【正文】 A 相磁極對齊，而后再將電脈沖通入B 相磁繞組，B 相磁極便產(chǎn)生磁通，這時轉(zhuǎn)子 2 4 兩個齒與 B 相磁極靠的最近，于是轉(zhuǎn)子便沿著逆時針方向轉(zhuǎn)過 30 度角，使轉(zhuǎn)子 2 4 兩個齒與定子 B 相磁極對齊。通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即 M=K*N（N 為電動機的相數(shù)，單拍是 K=1，雙拍時 K=2）。沒有脈沖輸入時 3DK4 和3DD15 功率晶體管截止，繞組中無電流通過，電機不轉(zhuǎn)。有脈沖通過時，VTVTVTVT4 飽和導通，在 vt2 有截止到飽和期間，其集電極電流，迅速上升。8機電一體化技術(shù)第 4章參考答案試說明 CPU、MC 和 MCS 之關(guān)系。上述微處理機、微型計算機都是從硬件角度定義的，而計算機的使用離不開軟件支持。答:光電隔離電路主要 由光電耦合器的光電 轉(zhuǎn)換元件組成，如下 ，從上圖 a 可知，微機輸出的控 制信號經(jīng) 74LS04 非門 反相后，加到光電耦 合器 G 的發(fā)光二極管 正端。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸 入，如上圖 b所示。也就是說，若，則由 可以完全地恢復 e（t）。將采樣信號經(jīng)量化后成為數(shù)字信號 的過程是一個近似過程，稱量化過程。ab55 簡述多輸入多輸出系統(tǒng)的靜力學方程。答：首先利用逆運動學方法將軌跡｛x(t),y(t)｝變換成為關(guān)節(jié)運動φ1(t)、φ2(t)，然后從φ1和φ2導出計算關(guān)節(jié)力矩 TT2的計算公式。13機電一體化技術(shù)第 7章參考答案73 機電一體化系統(tǒng)中的典型負載有哪些？說明以下公式的含義：2 1 1 m n j k i cq i j i i k k v J m J答：典型負載是指慣性負載、外力負載、彈性負載、摩擦負載（滑動摩擦負載、粘性摩擦 負載、滾動摩擦負載等）。設(shè)上述系統(tǒng)在時間 t 內(nèi)克服負載所作的功德總和為： 1 1 m n i i j j i j，同 理，執(zhí) 行 元 件 輸 出 軸 在 時 間 t 內(nèi) 的 轉(zhuǎn) 角 為k k 則，執(zhí)行元件所作的功為 k K eq k，由 1 / / m n k eq i i k j j k i j，或 1 1 / / 2 m n k eq i i k j j k i j T Fv n T n n74 設(shè)有一工作臺 x 軸驅(qū)動系統(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，工作臺與導軌間為滑動摩擦，其摩 擦系數(shù)為 ，試求轉(zhuǎn)換到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量和等效轉(zhuǎn)矩。n3=360。ns=180。j1=.01。j11=.024。v1=ns*ph*.001。fiz=fs+(fc+ma*)*。該圖的傳遞函數(shù)為 15G（s）= ===式中：K=(1)用滾珠絲杠傳動工作臺的伺服進給系統(tǒng)（2）系統(tǒng)框圖前置放大器增益；功率放大器增益；直流伺服電機增益；速度反饋增益；直流伺服電機時間常數(shù)；減速比；位置檢測傳感器增益；（s）輸入電壓的拉氏變換；絲杠輸出轉(zhuǎn)角的拉氏變換當系統(tǒng)受到外擾動轉(zhuǎn)矩 時，圖（2）就變?yōu)閳D（3）。（2）積分（I）調(diào)節(jié)積分調(diào)節(jié)網(wǎng)絡圖如圖(b)，其傳遞函數(shù)為Gc(s)=1/（Tis）式中 Ti=RC。這種循環(huán)既克服了單純比例環(huán)節(jié)有調(diào)節(jié)誤差的缺點，又避免了積分環(huán)節(jié)響應慢的弱17點，既能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能能，又能改善其動態(tài)性能。但是，由于它含有微分作用，在噪聲比較大或要求響應快的系統(tǒng)中不宜采用；PID 調(diào)節(jié)器能使閉環(huán)系統(tǒng)更加 穩(wěn)定，其動態(tài)性能也比用 PI調(diào)節(jié)器時好。它的目的是提高系統(tǒng)的附加價值。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。傳動比的最佳分配原則：重量最輕原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則、等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則。