【正文】 導(dǎo)軌面的磨損。導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的不平穩(wěn)性主要表現(xiàn)在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌速度的不均勻，使運(yùn)動(dòng)件出現(xiàn)時(shí)快時(shí)慢、時(shí)動(dòng)時(shí)停的爬行現(xiàn)象。機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支承部件。它應(yīng)用自控原理和方法，對(duì)機(jī)電一體化裝置進(jìn)行系統(tǒng)分析和性能測(cè)算。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。②低速端測(cè)量傳感器直接與絲杠連接，與減速比無(wú)關(guān)可知n＝500脈沖／轉(zhuǎn)的編碼器不合用。測(cè)試傳感部分的作用是什么？ 答：測(cè)試傳感部分的作用：對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)分析處理后產(chǎn)生控制信息1伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個(gè)部分？每部分能實(shí)現(xiàn)何種功能？ 答：伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測(cè)環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等五個(gè)部分。一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含哪些幾個(gè)基本要素？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測(cè)試部分、控制及信息處理部分。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上是一個(gè)功率開(kāi)關(guān)電路，為使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，提供足夠功率的控制信號(hào)。(1)試采用高速端測(cè)量方法，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。2機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的區(qū)別。2機(jī)電一體化技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的區(qū)別。其核心是由計(jì)算機(jī)控制的，包括機(jī)械、電力、電子、液壓、光學(xué)等技術(shù)的伺服系統(tǒng)。(1)導(dǎo)向精度高。即導(dǎo)軌在溫度變化的情況下仍能正常工作。否則，將使導(dǎo)軌中的摩擦力增大，磨損加劇，從而降低導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)靈便性和導(dǎo)向精度，嚴(yán)重時(shí)以至使導(dǎo)軌卡住而不能正常工作。數(shù)字量通道的作用是，除完成編碼數(shù)字輸入輸出外，還可將各種繼電器、限位開(kāi)關(guān)等的狀態(tài)通過(guò)輸入接口傳送給計(jì)算機(jī)，或?qū)⒂?jì)算機(jī)發(fā)出的開(kāi)關(guān)動(dòng)作邏輯信號(hào)經(jīng)由輸出接口傳送給生產(chǎn)機(jī)械中的各個(gè)電子開(kāi)關(guān)或電磁開(kāi)關(guān)。與直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，交流伺服電動(dòng)機(jī)不需要電刷和換向器，因而維護(hù)方便和對(duì)環(huán)境無(wú)要求；此外，交流電動(dòng)機(jī)還具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、體積和重量較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；尤其是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，使它得到了更廣泛的應(yīng)用。4機(jī)電一體化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)接口電路通常使用光電耦合器，請(qǐng)問(wèn)光電耦合器的作用有哪些？答：光電隔離是以光作媒介在隔離的兩端間進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)?，所用的器件是光電耦合器。低通濾波器只讓低頻成分通過(guò)，而高于截止頻率的成分則受抑制、衰減，不讓通過(guò)。第二篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)題機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)題一、選擇題（每題2分，共50分） ： 、電源頻率50Hz的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率是多少？ 176。A．速度變換B．轉(zhuǎn)速變換C．力矩變換D．轉(zhuǎn)角控制2開(kāi)關(guān)緩沖電路使用的二極管是（）。B C.(A+B)A．100HB．200HC． 1FFHD．7FH5設(shè)某光柵的條紋密度是250條/mm，要用它測(cè)出1um的位移，應(yīng)采用（）細(xì)分電路。（）。（n=1,2,3,…），輸出控制量Un（n=1,2,3,…），比例系數(shù)為Kp，微分時(shí)間常數(shù)為T(mén)d，積分時(shí)間常數(shù)Ti，采樣周期為T(mén)s，試寫(xiě)出數(shù)字PID調(diào)節(jié)時(shí)的控制算式？（OC方式）驅(qū)動(dòng)繼電器的電路圖和相應(yīng)的緩沖電路，試分析采用OC驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。采用集電極OC輸出的特點(diǎn)：相當(dāng)于開(kāi)關(guān)輸出。；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，通道A輸出波形滯后通道B波形90176。為達(dá)到上述要求，主要從以下幾個(gè)方面采取措施：1）采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支承部件，如采用滾珠絲杠副、滾動(dòng)導(dǎo)向支承、動(dòng)（靜）壓導(dǎo)向支承等。對(duì)直線導(dǎo)軌副的基本要求是_導(dǎo)向精度高_(dá)___、耐磨性好_____、足夠的剛度______、__對(duì)溫度變化的不敏感性____和平穩(wěn)。1在機(jī)電一體化中傳感器輸出電信號(hào)的參量形式可以分: 電壓輸出、電流輸出、頻率輸出 三種形式1用軟件識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)、并濾去干擾信號(hào)的方法稱(chēng)為_(kāi)__、識(shí)別信號(hào)的原則有____、_____。2機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將__將機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，信息技術(shù)___、_____、_____、機(jī)械技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)的加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)__最佳化____而建立的一門(mén)新的科學(xué)技術(shù)。