华东交通大学机电一体化期末考试重点

1.机电一体化系统的概念，尤其是其英文概念

机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，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。

Mechatronics 是mechanics（机械学）与electronics（电子学）。

2、分析了它的五大构成要素和五大功能。

要素：机械系统（机构）

信息处理系统（计算机）

动力系统（动力源）

传感检测系统（传感器）

执行元件系统（电动机）

功能：主功能：实现系统“目的功能”必需的功能。

动力功能：向系统提供动力、让系统得以运转的功能。

计测功能：对系统内部信息和外部信息进行检测与计算处理的功能。

控制功能：对整个系统进行控制，使系统正常运转以实施目的功能”。

构造功能：使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能

控制器【控制（信息存储、处理、传送）】2•检测传感器【计测（信息收集与交换）】3•执行元件【驱动（操作）】4动力源【提供动力（能量）】5•机构【构造】

3、各要素之间通过接口进行联结，不同的分类有不同的接口。

（1）根据接口的变换、调整功能。

①零接口

②无源接口

③有源接口

④智能接口

⑵根据接口的输入/输出功能

①机械接口

②物理接口

③信息接口

④环境接口

4.机电一体化设计与现代设计方法（6种）

⑴计算机辅助设计与并行工程

⑵虚拟产品设计

⑶快速响应设计

⑷绿色设计

⑸反求设计

⑹网络合作设计

5•滚珠丝杠副（丝杆螺母）轴向间隙调整预紧的方法

⑴双螺母螺纹预紧调整式

⑵双螺母齿差预紧调整式

⑶双螺母垫片预紧调整式

⑷弹簧式自动预紧调整式

⑸单螺母变位导程预紧式与单螺母滚珠过盈预紧式

6•滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有哪些？内循环和外循环

内循环的优点：滚珠循环的回路矩，流畅性好，效率高，螺母的径向尺寸较小，其不足是

反向器加工困难，装配调整也不方便———反向器式P27

外循环：1）螺旋槽式2）插管式：结构简单，容易制造但是径向尺寸较大，弯管端部用做挡珠器比较容易磨损。3）端盖式

7.滚珠丝杠副的支撑方式有哪些？

1）单推—单推式：特点：轴向刚度高，预拉伸安装时预紧力较大，但寿命比双推—双推式低

2）双推—双推式：适合于高刚度，高转速，高精度的精密丝杠传动系统

3）双推—简支式：双推端可预伸拉安装，预紧力小，轴承寿命较高，适用于中速，传动精度的长丝杠传动系统

4）双推—自由式：轴的刚度和承载能力低，多用于轻载，低速的垂直安装的丝杠传动系统

8.滚珠丝杆副的选择要包含哪些计算？P38

⑴承载能力选择

⑵压杆稳定性核算

⑶刚度的验算

8.谐波齿轮传动—工作原理、组成、减速比的计算。P42 工作原理：依靠柔性齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递动力和运动的。组成：波发生器（主动件）、刚轮、柔轮

9.齿轮传动间隙的调整方法圆柱齿轮传动：

⑴偏心套（轴）调整法

⑵轴向垫片调整法

⑶ 双片薄齿轮错齿调整法斜齿轮传动—垫片调整和轴向压簧错齿调整

10.列取哪些是挠性传动部件？哪些是间歇传动部件？了解其工作原理挠性传动部件：同步带传动、钢带传动、绳轮传动工作原理：主动轮回转时，依靠挠性传动部件把运动和力传递给从动件。间歇传动部件：棘轮传动机构、槽轮传动机构、蜗形凸轮传动机构工作原理：将原动机构的连续运动转换为间歇运动。

11.导轨副的组成、种类及其应满足的要求，爬行现象。

⑴组成：承导件、运动件

⑵种类

①按其接触面的摩擦性质分为：滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨

②按其结构特点分为：开式导轨、闭式导轨

⑶应满足的基本要求：导向精度好、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小和

结构工艺好。

⑷爬行现象：在低速运行时往往不是作连续的匀速运动，而是时走时停。主要原因：摩擦系数随运动速度变化和传动系统的刚性不足。

12.常用的导轨副间隙调整方法有压板和镶条。导轨副的截面形状及其特点:三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨导轨副的组合形式：①双三角

②矩形和矩形组合

③三角形和矩形组合

④三角形和平面组合

⑤燕尾形导轨及其组合

线运动物休的转动惯呆丝杠惯St

折姑到堆杠轴上的总转动惯量■/

J = (1 叫 +

齿轮齿条传动

折算到齿轮轴上的总转动惯量』

~1~ ~r

f / \x\ ~

J

=(mi +m2)r 2 + Jc

齿轮■■惯里

4传动帯转动惯量

折算到驱动轴上的总餐动惯阜■/

工件

齿条

齿轮

3■齿轮转动惯量

14.控制用电机的基本要求、种类、特点P96

⑴基本要求

①性能密度大

②快速性好，即加速转矩大，频响特性好

③位置控制精度高，调速范围宽，低速运行平稳无爬行现象，分辨力高，振动噪声小

④适应启、停频繁的工作要求

⑤可靠性高、寿命长

⑵种类、特点

①DC伺服电机

a）高响应特性

b）高功率密度

c）可实现高精度数字控制

d）接触换向部件需要维护

②晶体管式无刷直流伺服电机

a）无需换向部件

b）需要磁极位置检测器

c）具有DC伺服电机的全部优点

③AC伺服电机

a）对定于电流的激励分量和转矩分量分别控制

b）具有DC伺服电机的全部优点

④步进电机

a）转角和控制脉冲数成比例，可构成直流数字控制

b）有定位转矩

c）可构成廉价的开环控制系统

15.步进电机的类型：_变磁阻型 ______ : 永磁型：混合型

16•掌握步进电机的工作原理