2021年电大：机电一体化系统设计基础的试题

1、得分评卷人机电一体化系统设计基本试题1题号三四五分数一.判断题（对的打错误打X,每题3分，共30分）1.一种较完善机电一体化系统，应涉及如下儿种基本要素：机械本体、动力系统、检测传感系统及执行部件，各要素和环节之间通 过接口相联系。（）2.信息解决技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制关于信息输入、辨认、变换、运算、存储、输出和决策分析 等技术。（）3.进行机械系统构造设计时，山于阻尼对系统精度和迅速响应性均产生不利影响，因而机械系统阻尼比&取值越小越好。（）4滚珠丝杠垂直传动时，必要在系统中附加自锁或制动装置。（）5.传感器转换元件是指传感器中能直接感受或响

2、应被测量某些。（）6.脉冲分派器作用是使电动机绕组通电顺序按一定规律变化。（）7.气压式伺服驱动系统惯用在定位精度较高场合使用。（）8.全物理仿真与计算机仿真相比较，在时间、费用和以便性上都具备明显 长处，是一种经济、快捷与实用仿真办法。（）9.现场总线系统采用一对一设备连线，按控制回路分别进行连接，打破了 老式控制系统构造形式。（）10.绿色设计是对已有产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析、重构、再创造设计。（）得分评卷人二单选题（每小题4分，共24分）1.机电一体化技术是以（ ）某些为主体，强调各种技术协同和集成综合性技术。A.自动化 B.微电子C.机械 D.软件2.导程L

3、（）=8mm丝杠总质量为6kg,标称直径为40mm,则其转动惯量为（ ）kg-mnroA 1200 B. 480D. 48C. 1203某机电一体化系统需要消除斜齿轮传动齿侧间隙，采用（ ）调节法 使得调节过程中能自动补偿齿侧间隙。B.A.偏心套C.薄片错齿轴向垫片D.轴向圧簧错齿4.下列哪项指标是传感器动态特性?()oA.量程B.线性度C.敬捷度D.幅频特性5.在开环控制系统中，惯用（）做驱动元件。A.直流伺服电动机B.步进电动机C.同步交流伺服电动机D.异步交流伺服电动机6. HRGP-1A喷漆机器人中旋转变压器属于系统中（)oA.能源某些B.测试传感某些C.控制器D.执行机构得分评卷人三

4、.简答题（每小题8分，共24分）1.简述对滚珠丝杆副进行间隙调节和预紧办法。2.步进电动机输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向控制？3简述数控设备中计算机数控装置构成和功能。得分评卷人四.计算题（8分）设有一大功率电动机驱动二级齿轮传动减速传动系统如图所示，假设齿轮箱 传动效率为100%,齿轮箱传动比上3.2,已知齿轮采用相似材料，宽度相似， 各齿轮模数m=3,积极齿轮齿数zf20、z尸25,请依照重量最小原则设计齿轮传 动系统，推导并计算各级齿轮传动比和齿轮2、齿轮4齿数。（提示：齿轮质量为卫丄/9）4得分评卷人五.综合题（14分）请制定一套典型机电一体化系统概念设计流程。答案及评分原

5、则判断题（每题3分，共30分）1.2. V 3 X5. X6.7. X 8 X10X1.三.选取题（每题4分,共24分）2. A3D4. D5. B6. B简答题（每小题8分，共24分）1.答：普通釆用双螺母预紧和单螺母（适于大滚珠、大导程）两种办法，将弹 性变形控制在最小限度内，以减小或消除轴向间隙，并可提高滚珠丝杠副刚度。 惯用双螺母消除轴向间隙构造形式有三种：螺纹调隙式、垫片调隙式和齿差调隙 式三种；单螺母消隙惯用增大滚珠直径法和偏置导程法两种预紧办法。2答：步进电机输入信号是脉冲序列。步进电机步矩角a与运营拍数m、通电方式k （m=kN,单拍时k二1,双拍时22, N 为定子绕组相数）

6、、转子齿数z关于。步进电机定子绕组通电状态变化速度越快, 其转子旋转速度越快，即通电状态变化频率越疡，转子转速越高。变化步进电机定子绕组通电顺序，转子旋转方向随之变化。3答：计算机数控装置重要山数字控制装置、输入输岀设备和驱动控制装置等 构成。计算机数控装置将数控加工程序通过输入装置输入数控装置，在数控装置控制 下，通过输出设备输岀各种信息和指令，而驱动装置驱动机床各某些有序运动， 控制个坐标轴进给速度，进给方向和位移量等。四、计算题（8分）解：设一级齿轮传动比为第二级齿轮传动比齿轮传动系统总重量：M二卩血（纣 （纣 （纣 （纣依照重捲最小原贝9,令 = 0,得:=2 /2=3.2/2= 1.6则：22=40 24=40六、综合题（14分）解：产品概念设计将决定性地影响产品创新过程中后续产品详细设计、产品生产开发、产品市场开发以及公司经营战略H的实现。包括如下流程:分析综合评价（1）一方面是将设计任务抽象化，拟定出系统总功能;（2） 依照系统总功能规定和构成系统功能要素进行总功能分解，划分出各 功能模块，将总功能分解为子功能，直到分解到不能再分解功能元，形成功能树; 拟定它们之间逻辑关系；（3） 对各功能模块输入/输出关系进行分析，拟定功能模块技术参数和控制 方略、系统外观造型和总体构造；（4） 寻找子功能（功能元）解，并将原理解进行组合，形成各种原理解设 计方案，（5） 以技术