答案-机电研究进展

答案-机电研究进展《机械电子工程研究进展》课程考试思考题1、简述与8031动态接口电路相连的4片BCD码拨盘的读取方法。当进行读码盘操作时，先将P1.7置成低电平，而将P1.4、P1.5、P1.6置成高电平，此时从P1.0~P1.3读取的即为第四位码盘（千位）的值。同理，分别将P1.6、P1.5、P1.4中的一位置成低电平，而将其他输出口线置成高电平，即可从P1.0~P1.3读取百位、十位、个位的输出值。2、简述矩阵键盘扫描原理。矩阵式键盘由一组行线与一组列线交叉构成。按键位于交叉点上，为对各按键进行区别，可以安一定规律分别为各个按键编号。通常将行线通过上拉电阻接至+5V电源。当无键按下时，行线与列线断开，行线呈高电平。当键盘上某按键按下时，则该键对应的行线与列线被短路。如果将行线接至控制微机的输入口，列线接至输出口，则在微机的控制下依次从Y0~Y3输出低电平，并使其他线保持高电平，则通过对X0~X3的读取即可判断有无键闭合，哪个键闭合。3、分析步进电动机三相三拍的工作过程。如果步进电机通电循环的每拍中都有两相绕组通电，每个通电循环有三拍，故称为三相双三拍通电方式，即AB→BC→CA→AB4、分析步进电动机三相六拍的工作过程。如果步进电机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，每个通电循环有六拍，故称为三相六拍通电方式，即A→AB→B→BC→C→CA→A5、简述下述电路的工作原理，如何对晶体管VT1进行保护。此图为单电压功率放大电路，L为步进电动机励磁绕组的电感、Ra为绕组的电阻，Rc是限流电阻，为了减少回路的时间常数，电阻Rc并联一电容C，使回路电流上升沿变陡，提高了步进电机的高频性能和启动性能。续流二极管VD1和阻容吸收回路Rc，是保护电路，在VT由导通到截止瞬间释放电动机电感产生的反电动势，从而保护VT6、简述下述电路的工作原理，光电耦合器的作用，如何实现对晶体管VT1进行保护。VCC4N25VT1NPNRDRcR3R2VD2DIODE7407P1.08031+5VWVCC4N25VT1NPNRDRcR3R2VD2DIODE7407P1.08031+5VW7、分析下图调整齿侧间隙的原理。1、4—锥齿轮；2、3—键；5—压簧；6—螺母；7—轴轴向压簧调整法：在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5，其轴向力大小由螺母6调节。锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动，从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。8、简述斜齿轮传动中垫片调整法的原理?1-电机；2-偏心轴套其原理与错齿调整法相同，也采用两薄片齿轮与宽齿轮啮合，只是两薄片斜齿轮之间的错位由两者之间的轴向距离获得。图中两薄片斜齿轮3、4的螺旋线错位，齿侧面相应的与宽齿轮一齿的左右侧面贴紧。9、简述偏心轴套调整法的原理。1-电机；2-偏心轴套偏心轴套调整法如图所示为偏心轴套式调整间隙结构，齿轮1装在偏心轴套2上，可以通过偏心轴套2调整齿轮1和齿轮3之间的中心距来消除齿轮传动副的齿侧间隙。10、简述步进电动机正常工作的前提条件。采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动12、简述中值滤波原理及适用场合。中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。 中值滤波法对消除椒盐噪声非常有效，在光学测量条纹图象的相位分析处理方法中有特殊作用。.中值滤波在图像处理中,常用于保护边缘信息,是经典的平滑噪声的方法。13、简述滚珠丝杠副特点。传动效率高、运动平稳、高精度、高耐用性、同步性好、高可靠性、无背隙与高刚性、14、简述同步带传动副的特点。 结构特点：横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环形传动带，同步带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点：靠同步带齿与同步带轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。优点：1.传动比恒定；2.结构紧凑；3.由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达40m/s，传动比可达10，传递功率可达200KW；4.效率高，高达0.98。16、机械产品的三维建模方法有哪些?线框建模；三维实体仅通过顶点和棱边来描述形体的几何形状.表面（曲面）建模；能过对物体各个表面或曲面进行描述的一种三维建模方法.实体建模；不仅描述了实体全部的几何信息，而且定义了所有的点.线，面，体的拓扑信息.18、机械产品的优化设计方法有哪些？机械产品的一般优化设计流程怎样？ 一维优化法，无约束优化法，约束优化法，多目标优化法，工程优化法19、常用的仿真软件有哪些？各有什么特点？一是各大仿真软件公司做的通用仿真软件，如：ansys,msc,ALGOR等；二是各种专业方针软件；三是小的面向中端市场的小型仿真软件，如：femap,visualnastran4D，国产的紫瑞cae等；四是各种集成系统，如：CATIA,ug,pro/e等；五是面向中端市场的小型cad软件，如：SolidWorks等。第一类通用性强，这类软件功能上来讲十分强大，；第二类由于专业性太强，所以用户可能较少，因而市场也较小；第三类软件前后处理器简单易学，并且价格低廉,支持各种求解器；第四类建模功能十分强大,对于产品管理十分容易，但是就仿真来说，虽然前后处理器简单，得到的结果在某些情况下与大软件得到的结果还是有一定差别的；第五类就是建模容易一些，但是建模有比不上第四类软件，也就是装配完毕能让产品动起来，工程图处理是无与伦比的。20、什么是虚拟样机技术？虚拟样机技术是一种基于虚拟样机的数字化设计方法，是各领域CAx/DFx技术的发展和延伸。虚拟样机技术进一步融合了先进建模/仿真技术，现代信息技术，先进设计制造技术和现代管理技术，将这些技术应用于复杂产品全生命周期和全系统的设计，并对他们进行综合管理。21、什么是CAD、CAE、CAPP、PDM?CAD：计算机辅助设计（ComputerAidedDesign）是指运用计算机软件制作并模拟实物设计，展现新开发商品的外型、结构、色彩、质感等特色的过程。 