《机电一体化系统设计基础》形成性考核册1、2、3、4参考答案(中央电大形成性考核册)
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国开形成性考核《机电一体化系统》形考任务(1-4)试题及答案(课程ID:03324,整套相同,如遇顺序不同,Ctrl+F查找,祝同学们取得优异成绩!)形考任务1一、判断题(每个2分,共18分)题目:1、滚珠丝杆机构不能自锁。
(V)题目:2、转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
(X)题目:3、谐波齿轮减速器输入转速一般从刚轮输入。
(X)题目:4、直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。
(V)题目:5、在机电一体化系统中,通过增大执行装置的固有频率可有效提高系统的稳定性。
(V)题目:6、在机电一体化系统中,通过提高系统的阻尼能力可有效提高系统的稳定性。
(V)题目:7、在机电一体化系统中,通过消除传动系统的回程误差可有效提高系统的稳定性。
(V)题目:8、在机电一体化系统中,通过提高驱动元件的驱动力可有效提高系统的稳定性。
(X)题目:9、在机电一体化系统中,通过减小机构的传动误差可有效提高系统的稳定性。
(X)二、选择题(每个5分,共30分)题目:10、机电一体化系统的基本功能要素之一:接口的基本功能是(D)。
【A】:交换【B】:放大【C】:传递【D】:以上三者题目:11、机电一体化系统的核心是(B)。
【A】:接口【B】:控制器【C】:动力部分【D】:执行机构题目:12、机电一体化系统中,根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是(A)。
【A】:执行机构【B】:动力部分【C】:机械本体【D】:控制器题目:13、(B)不是机电一体化产品。
【A】:复印机【B】:打字机【C】:空调机【D】:现代汽车题目:14、(A)装置是电机一体化系统的感觉器官,它可以从待测对象那里获取能反应待测对象特性和状态的信息。
【A】:传感检测【B】:自动控制【C】:驱动【D】:执行题目:15、Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合,这两个不同的学科是(B)。
【A】:机械学与信息技术【B】:机械学与电子学【C】:机械学与自动化技术【D】:机械学与计算机题目:16、机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法无(C)。
秋机电一体化系统设计基础形成性考核作业答案SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#《机电一体化系统设计基础》形成性考核作业参考答案形成性考核作业1参考答案一、判断题(正确的打√,错误的打×)1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.×7.× 8.× 9.× 10.√ 11.× 12.×二、单选题1.C 2.A 3.B 4.A ,A 5.D 6.B 7.A 8.D三、简答题1.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分答:机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统五部分相互协调,共同完成所规定的目的功能。
通过接口及相应软件有机结合在一起,构成内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。
2.简述机电一体化系统中的接口的作用。
机电一体系统是机械、电子和信息等性能各异的技术融为一体的综合系统,其构成要素和子系统之间的接口极其重要。
从系统外部看,输入/输出是系统与人、环境或其他系统之间的接口;从系统内部看,机电一体化系统是通过许多接口将各组成要素的输入/输出联系成一体的系统。
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。
为什么阻尼比公式:02mK B =ξ,由公式可知阻比除了与机械系统的粘性阻尼系数B 有关外,还与系统刚度K 0和质量m 有关。
因此,在机械结构设计时,应当通过对刚度、质量和摩擦系数等参数的合理匹配,得到机械系统阻尼比ξ的适当取值,以保证系统的良好动态特性。
4.简述机械系统的刚度对系统动态特性的影响。
机械系统的刚度对系统的主要影响表现为以下几方面:(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响,而对闭环伺服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。
《机电一体化系统设计基础》形成性考核册学生姓名:**学生学号: *************班级: 11春机械专业:机械制造与自动化机电一体化系统设计基础课程作业(一)一、填空题1.控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口电路组成。
2.机电一体化产品按用途可以划分为民用机电一体化、办公机电一体化和产业机电一体化产品。
3.机电一体化系统设计的质量管理主要体现在质量目标管理、实行可行性设计和进行设计质量评审三个方面。
4.市场预测主要包括定期预测和定量预测方法。
5.机电一体化系统中,机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性和快速响应性等方面的要求。
6.在多级传动中,为了减小传动误差,传动比的分配应遵守前小后大原则。
7.当负载折算到电机轴上的惯量等于转子惯量时,系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。
8.机械传动系统中,影响系统传动精度的误差可分为传动误差和回程误差两种。
