【正文】 各種設(shè)備對導(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?？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(jì)方法學(xué)(2)價值工程設(shè)計(jì)(3)優(yōu)勢設(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)過程？什么是作業(yè)對象？(P27)例如，為了得到某種復(fù)雜形狀的金屬零件，可通過編程在加工中心上對坯料進(jìn)行加工。答：機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，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，并用自動控制理論的相關(guān)手段，進(jìn)行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(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)。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，整個裝置在計(jì)算機(jī)控制下具有一定的智能性。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。手工編程是指從分析零件圖、制訂工藝規(guī)程、計(jì)算刀具運(yùn)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(yīng)，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。X坐標(biāo)是水平的，它平行于工件的裝夾面。輸入為力Fx(t)時，其響應(yīng)為Fy(t)或y(t)=f(x(t))，系統(tǒng)負(fù)載質(zhì)量和慣量不同，其響應(yīng)快慢也不同。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。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(dāng)控制信號為低電平時，法官二極管導(dǎo)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(dǎo)通，于是輸出端的電平幾乎等于零。通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即 M=K*N（N 為電動機(jī)的相數(shù)，單拍是 K=1，雙拍時 K=2）。電機(jī)的換向是通過橋式電路來實(shí)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(fù)脈沖從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。答：根據(jù)公式：iHr=Zr/(zrzg)可知：當(dāng)iHr=100時，Zg=99，當(dāng)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?？焖夙憫?yīng)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)工程的重要環(huán)節(jié)，快速響應(yīng)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(yīng)市場的新系統(tǒng)，快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是有效開發(fā)和利用各種系統(tǒng)信息資源。、變異性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)有何異同？答：開發(fā)性設(shè)計(jì)是沒有參照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計(jì)原理要求，設(shè)計(jì)出在質(zhì)量和性能方面滿足目的要求的產(chǎn)品。T=R1C1R2C2 ?(R1C1+R2C2)。Kp 越大，調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，但是存在調(diào) 節(jié)誤差。tiz=fiz*v1/nd /(2*pi)。js=.012。ph=5。（3）當(dāng)工作臺向左時：F=(FL垂直+G)*u+ FL水平=（600+400*）*+800=1704（N）TK=(F*V/nk)/(2*pi)==（N*m）Matlab程序：n1=720。逆運(yùn)動學(xué)解可由 Lagrange 公式解出。如圖 b 所示，采樣信號 A1為 ，則量化值 A1 ’為 2V，用數(shù)字 010 來代表； 采樣信號 A2為 ，則量化值 A2 ‘為 3V，用數(shù)字量 011 代表。答：①模擬量接口方式：傳感器輸出信號→放大→采樣/保持→模擬多路開關(guān)→A/D 轉(zhuǎn)換→ I/O 接口→微機(jī)②開關(guān)量接口方式：開關(guān)型傳感器輸出二值式信號(邏輯 1 或 0)→三態(tài)緩沖器→微機(jī) 10③數(shù)字量接口方式：數(shù)字型傳感器輸出數(shù)字量(二進(jìn)制代碼、BCD 代碼、脈沖序列等)→計(jì)數(shù)器→三態(tài)緩沖器→微機(jī) 11機(jī)電一體化技術(shù)第 5章參考答案52 簡述采樣定理？如果 是有限帶寬信號，即| | 時，E（j）=0。在設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)中首先會遇到的問題是什么？答： 在設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)時，首先會遇到專用與通用的抉擇和硬件與軟件的權(quán)衡問題。12v 低電壓經(jīng) vd1 加到電動機(jī)繞組我 w 上并維持繞組中的電流。 用小規(guī)模集成電路搭接而成的脈沖分配器。電流的方向與前 一情況相反，電動機(jī)轉(zhuǎn)向，顯然，如果改變加到 1 和 3，2 和 4 這兩組管子基極上控制脈沖的正 負(fù)和導(dǎo)通率就可以改變電動機(jī)的 轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。脈寬調(diào)制（PWM）直流調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)輸入一個直流控制電壓 U 時，就可得到一定寬度與 U 成比例的脈沖方波給伺服電機(jī)電樞回路供電，通過改變脈沖寬度來改變電樞回路的平均電 壓，從而得到不同電壓的電壓值 Ua，使直流電動機(jī)平滑調(diào)速。