動(dòng)電源是將變頻信號(hào)源（微機(jī)或數(shù)控裝置等）送來(lái)的脈沖信號(hào)及方向信號(hào)按要求的配電方式自動(dòng)地循環(huán)供給電動(dòng)機(jī)各相繞組，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn)。雙相輪流通電方式，、單雙相輪流通電方式，三相六拍通電。勵(lì)磁時(shí)的靜止轉(zhuǎn)矩都比VR型步進(jìn)電機(jī)的大?；旌希℉B）型：具有VR型步進(jìn)電機(jī)步距角小、響應(yīng)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，還具有PM型步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁功率小、效率高的優(yōu)點(diǎn)。永磁（PM）型：采用永久磁鐵，即使定子繞組斷電也能保持一定轉(zhuǎn)矩，故具有記憶能力，可用做定位驅(qū)動(dòng)。由于VR型步進(jìn)電機(jī)的鐵心無(wú)極性，故不需要改變電流極性，因此多為單極性勵(lì)磁。AC伺服電機(jī)（感應(yīng)型（矢量控制））：對(duì)定于電流的激勵(lì)分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制；具有DC伺服電機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。應(yīng)用：音響和音像設(shè)備、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備?？刂朴眯D(zhuǎn)電機(jī)按工作原理分：（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型：同步電動(dòng)機(jī)（永磁）、步進(jìn)電機(jī)（永磁）；（2）旋轉(zhuǎn)電樞型：直流電動(dòng)機(jī)（永磁）、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（按矢量控制等效模型）；DC伺服電機(jī)（永磁）：槽鐵心電樞型、無(wú)槽（平滑型）鐵心電樞型、電樞型—無(wú)槽（平滑）鐵心型與無(wú)鐵心型。2)工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)；3)不需潤(rùn)滑，耐油、水、耐高溫，耐腐蝕，維護(hù)保養(yǎng)方便；4)中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高。？答：（1）同步帶的承載繩疲勞拉斷（2）同步帶的打滑和跳齒（3）同步帶齒的磨損。13在額定輸出功率相同的條件下，交流伺服電動(dòng)機(jī)的比功率最高，直流伺服電動(dòng)機(jī)次之，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最低。10常見(jiàn)的導(dǎo)軌截面形狀有：三角形、矩形、燕尾形、圓形。傳動(dòng)比的最佳分配原則：重量最輕原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則。滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。它的目的是提高系統(tǒng)的附加價(jià)值。3)可重構(gòu)機(jī)床必須設(shè)計(jì)開(kāi)始就考慮可重構(gòu)性，而且必須由基本的硬／軟件模塊創(chuàng)建，能夠通過(guò)所設(shè)計(jì)的接口快速集成。4)在公共地基上達(dá)到物流最優(yōu)(Stream)。（RMS）而言，可重構(gòu)控制系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)是什么？(P230)開(kāi)放式結(jié)構(gòu)控制器是可重構(gòu)控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)技術(shù)。（RMS）?(P230)可重構(gòu)制造系統(tǒng)(Reconfigurable Manufacturing System，RMS)是指能夠通過(guò)對(duì)制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其組成單元的快速重組或更新，及時(shí)調(diào)整制造系統(tǒng)的功能和生產(chǎn)能力，以迅速響應(yīng)市場(chǎng)變化及其他需求的一種制造系統(tǒng)。(P229～230)1)新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快。2)脈沖序列和運(yùn)動(dòng)方向控制標(biāo)記。按軟件工程方法，從數(shù)據(jù)流可確定軟件的結(jié)構(gòu)，并定義此結(jié)構(gòu)中包含的程序模塊。以信息流的流向來(lái)分，可分為輸入信息流、變換信息流、輸出信息流等。？(P196)信息系統(tǒng)保證了機(jī)電一體化系統(tǒng)基本單元(MEE)的正確運(yùn)行，也使許多基本MEE耦合組成復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)。（P152～155）(一)中央處理單元(CPU)(二)存儲(chǔ)器(三)機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)(四)人機(jī)接口(五)系統(tǒng)支持功能(六)總線(CNC)？(P155)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)稱CNC系統(tǒng)，它是用計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行其存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來(lái)完成數(shù)控要求的部分或全部功能，并配有接口電路、伺服驅(qū)動(dòng)的一種專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器非易失性這并不是對(duì)全局存儲(chǔ)器的要求，但系統(tǒng)中至少有局部非易失數(shù)據(jù)段或程序代碼段，以便能長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)突然停電后再重新啟動(dòng)時(shí)能迅速恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行？按其物理量的形式分成哪兩大類？(P153~154)控制器除了基本系統(tǒng)以外，還應(yīng)包括各種檢測(cè)、控制量的輸入輸出接口，這部分功能稱為I/O子系統(tǒng)。？(P150~151)采用商品化硬件模塊通過(guò)總線母板組合成控制系統(tǒng)．具有多種靈活的組成模式，它可以自成系統(tǒng)，即采用獨(dú)立模式；也可以方便地作為其他小型、微型計(jì)算機(jī)的前端控制機(jī)，或者組成分布式系統(tǒng)的典型的分散系統(tǒng)。？(P150)1)結(jié)構(gòu)形態(tài)的隨意性。它的基本功能應(yīng)包括以下幾點(diǎn): 1)實(shí)時(shí)的信息轉(zhuǎn)換和控制功能。(3)剛度 為了保證足夠的剛度，應(yīng)選用最合適的導(dǎo)軌類型、尺寸及其組合。各種設(shè)備對(duì)導(dǎo)軌副的平面度，垂直度及等高、等距的要求都有相應(yīng)的規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)可以參照。第三章？（P78）宏觀地看，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致有以下三方面內(nèi)容:(1)功能設(shè)計(jì) 以各種具體的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能要求。