二、简答题1.机电一体化系统中,传感测试部分的作用是什么?机电一体化系统中传感测试部分的作用是对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,变为可识别的信号,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息。
2.简述机电一体化产品设计的工程路线(主要步骤)机电一体化产品设计的工程路线(主要步骤):拟定产品开发目标和技术规范;收集资料,市场分析,可行性分析和技术经济性分析;总体方案设计;总体方案的评审和评价;详细设计;详细设计方案的评审和评价;试制样机;样机实验,测试;技术评价与审定;小批量生产;试销;正常生产;销售。
3.为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度。
4.影响机电一体化系统传动机构动力学特性的主要因素有哪些?影响系统传动机构动力学特性的主要因素有系统的负载变化;传动系统的惯性;传动系统的固有频率;传动系统中的摩擦与润滑。
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一、判断题(每个10 分,共60 分)
1.3D打印机是通过用去除材料制造法来达到零件形状的机电一体化设备。
【答案】:错误
2.三维扫描仪不可以扫描二维图像。
【答案】:错误
3.3D打印机可以使用不同颜色的打印材料,来实现彩色模型或零件的打印。
【答案】:正确
4.3D打印是快速成型技术的一种。
【答案】:正确
5.3D打印不能打印生物细胞,构成器官。
【答案】:错误
6.三维扫描仪应用了光学技术,使得扫描质量大大提高。
【答案】:正确
二、选择题(每个10 分,共40 分)
7.FMS 适用于下述何种生产类型()。
A.单件、小批
B.大批量、多品种
C.A 和B
D.不确定
【答案】:C
8.由过程控制子系统和过程监视子系统所组成的系统属于柔性制造系统中的()。
A.信息系统
B.能量系统
C.物料系统
D.加工系统
【答案】:A
9.由能量自动分配及输送子系统和能量自动转换系统所组成的系统称为()。
A.加工系统
B.能量系统
C.信息系统
D.物料系统
【答案】:B
10.FMC 是表示()。
A.柔性制造单元
B.柔性制造工厂
C.柔性制造系统
D.柔性制造生产线
【答案】:A。
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案《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。
(×)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 )。
形考一一、判断题1.机电一体化系统是以机械装置为主体,微电子技术为核心,强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
(√)2.机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,具有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。
(√)3.机电一体化系统的主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。
(×)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。
(×)5.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比,应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
(√)6.产品的组成零部件和装配精度高,系统的精度一定就高。
(×)7.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。
(×)8.进行机械系统结构设计时,由于阻尼对系统的精度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。
(×)9.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。
(×)10.选择滚珠丝杠副的过程中,当系统的加工精度要求较高时,导程就大一点;加工精度较低时,导程就选小一些。
(×)11.滚珠丝杠垂直传动时,必须在系统中附加自锁或制动装置。
(√)12.传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量。
(√)13.数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等,它们的共同特点是利用自身的物理特征,制成直线型和圆形结构的位移传感器,输出信号都是脉冲信号,每一个脉冲代表输入的位移当量,通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。
《机电一体化系统》形成性考核作业(一)答案一、填空题1.机电一体化包括六大共性关键技术:精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术。
2.机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。
系统工程、控制论和信息论是机电一体化的理论基础,也是机电一体化技术的方法论。
微电子技术的发展,半导体大规模集成电路制造技术的进步,则为机电一体化技术奠定了物质基础。
机电一体化技术的发展有一个从自发状况向自为方向发展的过程。
3.一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素:机械本体、动力部分、传感检测部分、执行部分、控制及信息处理部分和接口。
4.机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。
