机电一体化系统设计考试卷(2007A)[1]

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一、填空题（每空1分，共20分）

1．机电一体化系统构成的五大要素是机械单元、动力单元、传感单元、 控制单元、执行单元。 液压马达和气压马达

2．机电一体化系统常用动力机有步进、 直流伺服、 交流伺服、直线电动机。 3．传动系统的主要组成部分有变速装置、启停换向装置、制动、安全保护。

4．机电系统中常用的线位移检测传感器有光栅、机械式微动开关、感应同步器等。 5．对旋转支承部件的基本要求是旋转精度、静刚度 、抗震性 、热变形和耐磨性好。

二、简答题（每题6分，共30分）

1．转动惯量的折算是根据什么原理进行的？如图所示，由导程为S 的丝杠驱动质

量为m 的直线移动工作台，试推导工作台折算到丝杠上的等效转动惯量J 。

2．用机电一体化技术将普通车床改造为经济型数控车床，若控制系统采用半闭环

伺服控制，机械部分需改动的地方主要有哪些？

班级 学号 姓名 命题教师 教研室（系）主任审核(签字)

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2006 /2007 学年第 二 学期考试题（卷）

3．使用滚动导轨时，在什么情况下需要预紧？预紧力大小如何控制？

4. 设计无级变速传动系统时，在什么情况下需要串联有级变速箱？这时有级变速箱

的级数如何确定？

5．试绘出软件伺服控制系统的工作原理图。

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三、分析题（15分）

三相反应式步进电机结构如图所示，转子的步数为40，按每相单拍通电方式

运行，试分析：（1）电机的工作原理。

（2）电机的步距角是多少？

（3）电机的静态矩角特性指什么？

径向分相式步进电机

课程名称: 机电一体化系统设计 使用班级 机械 0401—04

班级 学号 姓名

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四、根据图示传动系统图，试求：（20分）Array（1）系统公比φ；

（2）输出轴n max、n min；

（3）写出结构式；

（4）画出转速图；

（5）求各轴的计算转速。

附：输出转速的标准数列：

…16，25,40,63,100,160 ,250,

400，630, 1000,1600…。

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五、机电执行系统工作循环图的主要作用是什么？如图示为某电阻压帽自动机运

动简图。其工艺路线为：送料机构5将电阻坯件送至工作位置；然后夹紧机 构6将其夹紧；接着送帽压帽机构4和9进行送帽和压帽；之后各机构先后 返回。试绘出该系统的工作循环图。（15分）

电阻压帽自动机传动系统图

1- 电动机；2-带式无级变速机构；3-分配轴；4-压帽机构凸轮；5-电阻送料机构凸轮；6-夹紧机构凸轮；

7-电阻帽；8-电阻坯件；9-压帽机构凸轮；10-蜗轮；11-蜗杆；12-调速手轮

班级 学号 姓名

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