3 雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法。2－18 諧波齒輪傳動有何特點(diǎn)？傳動比的計(jì)算方法是什么？答：（1）諧波齒輪傳動特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)簡單、傳動比大、傳動精度高、回程誤差小、噪聲 低、傳動平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)、效率高等特點(diǎn)。22 機(jī)電一體化系統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)的作用是什么？答：傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。？分別實(shí)現(xiàn)哪些功能？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）要素功能控制器（計(jì)算機(jī)等）控制（信息存儲、處理、傳送）檢測傳感器計(jì)測（信息收集與變換）執(zhí)行元件驅(qū)動（操作）動力源提供動力（能量）機(jī)構(gòu)構(gòu)造？答：物質(zhì)、能量、信息。..............................................................9 機(jī)電一體化技術(shù)第5 章參考答案........................................................................................11 52 簡述采樣定理？.........................................................................................................11 53 簡述數(shù)字控制系統(tǒng)A/D 轉(zhuǎn)換過程。............................................................1 14 何謂機(jī)電一體化技術(shù)革命？........................................................................................1 ？分別實(shí)現(xiàn)哪些功能？.................................1 ？........................................................................................1 ？..................................................................1 、融合法、組合法？..................................................................1 機(jī)電一體化技術(shù)第2 章習(xí)題參考答案.................................................................................2 21 設(shè)計(jì)機(jī)械傳動部件時，為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，常常提出哪些 要求？.................................................................................................................................2 22 機(jī)電一體化系統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)的作用是什么？................................................................2 23 機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）對傳動機(jī)構(gòu)的基本要求是什么？.....................................2 210 現(xiàn)有一雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式滾珠絲杠，其基本導(dǎo)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(dāng)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？...................................................2 2－16 各級傳動比的分配原則是什么？輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是什么？...............2 2－17 已知：4 級齒輪傳動系統(tǒng)，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差為?φ1=?φ2=?φ3=…= rad,各 級減速比相同，即?1=?2=…=?4=。？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。10常見的導(dǎo)軌截面形狀有：三角形、矩形、燕尾形、圓形。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。答：根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品規(guī)格、性能指標(biāo)；系統(tǒng)功能部件、功能要素的劃分；接口的設(shè)計(jì)；綜合評價（或整體評價）；可靠性復(fù)查。答：機(jī)械系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）、信息處理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）、動力系統(tǒng)（動力源）、傳感檢測系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（如電動機(jī)）接口的功能及其分類。1常用的機(jī)械傳動部件有哪些？滾珠絲杠副的組成？答：螺旋傳動、齒輪傳動、同步帶傳動、高速帶傳動、各種非線性傳動。在工作轉(zhuǎn)速之下取決其轉(zhuǎn)速、軸承性能以及軸系的動平衡狀態(tài)（2）剛度；除強(qiáng)度驗(yàn)算之外，還必須進(jìn)行剛度驗(yàn)算。