机电系统的结构设计中常用的典型机构

省平台机电一体化轴系测验答案
机电一体化系统中所用的传动机构主要有滑动丝杠机构、滚珠丝杠机构、齿轮传动机构、同步带传动机构、间歇机构、挠性传动机构等。

传动机构主要用来实现运动和动力的转换。

机电一体化机械系统的传动机构要求具有传动精度高、工作稳
定性好、响应速度快等特点。

机电一体化系统的常用传动机构为保证系统的传动精度、工作稳定性和快速响应性传动机构应满足以下几个方面的要求在不影响系
统刚度的条件下,传动机构的质量和转动惯量机电一体化系统五大结
构机械本体,驱动与执行部分,能源部分,信息处理与控制部分,检测
部分。

对应现实功能主功能,构造功能,动力功能,检测功能,控制功能。

机电一体化系统功能是电子、软件、技术和机械等的一大集成。

但由于具体的系统功能结构组成成分的不同,系统实际运行中的各种辅助
功能的差异性。

机电一体化的传动机构设计机电一体化系统中的机械设计要遵循机电结合、机电互补的原则，满意高精度、快速响应速度和稳定性的要求。

详细包括两大部分的内容：一是机械传动装置的设计，一是机械结构的设计。

机电一体化对机械系统的基本要求：（1）、转动惯量（J）小（2）、刚度（K）大（3）、阻尼（B）合适机械系统的组成：传动机构、导向机构、执行机构。

传动装置功能：传递运动（速度、位移）和动力（力、力矩）滚珠丝杠：丝杠和螺母的螺纹滚道间置滚珠，当丝杠或螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，使丝杠和螺母作相对运动时为滚动摩擦。

在螺母（或丝杠）上有滚珠返回的通道，与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。

滚珠丝杠按滚珠的循环方式不同分为内循环类型和外循环类型滚珠丝杠的特点：1、传动效率高2、运动具有可逆性3、传动精度高4、磨损小，使用寿命长5、制造工艺简单，成本高6、不能自锁调整滚珠丝杠轴向间隙的结构形式：垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙式、变位螺距调隙式滚珠丝杠的主要尺寸：公称直径（滚珠中心圆直径）、导程(或螺距)、螺旋升角、滚珠直径、螺纹滚道半径、丝杠外径、丝杠内径、螺母外径、螺母内径等。

滚珠丝杠的公差等级：依据JB316.2-91《滚珠丝杠副精度》标准规定分为5个等级：1、2、3、4、5级（有的参考书称7个等级，另外有7、10级），1级最高，5级最低。

一般动力传动选4、5级，数控机床、精密机械或仪器选1、2、3级。

为保证滚珠丝杠副传动的刚度和精度，应选择合适的支承方式，选用轴承组合，一般常用推力轴承和向心球轴承。

四种典型的支承方式：(1)、单推—单推(2)、双推—双推(3)、双推—简支(4)、双推—自由滚珠丝杠设计计算：(1)、求出计算载荷=K Fm K为工况系数Fm平均工作载荷（N）(2)、依据寿命计算出额定动载荷（3）、查滚珠丝杠副系列中的额定动载荷，使，初选几个规格（或型号），列出其主要参数（4）、验算传动效率、刚度、稳定性等滚珠丝杠副传动刚度由三部分组成：滚珠丝杠的拉压刚度、滚珠丝杠与螺母接触刚度、滚珠丝杠轴承与轴承座的支承刚度（1）拉压刚度a、一端固定，一端自由b、两端固定（2）接触刚度KN（3）支承刚度包括轴承轴向刚度、轴承支座刚度、螺母支座刚度这三部分刚度，一般难以精确计算，依据结构而定。

2021年国家开放大学电大机电一体化系统设计基础自测答案题目为随机抽题请用CTRL+F来搜索试题1．以下产品属于机电一体化产品的是（）。

正确答案是：全自动洗衣机2．以下产品不属于机电一体化产品的是（）。

正确答案是：电子计算机1．自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。

（）正确答案是：“对”。

2．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。

正确答案是：“错”。

3．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。

正确答案是：“对”。

4．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。

正确答案是：“对”。

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。

正确答案是：“对”。

1．完善的机电一体化系统的主要组成部分有哪些？。

正确答案是：完善的机电一体化系统主要由机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件、信息处理及控制系统组成，各要素和环节之间通过接口相联系。

