最新丝杠螺母机构的基本传动形式
大工14秋《机械制造自动化技术》在线作业答案
大工14秋《机械制造自动化技术》在线作业答案一、单选题（共 10 道试题，共 50 分。
）1. 丝杠和螺母相对运动的组合情况中，其基本传动形式（）“螺母固定、丝杠转动并移动”。
A. 包括B. 不包括C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分2. 丝杠螺母机构（螺旋传动机构）主要用来（）。
A. 将旋转运动变换为直线运动B. 将直线运动变换为旋转运动C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分3. 虚拟产品是虚拟环境中的（）。
A. 产品模型B. 真实产品C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分4. （）是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引用微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
A. 机电一体化B. 机械制造C. 电子科技D. 以上选项都不对满分：5 分5. 按接口的变换、调整功能分类，接口不包括（）。
A. 零接口B. 有源接口C. 无源接口D. 机械接口满分：5 分6. （）丝杠螺母机构传动效率低。
A. 滑动B. 滚珠C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分7. 反求设计思想属于反向推理、（）思维体系。
A. 正向B. 逆向C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分8. 丝杠螺母机构（）滑动摩擦机构。
A. 包括B. 不包括C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分9. （）传动方式多用于各种微动机构中。
A. 差动B. 丝杠转动、螺母移动C. 螺母转动、丝杠移动D. 以上选项都不对满分：5 分10. （）能自锁。
A. 滚珠丝杠螺母机构B. 滑动丝杠螺母机构C. 以上选项都对D. 以上选项都不对满分：5 分。
机电一体化试题及答案
机电一体化试题及答案2.理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。
3.机电一体化界面按enter/。
5.机电组合法。
6.在引进微电子技术的基础上，将机械设备和电子设备与相关软件有机结合。
7.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：以能源转换为主和以信息转换为主。
8.丝杠螺母机构的基本传动形式包括：螺母旋转、丝杠运动、丝杠固定螺母旋转和运动。
9.内循环和外循环两类。
10.有四种方式：母齿差预紧调整、双螺母垫片预紧调整、弹簧自动调整预紧。
11.双推—自由式。
12.表格。
13.量最小原则、传动精度最优原则等。
14.四种形式。
16.他形式的执行元件。
17.称为：额定转速和额定功率；伺服电机用于调速控制时，应在恒转矩阶段工作。
18.电机三种。
20.决定；通过了进一步提高步进电机的控制精度，可以采用细分电路来提高控制精度。
21.由配电电路、驱动放大电路等组成。
22.统、工业微型计算机控制系统三种。
23.过滤技术24.传感器三种形式。
26.力荷载、内力荷载、弹性荷载、摩擦荷载等。
1.机械传动系统在机电一体化系统（产品）中的基本功能和作用是什么？在机电一体化系统中，机械传动系统的基本功能是传递力/力矩和速度/速度。
它本质上是一个变矩器和变速器。
其功能是在扭矩和速度方面实现致动器和负载之间的合理匹配。
2.简答机电一体化机械传动的主要功能，目的，基本要求。
功能：传递力/扭矩和速度/速度目的：使执行元件与负载之间在转矩和转速方面达到合理的匹配。
基本要求：旋转间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传动扭矩大。
3.机电一体化系统（产品）的机械部分与一般机械系统相比，应具备哪些特殊要求？1.定位精度高。
2.良好的动态响应特性——响应速度快，稳定性好，收敛时间合理。
3.无间隙，摩擦小，惯性小，刚度大。
4.消振频率高，阻尼比合理。
4.简述滚珠丝杠传动装置的组成，结构和应用特点。
滚珠丝杠传动装置由带螺旋槽的螺杆、螺母、滚动体和回球装置组成。
机电一体化考试资料(完整答案版)
1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。
10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