10常見的導軌截面形狀有：三角形、矩形、燕尾形、圓形。13在額定輸出功率相同的條件下，交流伺服電動機的比功率最高，直流伺服電動機次之，步進電動機最低。？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。2)工作平穩(wěn)，能吸收振動；3)不需潤滑，耐油、水、耐高溫，耐腐蝕，維護保養(yǎng)方便；4)中心距要求嚴格，安裝精度要求高。控制用旋轉(zhuǎn)電機按工作原理分：（1）旋轉(zhuǎn)磁場型：同步電動機（永磁）、步進電機（永磁）；（2）旋轉(zhuǎn)電樞型：直流電動機（永磁）、感應電動機（按矢量控制等效模型）；DC伺服電機（永磁）：槽鐵心電樞型、無槽（平滑型）鐵心電樞型、電樞型—無槽（平滑）鐵心型與無鐵心型。應用：音響和音像設(shè)備、計算機外圍設(shè)備。AC伺服電機（感應型（矢量控制））：對定于電流的激勵分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制；具有DC伺服電機的全部優(yōu)點。由于VR型步進電機的鐵心無極性，故不需要改變電流極性，因此多為單極性勵磁。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?；旌希℉B）型：具有VR型步進電機步距角小、響應頻率高的優(yōu)點，還具有PM型步進電機勵磁功率小、效率高的優(yōu)點。勵磁時的靜止轉(zhuǎn)矩都比VR型步進電機的大。雙相輪流通電方式，、單雙相輪流通電方式，三相六拍通電。驅(qū)動電源是將變頻信號源（微機或數(shù)控裝置等）送來的脈沖信號及方向信號按要求的配電方式自動地循環(huán)供給電動機各相繞組，以驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn)。采用專用環(huán)形分配器器件，如CH主要用于對速度要求不高的小型步進電機中。步進電機的微機控制方式有哪些？各有何特點？答：串行控制：在具有串行控制功能的單片機系統(tǒng)中驅(qū)動電源中必須含有環(huán)形分配器。步進電機升降速規(guī)律有哪些？各有何特點？答：按照直線規(guī)律升速；加速度為恒指，要求步進電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒值。缺點：反向器加工困難、裝配調(diào)整不方便。（2）插管式；結(jié)構(gòu)簡單、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。（3）雙螺母墊片調(diào)整預緊式D；結(jié)構(gòu)簡單、剛度高、預緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。滾珠絲杠副的支承方式有幾種？各有何特點？答：（1）單推單推式；軸向剛度較高，預拉伸安裝時，預緊力較大，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系統(tǒng)。滾珠絲杠的公稱直徑應根據(jù)什么選擇？基本導程應根據(jù)什么選??？答：公稱直徑d0應根據(jù)軸向最大載荷按滾珠絲杠副尺寸系列選擇。在伺服電機驅(qū)動負載的傳動系統(tǒng)中，常采用什么方式選擇最佳傳動比？ 答：采用使負載加速度最大的方法。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)動裝置?；瑒訉к壍慕孛嫘螤钣心男?各有何特點？導軌間隙的調(diào)整方法有哪些？各適合何種場合？答：(1)三角形（分對稱、不對稱兩類）；導向精度較高。適用于運動速度不高、受力不大、高度尺寸受到限制的場合。斜鑲條應用較廣。簡述卸荷導軌的工作原理。滾動導軌副有哪些特點及應用場合？滾動導軌副的預緊方式？答：優(yōu)點：摩擦系數(shù)?。ā\動靈活；動、靜摩擦系數(shù)基本相同，因而啟動阻力小，而不易產(chǎn)生爬行；3可以預緊，剛度高；壽命長；精度高；潤滑方便，可以采用脂潤滑，一次填裝，長期使用；由專業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購選用。適用于行程短的場合；（2）滾動體循環(huán)的滾動導軌副；適合行程較長的場合；（3）滾動軸承導軌副；摩擦力矩小，運動平穩(wěn)、靈活，承載能力大，調(diào)節(jié)方便，導軌面積小，加工工藝性好，能長久地保持較高的精度?；瑒幽Σ林С邪雌浣Y(jié)構(gòu)特點分：圓柱、圓錐、球面和滾針支承；滾動摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點分：填入式滾珠支承和刀口支承。