3)明確實(shí)現(xiàn)技術(shù)過(guò)程的環(huán)境和約束條件?？砂此芯拷鉀Q的問(wèn)題性質(zhì)分為總體問(wèn)題和個(gè)別性能問(wèn)題兩大類：(1)設(shè)計(jì)方法學(xué)(2)價(jià)值工程設(shè)計(jì)(3)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)（4)綠色設(shè)計(jì)(5)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(6)并行工程設(shè)計(jì)(7)虛擬設(shè)計(jì)(8)反求工程設(shè)計(jì)(9)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其發(fā)展(10)創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)2．研究產(chǎn)品性能的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法(1)工業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)造型設(shè)計(jì)(2)模塊化設(shè)計(jì)(3)相似性設(shè)計(jì)(4)摩擦學(xué)設(shè)計(jì)(5)三次設(shè)計(jì)(6)人機(jī)工程設(shè)計(jì)(7)智能設(shè)計(jì)(8)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)(9)可靠性設(shè)計(jì)(10)有限元法(11)機(jī)械疲勞設(shè)計(jì)？（P13）功能視圖、結(jié)構(gòu)視圖、控制視圖和信息視圖第二章？什么是技術(shù)過(guò)程？什么是作業(yè)對(duì)象？(P27)例如，為了得到某種復(fù)雜形狀的金屬零件，可通過(guò)編程在加工中心上對(duì)坯料進(jìn)行加工。狹義的概念指的是將客觀需求轉(zhuǎn)化為滿足該需求的技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)，各種產(chǎn)品包括機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)即屬此類。答：機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一直要堅(jiān)持貫徹機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)思維方法，要從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)分析研究各個(gè)組成要素間的有機(jī)聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方法，并用自動(dòng)控制理論的相關(guān)手段，進(jìn)行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代的機(jī)電一體化產(chǎn)品甚至還包含了光、聲、化學(xué)、生物等技術(shù)等應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)以計(jì)算機(jī)為控制中 心，在設(shè)計(jì)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)機(jī)械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個(gè)裝置在計(jì)算機(jī)控制下具有一定的智能性。第一篇：機(jī)電一體化習(xí)題答案第一章？各國(guó)的主要觀點(diǎn)有哪些？(P1~3)答：機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，在高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗意義上實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。機(jī)械本體和電氣驅(qū)動(dòng)界限分明，整個(gè)裝置是剛性的，不涉及軟件和計(jì)算機(jī)控制。其技術(shù)組成包括：機(jī)械技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等。廣義的概念是指發(fā)展過(guò)程的安排，包括發(fā)展的方向、程序、細(xì)節(jié)和達(dá)到的目標(biāo)。？（P3～13）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法門類眾多且不斷出新。2)分析比較傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的理論和實(shí)踐，確定實(shí)現(xiàn)主要轉(zhuǎn)換的工作原理。5)根據(jù)高效、經(jīng)濟(jì)、可靠、美觀、使用方便等原則，初步規(guī)定技術(shù)系統(tǒng)的邊界及工作范圍。設(shè)計(jì)若是為了對(duì)作業(yè)對(duì)象完成某種技術(shù)過(guò)程，設(shè)計(jì)對(duì)象就是人造技術(shù)系統(tǒng)。移功件在沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論有無(wú)載荷，部應(yīng)保證移動(dòng)軌跡的直線性及其位置的精確性。因此，耐磨性是衡量滾動(dòng)導(dǎo)軌副性能的主要指標(biāo)之一。？（P116）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)品質(zhì)是指結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和靜剛度、結(jié)構(gòu)動(dòng)剛度、結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)工藝性等四大方面應(yīng)注意的問(wèn)題第四章？它的基本功能應(yīng)包括那些？(P149~150)機(jī)電一體化機(jī)械的控制器是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的測(cè)量和控制系統(tǒng)它將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信號(hào)與外部輸人命令進(jìn)行集中，存儲(chǔ)、分析、轉(zhuǎn)換，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。4)對(duì)控制軟件運(yùn)行的支持功能。4)最佳的經(jīng)濟(jì)性。(3)功耗低降低自然發(fā)熱造成的溫升，并可用電池供電。信息系統(tǒng)保證了機(jī)電一體化系統(tǒng)基本單元(MEE)的正確運(yùn)行，也使許多基本MEE耦合組成復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)。從信息流的功能來(lái)分，有控制信息流、檢測(cè)信息流、數(shù)據(jù)信息流、顯示信息流等。3)信息流是軟件總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。？(P215)1)直接開(kāi)關(guān)量的輸出。5)其他控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)第六章。4)可持續(xù)發(fā)展的理念及對(duì)生態(tài)環(huán)境方面的關(guān)注，使人們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程和消費(fèi)過(guò)程中更注意生態(tài)和環(huán)境方面的相容性和友善性，綜合考慮產(chǎn)品的環(huán)境影響與資源效率已成潮流。3)子系統(tǒng)或部件層的重構(gòu)。3)最大限度地利用已有的資源（Resource