2．传统机械、电子产品与机电一体化产品的主要区别是什么？正确答案是：机电一体化与机械电气化的主要区别有：1．电气化机械在设计过程中不考虑或少考虑控制电器与机械的内在联系，基本上是根据机械的要求，选用相应的驱动电机或电气传动装置；2．机械和电气装置之间界限分明，它们之间的联结以机械联结为主，整个装置是刚性的；3．装置所需的控制是基于电磁学原理的各种电器来实现，属强电范畴，其主要支撑技术是电工技术。

机械工程技术由纯机械发展到机械电气化，仍属传统机械，主要功能依然是代替和放大人的体力。

1．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（）。

正确答案是：增大系统刚度2. 导程L0=8mm的丝杠的总质量为6kg，标称直径为40mm，则其转动惯量为（）kg·mm2。

1、用功能树法进行露天矿开采挖掘机的功能原理方案设计。

答：首先进行功能原理结构分析：由此推导，得出以下功能原理图：2、一数控系统如图所示，试说明图中的各个部分分别属于机电一体化系统的哪一基本结构要素。

总总总总总总1总总总1总总总n……总总总n……总总总n……总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总总答：按照机电一体化系统的基本结构要素，图示数控机床的各个部分归类如下：（1）控制及信息处理单元： 键盘、计算机、显示（2）测试传感部分： 光电编码器、信号处理（3）能源： 电源（4）驱动部分： 功放、电机（5）执行机构： 联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台3、已知某物料搬动机械手的结构与动作过程如图所示，要求机械手的操作方式分为手动方式和自动方式。

机械手有升降、水平移动、手爪夹持等3个自由度，采用电磁阀控制的气缸驱动，PLC控制。

要求写出物料搬动机械手设计和产品开发的详细工程路线。

左移答：系统设计的详细工程路线：1)确定目标及技术规范：机械手的用途：物料搬运。

工作方式：手动、自动方式主要技术参数：3自由度。

使用环境要求：生产线2)可行性分析：收集资料、市场分析、可行性分析、技术经济性分析3)总体方案设计：机械手总体结构方案设计制定研制计划；开发经费概算；开发风险分析。