5.根据机电一体化系统匹配性要求,要求执行部分的刚性提高、重量减轻、实现组件化、标准化和系列化,提高系统整体可靠性。
6.机电一体化系统一方面要求驱动的高效率和快速响应特性,同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性。
7.自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标最佳化。
8.伺服传动技术就是在控制指令的指挥下,控制驱动元件,使机械的运动部件按照指令要求运动,并具有良好的动态性能。
9.拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为替代法、整体设计法和组合法。
10.机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为:静摩擦力尽可能小,动摩擦力应尽为可能小的正斜率,若为副斜率则易产生爬行,降低精度,减少寿命。
11.运动中的机械部件易产生振动,其振幅取决于系统的阻尼和固有频率,系统的阻尼越大,最大振幅越小,其衰减越快。
12.在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响,一般取阻尼比ξ在0.4到0.8之间的欠阻尼系统,这样既能保证振荡在一定的范围内,过渡过程较平稳,过渡时间较短,又具有较高的灵敏度。
13.间隙将使机械传动系统产生回程误差,影响伺服系统中位置环的稳定性。
《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。
(×)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2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率,应设法(A )。
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。
(×)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2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率,应设法(A )。
国家开放大学《机电体化系统》形考任务-参考答案(一)国家开放大学是一所知名的远程教育高校,旨在为广大学习升学的人群提供优质的教育教学服务,满足社会发展的需要。
其中《机电体化系统》是一门综合性的课程,通过学习,能够使学员掌握机电一体化的基本概念、设计原理及运作方式,并能独立完成机电系统的设计与调试工作。
而在学习过程中,形考任务是重要的学习评价方式之一,针对其相关题目,本文将提供参考答案,希望能够帮助广大学生更好地完成任务。
一、机电体化系统的基本概念和设计原理1. 机电一体化系统的基本概念是什么?答:机电一体化系统是指由机械结构、电子控制和传感器等组成的综合性系统。
机电一体化系统相对于传统机械系统和纯电子系统而言,能够更好地满足工业和日常生活中对系统精度、速度和可靠性等方面的要求。
2. 机电一体化系统的设计原理是什么?答:机电一体化系统的设计原理是通过对机械结构、电子控制和传感器等方面的综合分析和优化,实现机电一体化系统的高效运作和性能优化。
二、机电体化系统的运作方式和调试工作1. 机电一体化系统的运作方式是什么?答:机电一体化系统的运作方式是通过机械结构的运动来驱动电子控制和传感器等组件协同运作,从而实现系统的设计要求。
2. 机电一体化系统的调试工作有哪些?答:机电一体化系统调试工作包括如下几个方面:(1) 机械结构调试:主要是对机械结构的设计、制造和安装等方面进行调试,确保机械结构能够稳定运作。
(2) 电子控制调试:主要是对电子控制器的编程和控制算法进行调试,确保控制器能够准确、灵活地控制机械结构。
(3) 传感器调试:主要是对传感器的参数设定、安装位置以及数据采集与分析进行调试,确保传感器能够获取到准确可靠的信息。
以上就是本文对于国家开放大学《机电体化系统》形考任务-参考答案的介绍。
希望通过本文的介绍,能够帮助广大学生更好地理解机电体化系统的相关知识,提高学习效率,不断提升自己的专业技能。
《机电一体化系统设计基础》中央电大形成性考核作业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。
(×)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2.为提高机电一体化机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.48.5 B.97C.4.85 D.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?机电一体化系统的对应要素及相应功能关系2.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J m=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=1.8×10-4kg·m3,丝杠的转动惯量J s=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J G;(2)传动件折算到电机轴的等效转动惯量J e;(3)电机轴上的总转动惯量J。
图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台解:(1)J G =m (t/2π)2=50*1000*(0.005/2/3/14) 2=0.03166 ( kg ·m 3)(2) J e =( J 2+J s +J G )/i 2=(1.8×10-4+3.8×10-4+316.6×10-4)/52= 12.88×10-4 ( kg ·m 3 )(3)J= J 1+ J e =1×10-4 +12.88×10-4 =13.88 (kg ·m 3)2.已知某四级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.01弧度,各级减速比相同,即i 1 = i 2 =…= i 4 =3,求该系统的最大转角误差Δφmax 。