2機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)總傳動(dòng)比確定的最佳選擇方案有_轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則__、_輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則___、質(zhì)量最小原則。稱(chēng)接地。機(jī)電一體化對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是什么？答；精度高，響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，負(fù)載能力強(qiáng)和工作頻率范圍大等基本要求，同時(shí)還要求體積小，重量輕，可靠性高和成本低等?！?》靈敏度：指在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化量Y與輸入X變化量的比值?！?》串行通信：是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送的。(2)滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力要求。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證在加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。(3)電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪變速傳動(dòng)主軸。能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于實(shí)現(xiàn)變速自動(dòng)化。由于數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍較寬，一般情況下單靠調(diào)速電動(dòng)機(jī)無(wú)法滿足。上述功率和轉(zhuǎn)矩特性一般不能滿足機(jī)床的使用要求。液壓無(wú)級(jí)變速裝置通過(guò)改變單位時(shí)間內(nèi)輸入液壓缸或液動(dòng)機(jī)中液體的油量來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。機(jī)床上常用的無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)為直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。直流和交流電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)矩特性如圖12所示。主電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶輪副和四速變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸，其傳動(dòng)路線表達(dá)式是擬定轉(zhuǎn)速圖如圖25所示，從圖中可知，主軸共得到四段轉(zhuǎn)速: 車(chē)床數(shù)控化改裝主傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)將06140臥式車(chē)床改造成用MCS51系列單片機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)控制，縱向和橫向均具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。這種變速機(jī)構(gòu)仍為有級(jí)變速，一般變速級(jí)數(shù)不超過(guò)四級(jí)。當(dāng)手柄軸帶動(dòng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓塊6依次壓下6個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出6個(gè)不同信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電路信號(hào)的識(shí)別來(lái)控制變速。在同一變速組中，若模數(shù)相同且不采用變位齒輪，則傳動(dòng)副的齒數(shù)和相同。(2)學(xué)生分組，制定任務(wù)實(shí)施方案。但由于超定位，加工、檢驗(yàn)、維修都較困難，而且當(dāng)量摩擦系數(shù)也高，因此適于精度高的場(chǎng)合。3)三角形與矩形組合。5)矩形與燕尾形導(dǎo)軌組合。KT—溫度系數(shù)，按表2一5選取。鑲裝塑料導(dǎo)軌具有耐磨性好，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)接近，化學(xué)穩(wěn)定性好，抗振性好，抗撕傷能力強(qiáng)，工作范圍廣，成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。平鑲條如圖2一5所示，它是靠調(diào)整螺釘1移動(dòng)鑲條2的位置來(lái)調(diào)整間隙的，圖2一5(c)所示為在間隙調(diào)整好后，再用螺釘3將鑲條2緊固。②壓板。另一方面，要使功能達(dá)到最佳，機(jī)械子系統(tǒng)、電子信息處理子系統(tǒng)、動(dòng)力子系統(tǒng)、傳感檢測(cè)子系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)5部分構(gòu)成要素的匹配、相互協(xié)調(diào)和相互補(bǔ)充也極為重要。此外，還應(yīng)了解競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的種類(lèi)、優(yōu)缺點(diǎn)和市場(chǎng)占有率等情況。所使用的關(guān)鍵性技術(shù)應(yīng)該是比較成熟的、成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)容易控制的。在制定主要產(chǎn)品的規(guī)格和性能指標(biāo)時(shí)還要充分參考競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品及發(fā)展趨勢(shì)，制定最合理的參數(shù)。該方案主要包括產(chǎn)品外觀和結(jié)構(gòu)布置方案、產(chǎn)品部件或子系統(tǒng)劃分以及設(shè)計(jì)目標(biāo)、各部件或子系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)等三個(gè)方面，并制訂詳細(xì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、驗(yàn)收規(guī)范及進(jìn)度計(jì)劃。式中bs0—選定型號(hào)的基準(zhǔn)寬度，由表95可查得bs0 = 。錐齒輪材料選擇45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為217~225 HBS。發(fā)射式是發(fā)射、接收同體，置流水線一邊，前面沒(méi)有工件往下流時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的紅外線直接射出沒(méi)有反射，接收器沒(méi)有接收到反射來(lái)的紅外線信號(hào)則沒(méi)有輸出。(3)學(xué)會(huì)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。圖3一1機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖3一2常用電子類(lèi)組裝工具圖3一4方案一草圖圖3一5風(fēng)能供料裝置結(jié)構(gòu)示意圖3一6風(fēng)能供料裝置主要部件示意圖3一7同步帶表31同步帶載荷修正系數(shù)KA表3一3帶輪最小許用齒數(shù)Zmin表3一4同步帶節(jié)線長(zhǎng)度L P表35同步帶在基準(zhǔn)帶寬下的許用工作拉力和線密度表3一6小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)圖39同步帶傳動(dòng)示意簡(jiǎn)圖圖3一10小帶輪零件圖3一11大帶輪零件圖3一12同步帶傳動(dòng)效果表310項(xiàng)目評(píng)價(jià)表。