4)总体方案的评审、评价。

5)理论分析阶段：机构运动学模型、作业空间分析；机构的力学计算；驱动元件的选择、动力计算；传感器选择、精度分析；建立控制模型、仿真分析。

6)详细设计：包括系统总体设计，业务的划分；控制系统设计；程序设计；后备系统设计；设计说明书、使用说明书。

7)详细设计方案评价。

8)试制样机：机械本体、动力驱动系统、供电系统、控制系统、传感器、检测系统。

9)机械手样机的实验测试：调试控制系统、控制性能测试、功能测试、精度、工作空间测试、动态指标测试、作业试验。

10)技术评价与审定：对样机及其性能进行综合评价，提供改进意见，对不满意的部分进行修改，直至样机合格后方可进人下一步骤。

1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信;2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道;3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度;4. 一般来说,伺服系统的执行元件主要分为电磁式液压式气压式和其它等四大类型;5. 在SPWM变频调速系统中,通常载波是等腰三角波 , 而调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速：a)基频额定频率以下的恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式;b)基频额定频率以上的弱磁通变频调速,属于恒功率调速方式;7. 开环步进电动机控制系统,主要由. 环形分配器功率驱动器步进电机等组成;8. 实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1计算机软件2 硬件分配,3专用环形分配器9. 根据计算机在控制中的应用方式,把计算机控制系统分为四类：1操作指导控制系统2直接控制系统3监督计算机控制系统4分级计算机控制系统10．应用于工业控制的计算机主要有：1单片机 2PLC,3总线工控机等类型;11.干扰传播途径有二种方式,其中传导耦合方式：干扰信号能量以电压或电流的形式,通过金属导体传递;12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离滤波接地合理布局和软件抗干扰技术;13. 电场屏蔽----通常用铜、铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体,并应保持良好接地;14．根据频率特性解释下列滤波器的作用：1低通滤波器：只让低频成分通过,而高于截止频率成分受到抑制、衰减,不让通过;2带通滤波器：只让某一频带内的成分通过,而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过;一、填空每空2分,共20分1.机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、和组成;3．在小功率传动链中,为使总的折算惯量最小,各级传动比分配应遵守原则;4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等部分构成;5．传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度;一、填空每空2分,共20分1.办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、填空题1、电感式传感器是一种把微小位移变化量转变成电感变化量的位移传感器;2、光电编码器根据结构可分为增量式和绝对式;3、热电阻温度传感器的工作原理是基于金属的热电阻效应;4、热电偶温度传感器的工作原理是基于物体的热电效应;5、对伺服系统的技术要求是系统精度、稳定性、响应特性、工作频率;6、液压系统一般包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分;7、典型的气动驱动系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件组成;8、机电控制系统的机械装置主要包括传动机构、导向机构和执行器三个部分;9、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计、动态设计;10、欠电流继电器利用其常开触点串接在被控线路中起欠流保护;11、过电流继电器利用其常闭触点串接在被控线路中起过流保护;12、接口的基本功能主要有数据格式转换、放大、通信联络;13、伺服系统的基本组成包括控制器、执行环节、检测装置、比较环节;14、工作接地分为一点接地、多点接地;15、机电一体化产品按用途可以划分为办公机电一体化产品、产业机电一体化产品和民用机电一体化产品;16、典型的可编程控制器由编程器、微处理器、存储器、电源和输入／输出接口等部分构成;17、S7-200 PLC的控制程序通常由用户程序、数据块和参数组成;18、PLC根据数据传输方式分为并行和串行通信通信方式;19、PLC的串行通信接口有RS232C、RS485、RS422;20、S7-200的通信协议为PPI协议;21、交-直-交变频器的内部电路主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路和控制电路组成;22、机电一体化系统常用的能源有电力源、液压源和气压源;二、填空题每小题2分,共20分1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： __________,________________;2. 机电一体化系统,设计指标和评价标准应包括 __________, __________,__________ , __________;3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用___________________________________;4. 某光栅的条纹密度是50条/mm,光栅条纹间的夹角θ=孤度,则莫尔条纹的宽度是_______________________;5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动,必须同时控制每一个轴的______________________,使它们同步协调到达目标点;6. 某4极交流感应电机,电源频率为50Hz,转速为1470r/min,则转差率为_____________;7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________;8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________;9. 复合控制器必定具有__________________________________;10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型;1. 内循环外循环2. 性能指标系统功能使用条件经济效益3. PLC4. 20mm5. 位置和速度6.7. 增加而减小8. 29. 前馈控制器 10. 简单的直线运动控制二、填空题每小题2分,共20分1、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________;2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类： _____________________________;3、应用于工业控制的计算机主要有 ______________________________等类型;4. 机电一体化系统,设计指标和评价标准应包括________________________________;5、可编程控制器主要由_____________________________等其它辅助模块组成;6. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用_______________________________________________________;7、现在常用的总线工控制机有 ________ 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等;8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_____________________________;9. 某光栅的条纹密度是50条/mm,光栅条纹间的夹角θ=孤度,则莫尔条纹的宽度是_______________________;10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_____________________________”;1、操作指导控制系统分级计算机控制系统监督计算机控制系统SCC直接数字控制系统2. 外循环插管式内循环反向器式 3、单片机 PLC 总线工控机 4. 性能指标系统功能使用条件经济效益;5、CPU 存储器接口模块 6. PLC 7、STD总线工业控制机 8、变压器隔离光电隔离 9. 20mm 10. 