而對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。1鑄造機座的設(shè)計要點是什么？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)周期的問題。（4）機座的結(jié)構(gòu)工藝性；保證剛度的情況下應力求形狀簡單；機座壁厚應盡量均勻；鑄件要便于清砂；在同一側(cè)面的加工表面，應處于同一平面上；必須有可靠的加工工藝基面。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）。目的是提高系統(tǒng)（產(chǎn)品）的附加價值，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、自動化需求。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。主功能：系統(tǒng)誤差、抗干擾能力、廢棄物輸出變換效率； 動力功能：輸入能量、能源；控制功能：控制輸入/輸出接口個數(shù)、手動操作； 構(gòu)造功能：尺寸、重量、強度； 計測功能：精度。第四篇：機電一體化課后答案機電一體化（第二版）課后答案第一章。、變異性設(shè)計、適應性設(shè)計有何異同？答：開發(fā)性設(shè)計是沒有參照產(chǎn)品的設(shè)計，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計原理要求，設(shè)計出在質(zhì)量和性能方面滿足目的要求的產(chǎn)品。、虛擬設(shè)計、快速響應設(shè)計、綠色設(shè)計、反求設(shè)計等的含義。快速響應設(shè)計是實現(xiàn)快速響應工程的重要環(huán)節(jié)，快速響應工程是企業(yè)面對瞬息萬變的市場環(huán)境，不斷迅速開發(fā)適應市場的新系統(tǒng)，快速響應設(shè)計的關(guān)鍵是有效開發(fā)和利用各種系統(tǒng)信息資源。第二章，其基本導程λ0=6mm、一端的齒輪齒數(shù)為100、另一端的齒輪齒數(shù)為98，當其一端的外齒輪相對另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2個齒時，試問：兩個螺母之間相對移動了多大距離？答：Z1=100，Z2=98，ΔS=（2/Z1）*λ0=*6mm=？輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是什么？答：（1）各級傳動比的分配原則是：①重量最輕原則②輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則③等小傳動慣量最小原則（2）輸出軸傳動誤差最小原則是：為提高機電一體化系統(tǒng)齒輪傳動的精度，各級傳動比影按先小后大的原則分配，一邊降低齒輪的加工誤差、安裝誤差及回轉(zhuǎn)誤差對輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。答：根據(jù)公式：iHr=Zr/(zrzg)可知：當iHr=100時，Zg=99，當iHr=100時，Zg=101；故該諧波減速器的鋼輪齒數(shù)為101，柔輪輸出軸方向與波發(fā)生器輸入軸轉(zhuǎn)向相反。常用的導軌副種類很多，按其接觸面積的摩擦性質(zhì)可分為滑動導軌、滾動導軌、流體介質(zhì)摩擦導軌等；按其結(jié)構(gòu)特點可分為開式導軌和閉式導軌。電機的換向是通過橋式電路來實現(xiàn)的，它是由四個大功率的晶體管組成，通過在不同晶體管的基極加正負脈沖從而實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)向控制。設(shè)此時的電動機轉(zhuǎn)向為正；反之，則為負。通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即 M=K*N（N 為電動機的相數(shù)，單拍是 K=1，雙拍時 K=2）。417 試說明光電耦合器的光電隔離原理。這時光敏晶體管截止，輸出信號幾乎等于加在光敏晶體管集電極上的電源電壓，當控制信號為低電平時，法官二極管導通并發(fā)光，光敏晶體管接收發(fā)光二極管發(fā)出的光而導通，于是輸出端的電平幾乎等于零。選用傳感器時，要特別注意不同系列產(chǎn)品的應用環(huán)境、使用條件和維護要求。答：線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)定義為：在零初始值下，系統(tǒng)輸出量拉氏變換與輸入量拉氏變換之比。55 用所學機械控制工程基礎(chǔ)對機電一體化系統(tǒng)元、部件的動態(tài)特性進行分析。