丝杠传动原理
丝杠传动原理丝杠传动是一种常见的机械传动方式，它通过螺纹副的转动来实现转动运动和直线运动的转换。
在工业生产中，丝杠传动被广泛应用于各种机械设备和工具中，如机床、升降机、搅拌设备等。
其原理简单而有效，具有较高的传动效率和精度，因此备受青睐。
丝杠传动的原理可以简单地概括为利用螺纹副的螺旋运动来实现转动运动和直线运动之间的转换。
在丝杠传动中，通常会使用螺纹杆和螺母两个部件，其中螺纹杆上刻有螺纹，而螺母内部也具有相应的螺纹结构。
当螺纹杆旋转时，螺母会沿着螺纹杆的轴向移动，从而实现直线运动。
反之，当螺母在轴向上移动时，螺纹杆会实现旋转运动。
这种通过螺纹副实现运动转换的原理，使得丝杠传动成为一种非常灵活和高效的传动方式。
丝杠传动具有许多优点，其中最突出的就是其高传动效率和较高的精度。
由于螺纹副的结构特点，丝杠传动能够有效地减小传动间隙，从而提高传动效率。
同时，螺纹副的螺距和导程也可以根据实际需要进行设计，以满足不同工况下的精度要求。
因此，丝杠传动在需要精准定位和传动的场合中具有明显的优势。
除此之外，丝杠传动还具有结构简单、使用方便、维护成本低等优点。
由于其传动原理简单明了，丝杠传动的结构也相对简单，因此制造成本较低，维护和保养也相对容易。
这使得丝杠传动成为了众多机械设备中不可或缺的一部分。
然而，丝杠传动也存在一些局限性，其中最主要的就是其传动速度较低。
由于螺纹副的结构特点，丝杠传动的传动速度受到一定限制，因此在一些高速传动场合中可能无法满足要求。
此外，螺纹副在长时间工作后还会出现磨损和松动现象，需要定期维护和更换，因此在一些高要求的工况下可能不太适用。
综上所述，丝杠传动作为一种常见的机械传动方式，其原理简单而有效，具有高传动效率和较高的精度，因此在各种机械设备和工具中得到了广泛应用。
然而，也需要注意到其传动速度较低和定期维护更换的局限性，以便在实际应用中做出合理的选择和设计。
机械电子学-第02章参考答案
机械电子学-第2章习题-参考答案2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常常提出哪些要求？答：常提出低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等。
2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？（★）答：传递转矩和扭矩。
2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？答：精密化，高速化，小型、轻量化。
2-4、简述丝杠螺母机构的分类及特点。
答：丝杆螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单、加工方便、制造成本低、具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低；滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高，因此在机电一体化中得到广泛应用。
2-5、丝杠螺母机构的传动形式及方法是什么？（★）答：丝杠螺母机构的基本传动形式有：（1）螺母固定、丝杠转动并移动；（2）丝杠转动、螺母移动；（3）螺母转动、丝杠移动；（4）丝杠固定、螺母转动并移动。
此外还有差动传动方式。
2-6、丝杠螺母副的组成要素有哪些？（★）答：滑动丝杠副一般由螺母、丝杠两部分构成。
滚珠丝杠螺母机构常由反向器、螺母、丝杠和滚珠等四部分组成。
2-7 滚珠丝杠副的传动特点有哪些？答：将旋转运动变换为直线运动或者将直线运动变换为旋转运动，具有摩擦阻力小，传动效率高，轴向刚度高，传动平稳，不易磨损，使用寿命长的特点。
但由于不能自锁，具有传动的可逆性，在用做升降传动机构时，需要采取制动措施。
2-8 滚珠丝杠副的典型结构类型有哪些？各有何特点？（★）答：滚珠丝杠副的典型结构与特点：按螺纹滚道的截面形状分为：单圆弧形、双圆弧形。
按滚珠的循环方式分为：内循环其特点是滚珠与丝杠始终保持面接触例如浮动式反向器的循环。
外循环其特点是滚珠在循环反向时要离开滚道，在螺母体内或体外作循环运动。
有螺旋槽式，插管式，端盖式。
2-9 滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？（★）答：消除轴向间隙的调整预紧方法有：双螺母螺纹预紧调整，双螺母齿差预紧调整，双螺母垫片调整预紧，弹簧自动调整预紧，单螺母变位导程预紧，单螺母滚道过盈预紧式。
《丝杆螺母传动》课件
精密加工技术
通过提高加工精度和表面光洁度， 可以减小摩擦和磨损，提高传动精 度和稳定性。
智能控制技术