模拟信号存储器三、选择题每小题1分,共40分1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为：通信和通信;2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括、、、、四种通道;3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的和 ,并尽量高伺服系统的响应速度;4. 一般来说,伺服系统的执行元件主要分为、、、和其它等四大类型;5. 在SPWM变频调速系统中,通常载波是 , 而调制波是;6. 异步交流电动机变频调速：1）基频额定频率以下的恒磁通变频调速,属于调速方式;2）基频额定频率以上的弱磁通变频调速,属于调速方式;7. 开环步进电动机控制系统,主要由、和等组成;8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1 ,2 ,3 ;9. 根据计算机在控制中的应用方式,把计算机控制系统分为四类：1 ,2 ,3 ,4 ;10．应用于工业控制的计算机主要有：1 ,2 ,3 等类型;11.干扰传播途径有二种方式,其中传导耦合方式：干扰信号能量以或的形式,通过金属导体传递;12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、、、合理布局和软件抗干扰技术;13. 电场屏蔽----通常用的金属材料作屏蔽体,并应保持良好 ; 14．根据频率特性解释下列滤波器的作用：1低通滤波器：只让通过,而高于受到抑制、衰减,不让通过;2带通滤波器：只让通过,而高于部分;A 换向结构B 转换电路C 存储电路 D检测环节1. 串行通信并行通信2. 模拟量输入通道模拟量输出通道数字量输入通道数字量输出通道3. 稳定性和精度4. 电磁式液压式气压式5. 等腰三角波正弦波6. 恒转矩恒功率7. 环形分配器功率驱动器步进电机8. 计算机软件硬件分配专用环形分配器9. 操作指导控制系统直接控制系统监督计算机控制系统分级计算机控制系统10．单片机 PLC 总线工控机11. 电压电流12. 隔离滤波接地13. 铜铝等导电性能良好接地14．1 低频成分截止频率成分2某一频带内的成分上截止频率成分下截止频率成分一、填空题每空1分,共20分1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种;2．机电一体化系统,设计指标和评价标准应包括括、、、、3．在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的 ,并尽量高伺服系统的响应速度;4.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是、、 ;5．抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、、、合理布局和软件抗干扰技术;6．机电一体化系统一般由______________、_____________、接口、___________、_____________、______________等部分组成;7．机电一体化系统产品设计类型大致可分为________________、适应性设计、________________;1、内循环、外循环2、性能指标系统功能使用条件经济效益3、稳定性4、 1采用计算机软件分配器 2小规模集成电路搭接的硬件分配器 3专用模块分配器5、隔离滤波接地6、机械本体动力与驱动执行机构传感器检测部分控制及处理部分7、开发性设计变参数设计问答题：1. 试简述光电式转速传感器的测量原理;2. 试述可编程控制器的工作原理;3. 在模拟输入通道中,采样/保持器有什么作用是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器为什么4. 柔性制造系统的主要特点有哪些5 步进电动机是什么电机它的驱动电路的功能是什么6. 伺服控制系统一般包括哪几个部分每部分能实现何种功能六、解答题每小题5分,共40分1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素;2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成;4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式;5．简述伺服系统的结构组成;6．DAC0832有哪三种输入工作方式有哪二种输出工作方式7. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求：1步进电机的步距角； 2脉冲电源的频率;8. 测量某加热炉温度范围为100~1124℃,线性温度变送器输出0~5V,用ADC0809转换器输入到微机控制系统中,试求测量该温度环境的分辨率和精度;1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴或与被测轴相连接的输入轴上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成;光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上;当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N,则可测出转速为 Zt Nn 60 式中 Z ——圆盘上的缝隙数；n ——转速r ／min ；t ——测量时间s;2. 可编程控制器有两种基本的工作状态,即运行RUN 和停止STOP 状态;不管是在哪种状态,PLC 都是反复不断地重复进行,直至PLC 停机;在每次循环中,若处于运行RUN 状态,可编程控制器完成5个阶断,如图所示;若处于停止STOP 状态,PLC 也要循环进行内部处理和通信服务;3. 由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作,因此,在转换过程中,模拟量不能发生变化,否则,将直接影响转换精度;采样/保持器SamPLE/Hold就是使在A/D转换时,保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化; 模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器;当输入的模拟量信号变化缓慢时,也可省去采样/保持器;4. 1柔性高,适应多品种中小批量生产；2系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；3可混流加工不同的零件；4系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；5多层计算机控制,可以和上层计算机联网；6可进行三班无人干预生产;5. 步进电动机又称电脉冲马达,是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机,成本较低,易于采用计算机控制,且比直流\交流电动机组成的开环控制系统精度高,因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中;步进电动机驱动电路实际上是一个功率开关电路,为使步进电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作,提供的足够功率的控制信号;6. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分;比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号,通常由专门的电路或计算机来实现；控制器通常是计算机或PID控制电路；其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作；执行元件按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作,机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等;被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体,一般包括传动系统、执行装置和负载；检测环节指能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路;六、解答题每小题5分,共40分1． 1机械本体2动力与驱动；3传感测试部分；4执行机构5控制及信息处理单元2．1、偏心轴套调整法 2、双片薄齿轮错齿调整法3．对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性;机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构;4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式;独立编址；与储存器统一编址;5． 1 比较环节；2 控制器；3 执行环节；4 被控对象；5 检测环节;6．输入工作方式：1直通方式 2单缓冲方式3双缓冲方式输出工作方式：1单极性输出 2双极性输出7. 1 K=2; M=5, Z=24; α=360/2524=º2 f=400Hz8. 4 ℃ ; +2℃;1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度2．