机电一体化系统设计小结

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！第一章1-1试说明较为人们所接受的机电一体化的含义。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。1-2机4电一体化的目的是什么？机电一体化的目的是提高系统（产品）的高附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展，从而不断满足人们生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。1-3机电一体化时代的特征是什么？机电有机结合1-4何谓机电一体化技术革命？1-7机电一体化系统由哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？控制（信息储存、处理、传送）计测（信息收集与变换）驱动（操作）提供动力（能量）构造机构1-8工业三大要素指的什么？物质、能量和信息1-9机电一体化的三大效果是什么？省能、省资源、智能化1-11机电一体化系统（产品）的主要评价内容是什么？1-12机电一体化系统的接口功能有哪两种？从系统外部看，机电一体化系统的输入/输出与人、自然及其他系统之间的接口；从系统内部看，机电一体化系统是由许多接口将系统的构成要素输入/输出联系为一体的系统。1-13根据不同的接口功能说明接口的种类。根据接口的交换、调整功能分为：①零接口②无源接口③有源接口④智能接口根据接口的输入/输出功能分为：①机械接口②物理接口③信息接口④环境接口1-14机电一体化工程与系统工程有何异同？机电一体化工程20世纪70年代（日本）小系统——机器机电一体化概念（系统及接口概念）利用软件进行优化、仿真、共同点应用计算机，具有实用性、综合性、复合性1-15说明机电一体化系统设计的设计思想方法。①计算机辅助设计②虚拟产品设计③快速响应设计④绿色设计⑤反求设计⑥网络合作设计1-16什么是机电互补法、融合法、组合法？统）中的复杂机械功能部件或功能子系统。素之间机电参数的有机匹配比较充分。1-17开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？开发性设计：它是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质变异性设计：它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需求。适应性设计：它是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更计，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。1-19现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点？现代设计方法与用经验公式、图表和手册为设计依据的传统设计方法不同，它是以计算机为辅助手段进行机电一体化系统设计的有效方法。其设计步骤通常是：技术预测-市场需求-信息分析-科学类比-系统设计-创新性设计-因时制宜的选择各种具体的现代设计方法-机电一体化系统设计质量综合评价等。1-20简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。计算机辅助设计：是设计机电一体化船票（系统）的有力工具。用来设计一般机械产品的CAD殊表达的形式而已。并行工程：是把产品（系统）的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合（并行）协调的一种工作模式。虚拟产品设计：是虚拟环境中的产品模型，是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像。快速响应设计：是实现快速响应工程的重要一环。是企业面对瞬息万变的市场环境，不断工程。绿色设计：是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。就是在新系统（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。反求设计：反求设计思想属于反向推理、逆向思维体系。网络合作设计：是现代设计最前沿的一种方法。其核心是利用网络工具来汇集设计知识、资源以及知识获取的方法进行设计。第二章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，常提出哪些要求？低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。2-2机电一体化系统传动机构的作用是什么？传递转矩和转速2-3机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？对工作机中的传动机构，既要求能实现运动的变换，又要求能实现动力的变换；对信息机中的传动机构，则主要要求具有运动的变换功能，只需要克服惯性力（力矩）和各种摩擦阻力（力矩）及较小的负载即可。2-4简述丝杠螺母机构的分类及其特点。2-6丝杠螺母副的组成要素有哪些？滚珠丝杠副构成原理：反向器；螺母；3-丝杠；滚珠。2-7滚珠丝杠副的传动特点？轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等特点。2-9滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？1、双螺母螺纹预紧调整式2、双螺母齿差预紧调整式3、双螺母垫片调整预紧式4、弹簧式自动调整预紧式5、单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式2-13简述滚珠丝杠副的支承方式及特点？1单推—单推式：轴向刚度较高，预拉伸安装时，预紧力较大，但轴承寿命比双推—双推式低。2双推—双推式：该方式适合于高刚度，高转速，高精度的精密丝杠传动系统。3双推—简支式：双推端可预拉伸安装，预紧力小，轴承寿命较高，适用于中速、传动精度较高的长丝杠传动系统。42-15齿轮传动部件的作用有哪些？传递转矩、改变转速、改变转向2-16各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？1重量最轻原则2输出轴转角误差最小原则：为了提高机电一体化系统齿轮传动系统传递运动的精度，各转角精度的影响。3等效转动惯量最小原则2-18谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？具有结构简单、传动比大（几十~承载能力强、效率高等一系列优点。传动比计算方法：①.当柔轮固定时，0，则rzzzgzzi,1,iHgHHHggrrgzzzzzrggHrHggggr设z、z202时，则i101。结果为正值说明刚轮与波形发生器转向相同。rgHg②.当刚轮固定时，0，则gzzz,iHggrHrr0zzzzHrHrHrrrg设z、z202时，则i。结果为正值说明柔轮与波形发生器转向相反。rg2-20轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？圆柱齿轮传动1、偏心套调整法2、轴向垫片调整法3、双片薄齿轮错齿调整法斜齿轮传动2-21简述导轨的主要作用，导轨副的组成、种类及应满足的基本要求。导向支承部件的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。导轨副主要由承导件和运动件两部分组成。种类：滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、开式导轨、闭式导轨。基本要求：导向精度高、刚性好，运动轻便平稳，耐磨性好，温度变化影响小以及结构工艺性好。2-23简述旋转支承的种类及其基本要求。按其相互摩擦的性质可分为滑动、滚动、弹性、气体（或液体）摩擦支承。对支承的要求应包括：1方向精度和置中精度；2摩擦阻力矩的大小；3许用载荷；4对温度变化的敏感性；5耐磨性以及磨损的可补偿性；6抗振性；7成本的高低；第三章3-3简述控制用电动机的功率密度及功率的定义。电动机的功率密度：PP/GG电动机的功率比：/(dT)//TdT2J/N。NTTNm3-6简述PWM直流驱动调速、换向的工作原理。3-9简述步进电机的种类及特点。种类：①可变磁阻型②永磁型③混合型特点：①步进电机的工作状态不易受各种干扰因素的影响，只要在它们的大小未引起步进电机产生“丢步”现象之前，就不影响其正常工作；②步进电机的步距角有误差，转子转过一3-11简述步进电机步距角大小的计算方法。α=360°/（zm）z——转子齿数m——运行拍数，通常等于相数或相数整数倍，即m=KN第四章4-1是说明CPU、MC与MCS之关系。4-3在设计微机控制系统中首先会遇到的问题是什么？何种检测传感元件，检测精度要求如何。4-4从控制的角度出发所选择的微机应能满足哪些要求。1、较完善的中断系统2、足够的存储容量3、完备的输入/输出通道和实时时钟4-10单片机具有哪些独特优点。单片机具有集成高度、功能强、通用性好，特别是体积小、重量轻、能耗低、价格低，而且可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点。4-13试说明七段LED的组成原理。通常的七段LED显示块中有八个发光二极管，故也叫八段显示块。其中七个发光二极管88位并行输出口与显示块的发光二极管引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符。4-14静态显示与动态显示的主要区别有哪些。静态显示时，较小的电流能得到较高的亮度，所以由8255的输出口直接驱动。间点亮一次。4-17试说明发光耦合器的光电隔离原理。经74LS04非门反相后，加到光电耦合器G的发光二极管正端。当控制信号为高电平时，经反相后，加到发光二极管正端的电平为低电平，因此，发光二极管不导通，没有光发出。这时光几乎