结合传感器和控制系统，实现对丝 杆螺母传动的实时监测和调控，提 高系统的自适应能力和智能化水平 。
对未来发展的影响与展望
工业4.0的推动
随着工业4.0的推进，丝杆螺母传动作为基础传动件将发 挥更加重要的作用，其高效、智能的发展趋势将进一步凸 显。
绿色环保需求
随着环保意识的提高，对传动系统的能耗和排放提出了更 高的要求，低能耗、低噪音、低污染的丝杆螺母传动系统 将成为未来的发展方向。
市场需求的多样化
随着各种新技术的涌现和应用领域的拓展，丝杆螺母传动 的应用场景将更加广泛，对多样化、定制化产品的需求将 不断增加。
THANK YOU
通过合理的维护保养，可以有效地延长丝杆螺母 传动设备的使用寿命，降低更换和维修成本。
3
保障生产安全
丝杆螺母传动设备是生产过程中的重要组成部分 ，其稳定性和可靠性直接关系到生产安全，因此 维护保养工作至关重要。
维护保养的方法与步骤
定期检查
按照规定的时间间隔对丝杆螺母传动设备进行检 查，包括外观、润滑、螺栓等紧固件等。
润滑
根据需要定期对丝杆螺母传动设备进行润滑，保 证传动部件的正常运转。
AB物进入传动部件。
紧固
检查并紧固所有螺栓等紧固件，确保其牢固可靠 。
常见故障与排除方法
丝杆螺母磨损
定期检查丝杆螺母的磨 损情况，如磨损严重应
及时更换。
螺栓松动
定期检查螺栓等紧固件 是否松动，如有松动应
高刚度
由于丝杆和螺母之间的接触面积较大 ，因此具有较强的刚度，能够承受较 大的负载。
丝杠螺母传动机构[方案]
![丝杠螺母传动机构[方案]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2def0cd29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a23.png)
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
此外，还有差动传动方式，其传动原理如图2_3所示。
丝杠螺母
第二节滚珠丝杠传动部件丝杠螺母机构又称螺旋传动机构，它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递力为主的（千斤顶），有以传动运动为主的（进给丝杠），还有调整零件之间相对位置的（螺旋测微器）。
按照摩擦性质还有滑动(摩擦)丝杠螺母机构和滚动(摩擦)丝杠螺母机构之分。
滑动丝杠螺母机构：结构简单、加工方便、制造成本低、具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％-40％)。
滚珠丝杠螺母机构：结构复杂、制造成本高，无自锁功能，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％-98％)，因此在机电一体化系统中得到广泛应用。
一、丝杠螺母机构的传动形式丝杠和螺母间共有4种基本的传动形式丝杠螺母的基本传动形式一、丝杠螺母机构的传动形式(a)螺母固定、丝杠转动并移动。
因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其刚性较差，因此只适用于行程较小的场合。
(b)丝杠转动、螺母移动。
需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑、丝杠刚性较好，工作行程大，在机电一体化系统中应用较广泛。
一、丝杠螺母机构的传动形式(c)螺母转动、丝杠移动。
需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，很少应用。
(d)丝杠固定、螺母转动并移动。
结构简单、紧凑，但在多数情况下，使用极不方便，很少应用此外，还有差动传动方式该方式的丝杠上有旋向相同、基本导程不同的两段螺纹。
当丝杠2转动时，可动螺母1的移动距离为S＝n×(l01-l02)，如果两基本导程的大小相差较少，则可获得较小的位移S。
因此，这种传动方式多用于各种微动机构中。
二、滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副主要包括由丝杆3、螺母2、滚珠4和反向器(滚珠循环反向装置)等四部分。
滚珠丝杠副的结构类型可以从螺纹滚道的型面形状、滚珠的循环方式、消除轴向间隙的调整方法进行区别。
滚珠丝杠副实物图三、滚珠丝杠副的截面形状1.按螺纹滚道型面(法向)形状：分为单圆弧型和双圆弧型单圆弧型的螺纹滚道特点：接触角随轴向载荷大小的变化而变化，加工成型简单。
丝杆螺母工作原理
丝杆螺母工作原理
丝杆螺母工作原理是指通过螺纹副的协同作用实现线性运动的一种机械传动装置。
丝杆螺母由丝杆和螺母两部分组成。
丝杆是一种具有螺纹的杆状零件，螺纹可以是三角形、梯形等形状。
螺纹的作用是将旋转运动转化为线性运动。