机电一体化相关技术有哪些 3．转动惯量对传动系统有哪些影响4．简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容; 5．简述A／D、D／A接口的功能;1．答：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;2．答：机电一体化相关技术有：机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术;3．答：转动惯量增大使机械负载增加,功率消耗大；使系统相应速度变慢,降低灵敏度；使系统固有频率下降,容易产生谐振;4．答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计;5．答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量;D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号;1. 机电一体化系统的基本构成要素有哪些答：一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素：机械本体、动力源、传感装置、驱动执行机构、控制器等,各要素和环节之间通过接口相联系;2. 测试传感部分的作用答：测试传感部分的作用：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,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息;3. 传感器是如何分类的答：传感器的分类方法有如下几种：按用途、工作原理、变换原理、输出信号性质分类;4. 简述步进电动机驱动电路的组成;答：步进电动机的驱动电路由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和脉冲放大器组成;5. 简述直流伺服电机两种控制方式的特点;答：直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩;采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变,其电枢电流可以达到额定值,相应的输出转矩也可以达到额定值,因而这种方式又被称为恒转矩调速方式;而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速;由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式;6. 为什么说接触器自锁线路具有欠压和失压的保护作用当失压和欠压时,接触器线圈的电磁吸引力消失或不足,接触器触点释放,断开控制线路,从而使电动机主电路断开;7. 简述PLC系统与继电器接触器控制系统的区别;答：1控制方式：继电器控制系统的控制是采用硬件接线实现的,是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制;PLC控制系统采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,称软接线;2工作方式：继电器控制系统采用并行的工作方式,PLC控制系统采用串行工作方式;3控制速度：继电器控制系统控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象;PLC控制系统是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动;4定时与计数控制：继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大,调整时间困难;继电器控制系统不具备计数功能;PLC控制系统用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响;另外PLC系统具备计数功能;5可靠性和维护性：继电器控制系统可靠性较差,线路复杂,维护工作量大,PLC控制系统可靠性较高,外部线路简单,维护工作量小;8. PLC交流开关量输入模块和直流开关量输入模块分别适用什么场合答：由于交流输入模块电路中增加了限流、滤波和整流三个环节,因此,输入信号的延迟时间要比直流输入电路的要长,但由于其输入端是高电压,因此输入信号的可靠性要比直流输入电路要高;一般来说,交流输入方式用于有油雾、粉尘等恶劣环境,对系统响应要求不高的场合,而直流输入模块用于环境较好,电磁干扰轻,对系统响应要求较高的场合;9. PLC开关量输出模块有哪几种类型各能驱动何种负载答：PLC的输出模块有三种：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出;继电器输出型既可用于交流输出,也用于直流输出;晶体管输出型用于直流输出;双向晶闸管输出型用于控制外部交流负载10. PWM脉宽调速原理;答：PWM是英文Pulse Width Modulation脉冲宽度调制缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式;11. 控制系统接地的目的;答：将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点大地实现低阻抗的连接,称之谓接地;接地的目的有两个：一是为了安全,例如把电子设备的机壳、机座等与大地相接,当设备中存在漏电时,不致影响人身安全,称为安全接地；二是为了给系统提供一个基准电位,例如脉冲数字电路的零电位点等,或为了抑制干扰,如屏蔽接地等;称为工作接地;工作接地包括一点接地和多点接地两种方式;12. 机电一体化系统设计的指标主要包括哪些方面答：主要包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益;13．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度答：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;14．机电一体化相关技术有哪些答：机电一体化相关技术有：机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术;15．简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容;答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计；程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计;16．简述A／D、D／A接口的功能;答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量;D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号;17. 机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求答：机电一体化系统对机械传动系统的要求有：精度；稳定性；快速响应性；还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性;18. S7-200 PLC有哪些硬件资源,如何对他们寻址答：S7-200 PLC的硬件资源包括输入输出映像寄存器区I/Q、标志位存储器区M、特殊标志位存储器区SM、定时器存储器区T、计数器存储器区C、顺序控制标志位区S、变量存储器区V、局部存储器区L、累加器AC/高速计数器HC、模拟量输入输出寄存器AI/AQ等,S7-200 PLC的寻址方式有立即数寻址、直接寻址和间接寻址三大类;1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型2. 什么是步进电机的使用特性3. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面1. 单电源驱动电路双电源驱动电路斩波限流驱动电路2. 步距误差步距误差直接影响执行部件的定位精度;最大静转矩是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时,所能承受的最大外加转矩,亦即所能输出的最大电磁转矩,它反映了步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力;启动矩一频特性空载时步进电动机由静止突然启动,并不失步地进入稳速运行所允许的最高频率称为最高启动频率;启动频率与负载转矩有关;运行矩频特性步进电动机连续运行时所能接受的最高频率称为最高工作频率,它与步距角一起决定执行部件的最大运行速度;最大相电压和最大相电流分别是指步进电动机每相绕组所允许施加的最大电源电压和流过的最大电流;3. 应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益;1、计算机控制系统中,如何用软件进行干扰的防护;2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响如何处理3、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器,光电藕合器的作用有哪些。

