机电一体化系统设计1

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绝密★启用前
2009年6月河南省高等教育自学考试助学统一命题考试
机电一体化系统设计 试卷
(课程代码 2245)
本试卷共8页,满分100分;考试时间150分钟
复查总分 总复查人(签名) 1. “机电一体化”含义是 【 】
A. 以机为主加点电
B. 机械部与电子部合并
C. 以电淘汰机
D. 机械与电子的集成技术
2. 齿轮传动的传动效率随着传动级数 【 】
A. 增加而增加
B. 增加而降低
C. 减少而降低
D. 变化而不变 3.滚珠丝杆副的基本导程减少,可以 【 】
A .加大螺旋升角
B .提高承载能力
C .提高传动效率
D .提高精度
4.光栅条纹密度是100条/mm ,光栅条纹间夹角θ=0.001弧度,莫尔条纹的
宽度 【 】
A .100mm
B .20mm
C .10mm
D ..0.1mm 5. 直流测速发电机输出的是与转速 【 】
A .成正比的交流电压
B .成反比的交流电压
C .成正比的直流电压
D .成反比的直流电压
6.电压跟随器的输出电压 输入电压 【 】
A .等于
B .大于
C .大于等于
D .小于
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1.5分,共
15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合
题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

选错、
多选或未选均无分。

7.某4级交流感应电动机,电源频率为50Hz,当转差率为0.02时,其转速为【】A.1450[r/min] B.2940 [r/min] C.735[r/min] D.1470 [r/min] 8.某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°,三相双三拍运行时步距角为【】A.3°B.7.5°C.6°D.1.5°
9.某步进电动机,三相,转子40个齿,欲使其步矩0.5°,应采用的通电方式为【】A.单拍制B.双拍制C.单双拍制D.细分电路
10.梯形图中的计数器,采用的助记符指令为【】
A.OR STR B.AND STR C.TMR D.UDC
二、简答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)11.机和电融合的设计思想是什么?
12.机电一体化系统结构中驱动模块在系统中的作用是什么?
13.滚珠丝杆螺母副有哪些消除间隙和预紧的措施?
14.测量位移的传感器常用的有哪些?(最少指出5种) 15.直流伺服电动机的驱动电路包含有哪些类型? 16.对步进电动机驱动电路有哪些要求?
17.一直双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200,刚轮齿数
Z2=202,波发生器的转速n H =360r/min ,如图所示。

求:①刚轮固定时的柔轮转速n 1 ②柔轮从动时的传动比i 。

18.若某一光栅的条纹密度为100条/mm ,现利用光栅莫尔条纹的放大作用,把莫尔条
纹的宽度调成10mm ,求光栅条纹间的夹角。

三、计算题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
19..用每转3000条刻线的增量方法,采用图示的测量方法,在0.1s的采样周期内测得的编码器脉冲数为1000,求转速n0
20.五相变磁阻式步进电动机,转子72个齿。

试计算:①单拍制步距角;
②双拍制步距角;
③单双拍制步距角。

21.某三相感应电动机空载转速1485r/min,电源频率50Hz,额定转差率0.04。

①该电极为几极,额定转速为多少?
②额定运行状态下,定子、转子绕组电势频率各为多少?
③电机空载时转子绕组电势频率较额定状态时变化如何?
22..已知:某机床x 向进给系统减速器的总速比要求为23
6
,取两级减速,试设计确定各
齿轮的齿数。

23.电位器的测量位移原理如图所示,图示为一线性电位器。

若电位器的总电阻R 为
2k Ω,电刷位移为X 时的相应电阻Rx=1k Ω,电位器工作电压Vi=12V .R L 为负载电阻,求:
①当R L =∞时,输出电压V 0为多少?
②当R L =10K Ω时,输出电压V 0为多 少?
四、简单应用题 (本大题共4小题,每小题6分,共
24分)
24.某直流电动机电枢电阻100Ω,做电动机使用时,电枢加110V电压,空载电枢电
流0.1A,空载转速4000r/min。

(励磁保持额定状态)
①若用该电动机做发电机,仍保持4000r/min,空载输出电压为多少?
②该电机空载损耗为多少?
③作发电机时,若转速为2000r/min,,外接400Ω负载电阻,则电枢电流为多少?25.有一采用三相三拍驱动方式的步进电机,其转子有160个齿,经一对齿轮减速
(Z1=30,Z2=50)带动导程为8mm的滚珠丝杠驱动工作台移动。

工作台的最大移速度Vmax=1.5m/min
试问:步进电机的步距角=?脉冲当量=?最大工作频率f =?
26.PLC 控制系统的梯形图如图所示:
①写出助记符指令程序
②列出Y1、Y2、Y3、Y4输出变量 的布尔代数方程。

五、综合应用题 (本大题共1小题,共12分)。

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