輸入為力Fx(t)時，其響應為Fy(t)或y(t)=f(x(t))，系統(tǒng)負載質(zhì)量和慣量不同，其響應快慢也不同。答：數(shù)控機床坐標系統(tǒng)采用右手直角笛卡兒坐標系，確定機床坐標系時，假定刀具相對工件做相對運動。X坐標是水平的，它平行于工件的裝夾面。65 了解數(shù)控編程的輔助功能M指令代碼和數(shù)控G指令代碼。手工編程是指從分析零件圖、制訂工藝規(guī)程、計算刀具運動軌跡、編寫零件加工程序單、制作程序介質(zhì)直到程序效應，整個過程主要由人工來完成，這種人工制備零件加工程序的方法稱手工編程。當電動機轉(zhuǎn)過齒隙后，主動輪于從動輪產(chǎn)生沖擊接觸，此時誤差角大于無齒輪加你時的誤差角，因此從動輪以較高的加速度轉(zhuǎn)動。因此，閉環(huán)之內(nèi)動力傳動鏈中的間隙會影響伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第五篇：機電一體化習題答案第一章？各國的主要觀點有哪些？(P1~3)答：機電一體化技術(shù)綜合應用了機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測技術(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、低能耗意義上實現(xiàn)多種技術(shù)功能復合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。機電一體化技術(shù)以計算機為控制中 心，在設(shè)計過程中強調(diào)機械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個裝置在計算機控制下具有一定的智能性?，F(xiàn)代的機電一體化產(chǎn)品甚至還包含了光、聲、化學、生物等技術(shù)等應用。答：機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計過程中，一直要堅持貫徹機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)思維方法，要從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)分析研究各個組成要素間的有機聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設(shè)計方法，并用自動控制理論的相關(guān)手段，進行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性分析，實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。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，各種產(chǎn)品包括機械產(chǎn)品的設(shè)計即屬此類?？砂此芯拷鉀Q的問題性質(zhì)分為總體問題和個別性能問題兩大類：(1)設(shè)計方法學(2)價值工程設(shè)計(3)優(yōu)勢設(shè)計（4)綠色設(shè)計(5)計算機輔助設(shè)計(6)并行工程設(shè)計(7)虛擬設(shè)計(8)反求工程設(shè)計(9)優(yōu)化設(shè)計及其發(fā)展(10)創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)2．研究產(chǎn)品性能的現(xiàn)代設(shè)計方法(1)工業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)造型設(shè)計(2)模塊化設(shè)計(3)相似性設(shè)計(4)摩擦學設(shè)計(5)三次設(shè)計(6)人機工程設(shè)計(7)智能設(shè)計(8)動態(tài)設(shè)計(9)可靠性設(shè)計(10)有限元法(11)機械疲勞設(shè)計？（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)過程？什么是作業(yè)對象？(P27)例如，為了得到某種復雜形狀的金屬零件，可通過編程在加工中心上對坯料進行加工。3)明確實現(xiàn)技術(shù)過程的環(huán)境和約束條件。第三章？（P78）宏觀地看，結(jié)構(gòu)設(shè)計大致有以下三方面內(nèi)容:(1)功能設(shè)計 以各種具體的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的功能要求。各種設(shè)備對導軌副的平面度，垂直度及等高、等距的要求都有相應的規(guī)定或標準可以參照。(3)剛度 為了保證足夠的剛度，應選用最合適的導軌類型