机电一体化技术课程期末考试复习

机电一体化技术课程期末考试复习

一、说明

1、考试范围：本学期课堂教案内容

2、试卷题型：填空、单/多选、概念、简答、计算

二、基本内容

1. 机电一体化与传统机电及自动控制技术的区别。

传统机电技术的操作控制主要通过具有电磁特性的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系；机械本体和电气驱动界限分明，不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。传统自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一体化技术将自动控制原理及方法作为重要支撑技术，应用自控原理和方法,对机电一体化装置进行系统分析和性能测算。

2. 一个较完善的机电一体化系统的基本构成要素。

基本要素：机械本体、动力部分、传感检测部分、执行机构、驱动部分、控制与信息处理单元、接口。

例：

3. 机械系统数学模型机械移动系统动力滑台铣平面．

系统力学模型

运动方程

????tcxmxkxft???

000

??

传递函数??sX10?

2sFkmscs??

m-质量k-刚度c-粘性阻尼系数

4. 传感器的基本特性传感器特性：描述传感器输出与输入关系特性。静态特性：当输入量为常量，或变化缓慢时的输出与输入之间的关系。动态特性：当输入量随时间较快变化时的输出与输入之间的关系。衡量传感器静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞性和重复性。电气控制系统中功率放大器按功能的分类

5.

；）AC/DC变流器——把交流变换成固定的或可调的直流电(整流器)（1 ；DC/AC变流器——把固定的直流电变成固定或可调的交流电(逆变器)（2）包括改变频率或电3）AC/AC变流器——把固定的交流电变成可调的交流电(（压)；（4）DC/DC变流器——把固定的直流电变成可调的直流电（斩波器）。6. 伺服控制系统个齿，当采用三相六拍工作方例：开环伺服系统采用步进电机，电机有40 5毫M。求：式时，丝杠导程为；度)(（1）步进电机的步距角

?360360???1.5???kmz402?3?

分)；转2）当脉冲频率为50Hz时，步进电机的输出转速n (/

（?505?[f]1.[]?Hz min/12.5r?[n]??60?60?min r/360?360

。3）螺母带动的工作台的平稳运行速度v （(m/S) 转速X导程v= p X n =

v?p?n?5?12.5?62.5mm/min?2?2s/m10?04.1?60?10?5.62?

7. 机械传动系统识别机械零件

例子：=250 ，，zz，=48，=18z=24n=48z知：1）如图所示，已12312' =100 r/minnr/min，，转向如图。试求n的大小和方向。H3．

zznn提示：?HH i321????13zznn?H'123

）2设计一带式运输机单级圆柱齿轮减速器中的直齿圆柱齿轮传动，如图，单向运转，载荷，i=4.6 =44mm d，n =1440r/min=22 所示。已知Z，111平稳。求：

m 2（）模数）齿数（1Z2

）中心距3（）分度圆直径（4

）齿数解：（1Z2．

Z= Z X i=22 X 4.6=101.2 ，12取Z= 101 2（2）模数m

d441=2 mm??m z221 (3) 分度圆直径

d=mz=2 X 22=44 mm 11d=mz=2 X 101=202 mm 22 (4) 中心距

m2(z?z?a)?(22+101)=123 mm21223）设计驱动带式运输机的普通V带传动。已知电动机的额定功率P=5.5kW，转速，小带轮直径，工作情况系数＝1.2，要求K/min?d140mm n?960r Ad11从动轮转速，两班制工作，传动带水平布置。计算

功率、从min n?320r/P2c v。动轮直径、带速d d2解：（1）确定计算功率P c由工作情况系数＝1.2K A故 6.6kW5.5??1.2?PP?K Ac（2）确定从动轮直径

计算从动轮直径d d2n9601140mm=420mm?d?d?1d2d n3202v）带速

（3??nd?140?9601d1s/?7.037mmv?/s?m/s1000?601000?60

4）一个多缸往复式压气机，选用滚子链传动，水平布置，不设张紧轮。电

n?970r/min n?330r/min率机动转功转气，压机速速定额机动电，21．

P?10kW，小链轮齿数，节距，传动中心距不超过23z?15.875mm?p1v、分度圆直、

链速650mm，中心距可以调节（水平布置）。计算链轮齿数z2径。

解：（1）链轮齿数z2n970传动比12.94i???n3302大链轮齿数取。

68?67.62?zz?iz?2.94?23212v 2）链速（zpn23?15.875?97011m/s=5.90m/s??v

60?100060?1000由表4-17知，链速合适；按图4-24，传动采用油浴润滑。

（3）分度圆直径

P15.875mm=116.59mm?d?1sin(180/z)sin(180/23)1

P15.875mm=343.74mm d??2sin(180/z)sin(180/68)2

三、基础知识

1.机器是执行机械运动的一种装置，能实现物料、能量和信息的传递和转换。

2.机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是提供动力、传递运动、传递

动力。

3.机电一体化系统的执行部分将输入的各种形式的能量转变为机械能。

4.机电一体化的高性能化一般包含高速化、高精度、高效率、高可靠性。

机电一体化的机械产品与传统的机械产品的区别在于机械结构更简单、机 5.械

功能更强、性能更优越。

6.机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、位置控制、最优控制、．自适应控制、智能控制。

7.机电一体化系统设计的主要内容包括系统原理方案设计、结构方案的设计、

总体布局与环境设计、技术参数与技术指标确定、总体方案评价与决策。

8.影响机电一体化系统中传动链的动力学性能的影响因素有负载的变化、

传动链惯性、传动链固有频率、间隙、摩擦、润滑和温升、速度大小。

9.接口的作用是将各要素或子系统连接成为一个有机整体，使各个功能环节有

目的地协调一致运动，从而形成机电一体化的系统工程。