螺母是与丝杆配合使用的零件，具有与丝杆螺纹相匹配的螺纹孔。
当丝杆旋转时，螺母便会沿着丝杆的轴线移动，实现线性运动。
丝杆螺母的工作原理是通过螺纹的摩擦力和间隙来实现运动传递。
当丝杆旋转时，由于螺纹的大小和形状，使得螺母受到一定的摩擦力。
这个摩擦力作用于螺母上，使其产生一个与丝杆轴线方向相同的推力，从而实现线性运动。
丝杆螺母的间隙对其工作效果也有着一定的影响。
合理的间隙可以保证丝杆和螺母的配合紧密，减小摩擦力，提高传动效率，同时也可以减小机械振动和噪音。
但如果间隙过大，会导致螺母在运动中的抖动，影响线性运动的稳定性和精度。
丝杆螺母广泛应用于各种机械设备中，如数控机床、自动化设备等，其工作原理简单可靠，传动效率高，使得线性运动更加精确和可控。
丝杆传动原理
丝杆传动原理
丝杆传动是一种常见的机械传动方式，其原理是利用丝杆和螺母之间的螺纹配合，通过旋转丝杆实现线性运动的传动方式。
在丝杆传动中，丝杆是一种具有螺纹的轴，螺纹可分为螺旋线和螺纹带等几种类型。
而螺母则是与丝杆相配合的零件，通常是具有螺纹孔的金属构件。
当丝杆旋转时，螺母会随之沿着丝杆的轴向滑动，实现直线运动的传动效果。
丝杆传动具有以下特点：
1. 传动效率高：丝杆传动的摩擦系数小，因此能够实现较高的传动效率。
2. 传动精度高：丝杆传动通过螺纹的配合，能够实现精准的线性运动。
3. 转矩传递能力强：丝杆传动可以通过增加丝杆的直径来提高其转矩传递能力，适用于承受大力矩的场合。
4. 反向自锁：由于丝杆传动的螺母与丝杆之间具有滑动摩擦，因此在停止旋转时，螺母会受到自锁力的作用，保持在当前位置不会发生滑动。
丝杆传动广泛应用于各种机械装置中，如升降机、门窗开关、机床进给装置等。
它不仅在工业领域有着重要作用，而且也在
日常生活中发挥着重要的作用，给我们的生活带来了极大的便利性。
丝杠螺母原理
丝杠螺母原理丝杠螺母是一种常见的传动装置，它由丝杠和螺母两部分组成，通过它们之间的螺旋配合，实现了转动运动和直线运动之间的转换。
在工业生产中，丝杠螺母被广泛应用于各种机械设备中，如数控机床、注塑机、自动化设备等，其原理和工作方式对于机械传动和运动控制具有重要意义。
丝杠螺母的原理可以简单地理解为利用螺旋副的力学原理，将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
在丝杠螺母中，丝杠是一种具有螺纹的轴，而螺母则是与丝杠螺纹相配合的零件。
当丝杠旋转时，螺母会沿着丝杠轴线产生直线位移，从而实现了旋转运动到直线运动的转换。
丝杠螺母的原理可以通过以下几个关键点来解释：1. 螺旋副原理，丝杠螺母的工作原理基于螺旋副的力学原理，即通过螺纹的螺旋运动来实现力的传递和运动的转换。
螺旋副可以将转矩转化为线性力或者将线性力转化为转矩，这使得丝杠螺母在机械传动中具有重要的作用。
2. 螺纹配合，丝杠和螺母之间的螺纹配合是丝杠螺母工作的关键。
通过螺纹的斜面摩擦和相互嵌合，丝杠和螺母之间可以实现高效的转动和传动，同时具有一定的自锁性和阻尼效果。
3. 转动与直线运动转换，丝杠螺母可以将旋转运动转化为直线运动，也可以将直线运动转化为旋转运动。
这种转换功能使得丝杠螺母在机械设备中可以实现精确定位、提高传动效率和减小传动间隙。
4. 应用领域，丝杠螺母广泛应用于各种机械设备中，如数控机床、注塑机、自动化设备等。
它们在这些设备中承担着传动和定位的重要任务，对于机械运动的精度和稳定性具有重要影响。
总之，丝杠螺母作为一种重要的传动装置，在工业生产中具有广泛的应用。
其原理简单清晰，通过螺旋副的力学原理实现了旋转运动到直线运动的转换，具有重要的机械传动和运动控制功能。
在未来的工业发展中，丝杠螺母将继续发挥重要作用，推动机械设备的精密化、自动化和智能化发展。
机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)
机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。
10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)
机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。
10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
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填空题4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。
5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。