滾動導(dǎo)軌副的預(yù)緊方式：調(diào)整螺釘塞塊調(diào)整旋轉(zhuǎn)支承的種類及基本要求。運(yùn)動件受外載荷作用后，介質(zhì)壓力會反饋升高，以支承外載荷。導(dǎo)軌間隙的調(diào)整方法：壓板和鑲條法兩種。1）墊片錯齒調(diào)整法；結(jié)構(gòu)比較簡單，但調(diào)整較費(fèi)時，且齒側(cè)間隙不能自動補(bǔ)償?；緦?dǎo)程Ph（或螺距t）應(yīng)按承載能力、傳動精度及傳動速度選取，Ph大，承載能力也就大；Ph小，傳動精度較高。（5）單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊式和單螺母滾珠過盈預(yù)緊式B。（1）螺旋槽式；工藝簡單、徑向尺寸小、易于制造。并行控制：并行控制是用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整個端口直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動電路的方法。單電壓、雙電壓、斬波恒流功放電路的特點(diǎn)？答：單電壓功放電路：結(jié)構(gòu)簡單，但繞組串聯(lián)的電阻在大電流回路中要消耗能量，使放大器功率降低。步距角與通電方式的關(guān)系：α運(yùn)行拍數(shù)。永久磁鐵也可磁化軸向的兩極，可使用軸向各向異性磁鐵制成高效電動機(jī)。具有制造成本高、效率低、轉(zhuǎn)子的阻尼差、噪聲差的缺點(diǎn)。對定于電流的激勵分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制。第一篇：機(jī)電一體化答案控制用電機(jī)有哪些種類、特點(diǎn)及應(yīng)用？控制用電動機(jī)：力矩電動機(jī)、脈沖電動機(jī)、開關(guān)磁阻電動機(jī)、變頻調(diào)速電動機(jī)和各種AC/DC電動機(jī)...在額定輸出功率相同的條件下，比功率（dp/dt）：交流伺服電機(jī)直流伺服電機(jī)步進(jìn)電機(jī)。應(yīng)用：音響和音像設(shè)備、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、NC機(jī)械、機(jī)器人。但由于其制造材料費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡單、步距角小，隨著加工技術(shù)的進(jìn)步，可望成為多用途的機(jī)種。由于采用了永久磁鐵，所以無勵磁時具有保持力。步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)有哪些？答：分辨力；靜態(tài)特性；動態(tài)特性—（1）動態(tài)穩(wěn)定區(qū)（2）啟動轉(zhuǎn)矩Tq（3）最高連續(xù)運(yùn)行頻率及矩頻特性（4）空載啟動頻率與慣頻特性；步進(jìn)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)實(shí)例—型號表示方式、技術(shù)性能參數(shù)：相數(shù)、步距角、電壓、相電流、最大轉(zhuǎn)矩、空載啟動頻率、空載運(yùn)行頻率、電感、電阻、分配方式、外形尺寸（軸徑）、質(zhì)量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源的組成及作用有哪些？答：驅(qū)動電源由脈沖分配器、功率放大器等組成。同時由于繞組電感較大，電路對脈沖電流的反映較慢，因此輸出脈沖的波形差、輸出功率低。在電動機(jī)驅(qū)動電源內(nèi)，還包括環(huán)形分配器，而且并行控制功能必須由微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。但擋珠器剛性差、易磨損。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但使用過程中不能調(diào)整，且制造困難。要求傳動速度快時，可選用大導(dǎo)程滾珠絲杠副。2）軸向壓簧錯齒調(diào)整法；齒側(cè)隙可以自動補(bǔ)償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)欠緊湊。燕尾型導(dǎo)軌：鑲條法；矩形導(dǎo)軌：修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)整螺釘?shù)姆椒ǎ黄借倵l調(diào)整用于受力較小、或短的導(dǎo)軌。靜壓卸載導(dǎo)軌是將導(dǎo)軌承受的載荷的一部或大部用輔助導(dǎo)軌支承，從而改善主導(dǎo)軌的負(fù)載條件，以提高耐磨性和低速運(yùn)動的穩(wěn)定性。答：按其相互摩擦的性質(zhì)分：滑動、滾動、氣體（或液體）摩擦支承。（3）抗振性；對于高速運(yùn)動的軸系必須用提高其靜態(tài)剛度、動剛度、增加軸系阻尼比等措施來提高軸系的動態(tài)性能，特別是抗振性；（4）熱變形；應(yīng)采取措施將軸系部件的溫升限制在一定的范圍之內(nèi)；（5）軸上零件的布置；在通過帶輪將運(yùn)動傳入軸系尾部時，應(yīng)該采用卸荷式結(jié)構(gòu)，使帶的壓力不直接作用在軸端；傳動齒輪應(yīng)盡量安置在靠近支承處，以減少軸的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。如：絲杠螺母、齒輪、齒輪齒條、鏈輪鏈條、帶/帶輪、纜繩/繩輪、杠桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪、萬向聯(lián)軸器、軟軸、渦輪蝸桿、間歇機(jī)構(gòu)。答：接口是構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的要素或子系統(tǒng)連接處必須具備的聯(lián)系條件。試制與調(diào)試。6滾珠絲杠副的精度分為10共七個等級。11交流伺服電動機(jī)的調(diào)速方法有：變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變頻調(diào)速。（產(chǎn)品）對執(zhí)行元件的基本要求有哪些？答：（1）慣量小，動力大（2）體積小，重量輕（3）便于維修，安裝（4）易于微機(jī)控制。求：該傳動系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)角誤差?φmax。..........................................................................11 55 簡述多輸入多輸出系統(tǒng)的靜力學(xué)方程。？答：一種是變