解:Δφmax =Δφ1/( i 1* i 2* i 3* i 4)+ (Δφ2+Δφ3)/ (i 2* i 3* i 4)+ (Δφ4+Δφ5)/ (i 3* i 4)+ (Δφ6+Δφ7/ (i 4)+ Δφ8==0.01/34+ 0.02/33+0.02/32+0.02/3+0.01=0.01975 (弧度)五、综合题1. 分析下图调整齿侧间隙的原理。
1. 锁紧螺母2. 圆螺母3. 带凸缘螺母4.无凸缘螺母答:图中所示的双螺母螺纹预紧调整齿侧间隙,双螺母中的一个外端有凸缘,一个外端无凸缘,但制有螺纹,它伸出套筒外用两个螺母固定锁紧,并用键来防止两螺母相对转动。
旋转圆螺母可调整消除间隙并产生预紧力,之后再用锁紧螺母锁紧。
2.分析下图中传动大负载时消除齿侧间隙的原理。
1、6-小齿轮2、5-大齿轮 3-齿轮 4-预载装置 7-齿条答:小齿轮1、6与齿条7啮合,与小齿轮1、6同轴的大齿轮2、5分别与齿轮3啮合,通过预载装置4向齿轮3上预加负载,使齿轮2、5同时向相反方向移动,从而带动小齿轮1、6转动,其齿面便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧,从而消除了齿侧间隙 作业2 工作台 丝杠 滚珠螺母齿轮减速器 联轴器 DC 伺服 电机 i =5一、判断题(正确的打√,错误的打×)1.机电一体化系统是以微电子技术为主体、以机械部分为核心,强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
(√)×2.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比,应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
(√)3.双螺母消除轴向间隙的结构形式结构紧凑,工作可靠,调整方便,能够精确调整。
(×)4.传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
(√)×5.感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角。
(√)6.选择传感器时,如果测量的目的是进行定性分析,则选用绝对量值精度高的传感器,而不宜选用重复精度高的传感器。
(×)7.传感器在使用前、使用中或修理后,必须对其主要技术指标标定或校准,以确保传感器的性能指标达到要求。
(√)8.驱动部分在控制信息作用下提供动力,伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。
(√)9.气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。
(×)10.永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩,故具有记忆能力,可用于定位驱动。
(√)11.步进电动机的转动惯量越大,同频率下的起动转矩就越大。
(×)12.直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。
(×)二、单选题1.以下产品不属于机电一体化产品的是(B)。
A.工业机器人B.电子计算机C.空调 D.复印机2.多级齿轮传动中,各级传动比相等的分配原则适用于按(C )设计的传动链。
A.最小等效转动惯量原则B.输出轴的转角误差最小原则C.重量最轻原则(小功率装置)D.重量最轻原则(大功率装置)3.检测环节能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲,一般包括传感器和(B )。
A 控制电路B 转换电路C 放大电路D 逆变电路4.幅频特性和相频特性是模拟式传感器的(B )。
A.静态特性指标B.动态特性指标C.输入特性参数D.输出特性参数5.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线,刻线数为100线/mm,,经四倍细分后,记数脉冲为400,光栅位移是(A )mm。
A.1 B.2 C.3 D.46.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称(B )。
A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人7.闭环控制的驱动装置中,丝杠螺母机构位于闭环之外,所以它的(C )。
A.回程误差不影响输出精度,但传动误差影响输出精度B.传动误差不影响输出精度,但回程误差影响输出精度C.回程误差和传动误差都不会影响输出精度D.回程误差和传动误差都会影响输出精度8. 以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是(B )。
A 改变电压的大小B 改变电动机的供电频率C 改变电压的相位D 改变电动机转子绕组匝数三、简答题1.什么是传感器的静态特性和动态特性?●传感器的静态特性是指传感器的输入信号不随时间变化或变化非常缓慢时,所表现出来的输出响应特性。
需要了解的主要参数有:线性范围、线性度、灵敏度、精确度、分辨力、迟滞、稳定性。
●传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。
需要了解的主要参数有:幅频特性和相频特性。
2.什么是伺服系统?伺服系统的一般组成有哪几个部分?伺服系统又称随动系统,它是以机械位置、速度和加速度为控制对象,在控制命令指挥下,控制元件的工作,使机械运动部件按照命令要求运动。
一般来说,伺服系统组成框图如图所示。
伺服系统组成框图(1)控制器:伺服系统中控制器的主要任务是根据输入信号和反馈信号决定控制策略,控制器通常由电子线路或计算机组成。