6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。
7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。
8. 机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。
9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：以能源转换为主和以信息转换为主。
11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。
12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。
13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。
14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。
15. 机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。
16. 在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。
17. 常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。
18. 导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。
19. 机电一体化系统（产品）中，常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。
20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段，其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和额定功率；伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。
课题1--丝杠螺母传动概述ppt课件
例1：如图6-1-12所示，普通螺旋传动中，已知左旋 双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺 母移动多少距离？方向如何？
解：普通螺旋传动螺母移动距离为： L=NPh=NPZ=2×8×2=32 mm
螺母移动方向按表6-1-5进行判定，螺母移动的方向 向右。
图 6-1-12 普通螺旋传动示例图
图6-1-15 滚动螺旋传动
滚珠螺旋传动具有滚动摩擦阻力小、摩擦损失小、 传动效率高、传动时运动平稳、动作灵敏等优点。但其 结构复杂，外形尺寸较大，制造技术要求高，因此成本 也较高。目前主要应用于精密传动的数控机床（滚珠丝 杠传动），以及自动控制装置、升降机构、精密测量仪 器、车辆转向机构等传动精度要求较高的场合。
四、技能训练——滚珠丝杠副的安装
滚珠丝杠副是滚珠螺旋传动，有较高的传动精度。为了保 证其传动精度，提高传动效率，滚珠丝杠副在安装过程中需按 如下步骤进行：
1．首先将工作台倒置放置，丝杠安装螺母座孔中套入长 400mm的精密试棒，测量其轴心线对工作台滑动导轨面在垂直面 内的平行度，要求为0.005mm/1000 mm，如图 6-1-16所示。
表 6-1-4 普通螺旋传动的应用形式
（2）普通螺旋传动直线移动方向的判定 判定方法见表6-1-5。 （3）普通螺旋传动直线移动距离的计算
L=NPh=NPZ 式中 L——螺杆（螺母）移动距离，mm；
N——回转周数，r； Ph——螺纹导程，mm； P——螺距，mm； Z——螺纹线数。
表 6-1-5 普通螺旋传动螺杆（螺母）移动方向的判定
2．按螺旋线方向分类及其应用
根据螺旋线的方向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺 纹，如图 6-1-2所示。
（1）右旋螺纹：顺时针旋入的螺纹，应用广泛。 （2）左旋螺纹：逆时针旋入的螺纹。
丝杠传动原理
丝杠传动原理丝杠传动是一种常见的机械传动方式，它通过螺纹副的工作原理，将旋转运动转化为直线运动，或者将直线运动转化为旋转运动。
在机械设备中，丝杠传动被广泛应用于各种场合，如CNC机床、升降机械、输送设备等。
本文将介绍丝杠传动的原理及其应用。
首先，我们来了解一下丝杠传动的结构。
丝杠传动由螺杆和螺母两部分组成。
螺杆上有螺纹，而螺母内部也有相应的螺纹，当螺杆旋转时，螺母会沿着螺杆的轴向运动，从而实现直线运动。
螺杆的旋转运动通过螺纹的螺距转化为螺母的直线运动，这就是丝杠传动的基本原理。