(1)電腦若干(二維設(shè)計(jì)軟件、三維設(shè)計(jì)軟件必有)。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)日的是每推一個(gè)料，計(jì)數(shù)器顯示一個(gè)數(shù)，逐次遞增。(3)計(jì)算相關(guān)參數(shù)。10)帶的工作能力驗(yàn)算。當(dāng)帶速和安裝尺比寸允許時(shí)，Z1盡可能選用較大值，初步選取Z1=12。如果不充分考慮這些問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間則可能拖延，從而錯(cuò)過(guò)市場(chǎng)最佳時(shí)機(jī)，使產(chǎn)品的成本過(guò)高、質(zhì)量和成品率低或者大規(guī)模地更換生產(chǎn)設(shè)備等。2)可選技術(shù)方案:同樣的產(chǎn)品可能有多種技術(shù)方案可選擇，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)一定的準(zhǔn)則從中選擇一個(gè)最合適的方案或?qū)⑦@些方案進(jìn)行綜合處理。此外，還要了解本單位的生產(chǎn)基礎(chǔ)條件。一個(gè)全新的機(jī)電一體化產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程大體可以分為產(chǎn)品規(guī)劃、概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段。 已知作用在單滑座上的最大載荷Fmax，滑座數(shù)M=4，工作臺(tái)受到進(jìn)給方向的載荷(與絲杠軸線平行)Ff= 1 401 N，工作臺(tái)受到橫向的載荷(與絲杠軸線垂直)Fn= 337 N ,工作臺(tái)受到垂直方向的載荷(與工作臺(tái)面垂直)Fe=512 N，移動(dòng)部件總重量G =736 N。楔形鑲條如圖2一6所示，鑲條的兩個(gè)面分別與動(dòng)導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌均勻接觸，所以比平鑲條剛度高，但加工較困難。2)調(diào)整裝置。K—壽命系數(shù)，一般取K=50。6)雙圓柱導(dǎo)軌組合。其缺點(diǎn)是三角形導(dǎo)軌比矩形導(dǎo)軌磨損快，易造成磨損不均勻，磨損后又不能通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償，故對(duì)位置精度有影響。2)雙矩形導(dǎo)軌。項(xiàng)日的整體評(píng)價(jià)如表13所示。當(dāng)傳動(dòng)比i采用標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，齒數(shù)和S及小齒輪齒數(shù)可以從表1一1中查得。與此同時(shí)，在速度繼電器的控制下，主電動(dòng)機(jī)低速點(diǎn)動(dòng)，以便滑移齒輪順利地進(jìn)人嚙合位片。采用直流主軸電動(dòng)機(jī)或交流主軸電動(dòng)機(jī)改裝，其改裝成本高，但效果好，能獲得滿意的速度，而且由于傳動(dòng)鏈中沒(méi)有齒輪，故噪聲很小。一般的臥式車(chē)床在改裝為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床時(shí)，主傳動(dòng)系統(tǒng)和變速操縱機(jī)構(gòu)是不動(dòng)的，可利用暫停指令進(jìn)行手動(dòng)變速換擋，然后再繼續(xù)加工。現(xiàn)在在中、小功率領(lǐng)域，交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)已占優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用一也更加廣泛。直流電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速向上至最高轉(zhuǎn)速是用調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流(簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)磁)的辦法來(lái)調(diào)速的，屬于恒功率調(diào)速。易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)化。變速電動(dòng)機(jī)I’一泛用于數(shù)控機(jī)床和大型機(jī)床中。因此，需要在無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)之后串聯(lián)機(jī)械分級(jí)變速傳動(dòng)，以滿足調(diào)速范圍和功率、轉(zhuǎn)矩特性的要求。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)可由機(jī)械摩擦無(wú)級(jí)變速器、液壓無(wú)級(jí)變速器和電氣無(wú)級(jí)變速器來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)降速后，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩可以擴(kuò)大，以滿足主軸低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出扭矩大的特性要求。大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下四種配置方式:(1)主軸電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)可按以下不同的特征來(lái)分類(lèi):(1)按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)?！?0》系統(tǒng)精度：指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的精確程度。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)。（2）螺旋傳動(dòng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的的一種傳動(dòng)形式。缺點(diǎn)；各電路電平相差很大時(shí)不能使用，因?yàn)楦唠娖綄a(chǎn)生很大的地電流并干擾到低電平電路中去。3機(jī)電一體化系統(tǒng)包括_機(jī)械技術(shù)___、傳感檢測(cè)技術(shù)____、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)____、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)____、總體等相關(guān)技術(shù)。2伺服系統(tǒng)的基本組成部分包括_控制器____、比較環(huán)節(jié)_____、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置_____四大部分。1機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由__機(jī)械本體___、動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)_____、接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)_____、傳感器檢測(cè)部分_____、控制及處理部分____等部分組成。伺服系統(tǒng)的