常用机构在汽车中的典型应用
1. 连杆机构
连杆机构广泛应用于汽车发动机中,将活塞的往复运动转换为曲柄的旋转运动,从而驱动曲轴转动。

连杆机构的精确设计和制造对发动机的高效运转至关重要。

2. 凸轮机构
凸轮机构在汽车中应用广泛,如控制进气门和排气门的开闭、操作油泵和燃油泵等。

凸轮轴通过凸轮推动摇臂或推杆,实现间歇运动,是汽车发动机的核心部件之一。

3. 差速器
差速器是汽车传动系统中的关键机构,用于使驱动车轮在转弯时能以不同的速度旋转,避免打滑。

差速器通过行星齿轮机构实现动力的合理分配,确保车辆的操控性和稳定性。

4. 变速器
变速器是汽车传动系统中的重要组成部分,通过行星齿轮机构实现不同的传动比,使发动机在不同工况下工作效率最佳。

手动变速器和自动变速器都广泛应用于汽车中。

5. 转向机构
转向机构是汽车转向系统的核心,通过蜗杆蜗轮机构将方向盘的旋转运动转换为车轮的横向运动,实现车辆的转向操作。

转向机构的设计
直接影响汽车的操控性能。

6. 制动机构
制动机构是汽车的重要安全系统,通过机械或液压等原理使车轮产生制动力。

盘式制动器和鼓式制动器是汽车上常见的制动机构,确保车辆能够安全、可靠地减速和停车。

以上是常用机构在汽车中的一些典型应用,它们协同工作,使汽车能够高效、安全地运行。

机构的设计和制造对汽车的性能和可靠性至关重要。

1、什么是机电一体化？机电一体化系统的功能构成和定义是什么？机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化系统的功能构成：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。

机械本体：系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身、框架、联接等。

动力与驱动部分：按照系统控制要求，为系统提供能量和动力使系统正常运行。

执行机构：根据控制信息和指令，完成要求的动作。

传感测试部分：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，变成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。

控制及信息处理部分：将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的地运行。

2、简要叙述机电一体化系统的共性关键技术。

机械设计技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术3、试举出十例典型的机电一体化产品。

数控机床、工业机器人、发电机控制系统、全自动洗衣机、线切割机、电火花加工机床、超声波加工机、激光测量仪、自动探伤机、CT扫描诊断机、自动售货机、传真机、录音机、复印机、磁盘存储器。

4、常用的机械传动机构有哪些？各有何特点？传动机构种类：齿轮传动副、滚珠丝杠副传动系统、同步齿形带、谐波齿轮减速器、软轴传动、联轴器、滚珠花键等机构。

滚动丝杠副的特点：（1）传动效率高、摩擦损失小。

（2）定位精度高，刚度好。

（3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高。

（4）运动具有可逆性。

（5）磨损小，使用寿命长。

（6）制造工艺复杂。

（7）不能自锁。

同步带传动的特点（1）能方便地实现较远中心距的传动；（2）工作平稳，能吸收振动；（3）不需要润滑，耐油、水、耐高温，耐腐蚀，维护保养方便；（4）强度高，厚度小，重量轻；（5）中心距要求严格，安装精度要求高；（6）制造工艺复杂，成本高。