其次，丝杠传动的优点是什么呢？首先，丝杠传动具有较高的传动效率。
由于螺纹副的工作原理，丝杠传动可以实现大力矩的传递，而且传动效率较高，能够满足大部分机械设备的需求。
其次，丝杠传动具有较高的定位精度。
由于螺纹副的特性，丝杠传动可以实现较高的定位精度，适用于对位置要求较高的场合。
此外，丝杠传动还具有较大的传动比，可以实现大范围的速度变换，满足不同工况下的需求。
在实际应用中，丝杠传动有哪些注意事项呢？首先，要注意丝杠传动的润滑保养。
由于螺纹副的工作原理，丝杠传动在工作过程中会产生较大的摩擦力，因此需要定期进行润滑保养，以确保传动效率和使用寿命。
其次，要注意丝杠传动的安装和使用环境。
丝杠传动在安装和使用过程中，要保证其工作环境干净、无尘、无水，以免影响传动效果和寿命。
另外，要注意丝杠传动的负载和速度范围。
在选择丝杠传动时，要根据实际负载和速度需求进行合理选择，以免造成过载或速度不匹配的情况。
总的来说，丝杠传动作为一种常见的机械传动方式，具有较高的传动效率、定位精度和传动比，广泛应用于各种机械设备中。
在实际应用中，我们需要注意丝杠传动的润滑保养、安装和使用环境，以及负载和速度范围的选择。
只有这样，才能充分发挥丝杠传动的优势，确保机械设备的正常运行和使用寿命。
丝杆螺母传动
x
图4-6 偏斜误差
第四章 丝杠螺母传动 设螺杆的总移动量为L,移动件的实际移动量为
x, ΔL=L-x=L（1-cosψ ）=2Lsin2
2
由于ψ一般很小,因此sin (ψ/2)≈ψ/2,
（4-2）
第四章 丝杠螺母传动
4）温度误差
当螺旋传动的工作温度与制造温度不同时,将使螺
杆长度和螺距发生变化,从而产生传动误差,这种误差
如果Ph1 与Ph2相差很小,则 L很小。因此差 动螺旋常用于各种微动装置中。
第四章 丝杠螺母传动
若螺杆2左、右两段螺纹的旋向相反,则当 螺杆2转动φ角时,可动螺母1的移动距离为
可见,此时差动螺旋变成快速移动螺旋,即螺 母1相对固定端快速趋近或离开。这种螺旋装置 用于杠螺母传递的基本条件
特点：结构复杂，占用空间大，传动时需限制 螺母移动和丝杠转动。
第四章 丝杠螺母传动
4）丝杠固定，螺母转动并移动：
特点：结构简单，紧凑，丝杆刚性较高，但使 用不方便，应用较少。
第四章 丝杠螺母传动
5）差动传动：
Ph2 Ph1
特点：调节方便，可实现微动或快速移动，应 用广泛。
第四章 丝杠螺母传动
设螺杆2左、右两段螺纹的旋向相同,且导 程分别为Ph1和Ph2 。当螺杆2转动φ角时,可动 螺母1的移动距离L为
第四章 丝杠螺母传动
图 4-7（c） 螺纹间隙径向调整结构
图4-7 (c)采用对开螺母结构。为了便于调整,螺钉 和螺母之间装有螺旋弹簧,这样可使压紧力均匀稳定。
第四章 丝杠螺母传动
图 4-7（d） 螺纹间隙径向调整结构
为了避免螺母直接压紧在螺杆上而增加摩擦力矩, 加速螺纹磨损,可在此结构中装入紧定螺钉以调整其螺 纹间隙,如图4-7 (d)所示。
丝杆驱动工作原理
丝杆驱动工作原理丝杆驱动是一种常见的机械传动方式，它利用丝杆与螺母之间的螺纹配合，将旋转运动转化为直线运动。
丝杆驱动工作原理简单而可靠，广泛应用于各种机械设备中。
一、丝杆与螺母的螺纹配合丝杆是一种具有螺纹的轴，螺纹通常是圆柱形的，可以是三角形、方形或梯形的。
螺纹的螺距决定了丝杆每转一周所产生的直线位移。
螺纹的形状和尺寸必须与螺母相匹配，以确保它们之间的配合能够实现丝杆的旋转和螺母的移动。
二、丝杆的旋转运动丝杆通常由电机驱动，电机通过减速装置将高速旋转的电机轴转换为丝杆的旋转运动。
减速装置可以采用齿轮、皮带或链条等方式，将电机输出的高速旋转转换为丝杆所需的低速旋转。
丝杆的旋转方向可以由电机正反转控制，从而实现螺母的正反向移动。
三、螺母的直线移动丝杆与螺母的配合使得当丝杆旋转时，螺母会沿着丝杆轴线方向产生直线位移。
丝杆的螺距越大，螺母每转一周的位移就越大。
螺母通常由金属制成，具有与丝杆螺纹相匹配的形状。
当丝杆旋转时，螺母受到丝杆的螺纹作用力，从而沿着丝杆轴线方向移动。
四、丝杆驱动的应用丝杆驱动广泛应用于各种机械设备中，例如数控机床、升降平台、自动门窗等。
它具有结构简单、传动效率高、定位精度高等优点。
在数控机床中，丝杆驱动可实现工件的精确定位，确保加工精度；在升降平台中，丝杆驱动可实现平稳的上升和下降运动，提供可靠的升降功能；在自动门窗中，丝杆驱动可实现门窗的平稳开启和关闭。
总结起来，丝杆驱动工作原理简单而可靠，通过丝杆与螺母之间的螺纹配合，将旋转运动转化为直线运动。
丝杆驱动广泛应用于各种机械设备中，具有结构简单、传动效率高、定位精度高等优点。
它的工作原理对于理解和应用丝杆驱动具有重要的意义。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的丝杆和螺母，以确保系统的性能和可靠性。