CAE：计算机辅助工程CAE(ComputerAidedEngineering)，指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。 CAPP：计算机辅助工艺过程设计（ComputerAidedProcessPlanning）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。 PDM：产品数据管理（ProductDataManagement）。PDM是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。22、请举出几种三维造型软件？CATIA、、UG-NX、PROE、Solidworks、23、什么是绿色制造？绿色制造，又称环境意识制造（EnvironmentallyConsciousMannufacturing）、面向环境的制造（ManufacturingForEnvironment）等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。24、常用工业机器人有哪几种类型，有什么特点，有何异同，各自应用场合是什么？移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。26、试举出现代机电一体化技术应用于现代农业装备的案例，简单说明其工作原理美国的约翰·迪尔公司所生产的水稻联合收割机就安装了专用的精密作业系统。该系统能提供产量或收获量信息、湿度、待收获作物总质量等读数，能精确测量粮食升运器顶部的谷物流量及实时的产量数据，能分别对分离装置、滚筒转速、割台升降、割台倾斜和停车制动安全等装置进行快捷实时监测与控制。该机还装备全球卫星定位系统和示差定位信号，可快速确定出机器所处位置。27、现代精准喷雾技术主要包括那些方面？低量喷雾技术、自动对靶施药技术、防飘移技术、静电喷雾技术、风幕技术、防飘移喷头、雾滴回收技术、精密施药技术28、通过说明技术手段可以精确化农药施用？喷粉法、颗粒撒施法、喷雾法、种苗处理法、熏蒸法、烟雾法、飞机喷药法29、试举出现代机电一体化技术应用于现代精准施药装备的案例，简单说明其工作原理喷粉法

用喷粉器械喷撒粉状药剂。粉剂应具备3个基本条件：①粉粒细度应小于50微米。对大多数病菌和害虫的有效粉粒细度小于10微米。②具有良好的流散性。喷出的粉剂在空中分散良好，能在作物表面上形成比较均匀的粉粒覆盖。③粉粒在作物表面上有良好的粘附性，不易从叶面上脱落。但此法因粉粒飘移散失现象较严重，使用范围已显著缩小，仅在森林、草原等地区仍具有实用价值。30、绿色设计是将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品设计目标和出发点，力求产品对环境的影响为最小。因此，绿色设计是这样一种设计：即在产品整个生命周期内，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、重复利用性等，同时保证产品的功能、经济、质量和使用寿命等要求。结合以上内容请分别从可拆卸性、可回收性、可维护性、重复利用性、经济性、功能质量及使用寿命等7个方面列举7种生活中应用绿色设计的实例，并简要说明其原因。31、结合所学知识，简要说明CAD技术在生活中的应用及对社会进步有哪些积极影响（不少于300字），并列举4条你认为未来CAD技术发展的方向，简要说明其原因。32、创新是一个国家和民族持续发展的源泉和动力，而模仿一直都被世人所诟病，但是日本和韩国却用事实证明了模仿在基础工业中的重要性。社会的发展必然经历以模仿为基础的自主创新，请结合我国的国情试论述模仿与创新的相互作用，并列举4类产品实例，说明模仿创新在该类产品设计制造中所起到的作用。33、旱地移栽机的发展现状及旱地移栽机的类型？近年来，栽植机械伴随着旱地育苗移栽技术的研究和推广而发展起来，已成为科研和生产部门关注的问题之一，又有多种新型栽植机械出现。但总体来讲，我国研制使用的栽植机械目前仍处于起步阶段，以半自动为主。移栽机按栽植器型式可分为钳夹式、链夹式、吊杯式、导苗管式及挠性圆盘式移栽机。34、园艺生产机械化及其自动化的必要性及重要性？35、我国园艺机械与装备的现状及发展方向？现状：生产规模在不断扩大；初步形成我国特色的设施园艺体系；设施园艺工程的总体水平有明显提高；都市周边设施园艺向休闲观光农业的方向发展；国内外设施园艺的发展都朝着结构材料现代化、环境调控自动化、经营规模大型化的方向发展。设施园艺产业是农业中率先导人高科技的部门，以信息技术为代表的高科技具有快速、小型、无人、自动、省力、轻量和信息化、检测化、精量化的综合特性．能极显著减轻劳动强度，改善劳动环境，提高劳动生产率，36、简述搅拌摩擦焊的原理。搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针(weldingpin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转。边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用37、搅拌摩擦焊与其他传统焊接方法相比，有哪些优点？(1)焊接接头热影响区显微组织变化小．残余应力比较低，焊接工件不易变形；(2)能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接．接头高：(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高，对作业环境要求低：(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等38、搅拌摩擦焊的主要应用领域有哪些？将搅拌摩擦焊技术应用于我国航空、航天、船舶、列车、汽车、电子、电力等工业领域中，创造了可观的社会经济效益，为铝、镁、铜、钛、钢等金属材料提供了完美的技术解决方法，为国内外用户提供了不同类型、不同用途的搅拌摩擦焊工业产品加工，包括：航天筒体结构件、航空薄壁结构件、船舶宽幅带筋板、高速列车车体结构、大厚度雷达面板、汽车轮毂、集装箱型材壁板、各种结构散热器及热沉器等39、振动控制有哪几种方法？按照所采用的抑制振动手段可将振动控制分为5类：（1）消振：消除或减弱振源，治本方法，但是目前从技术上来说，还没有成熟的技术可以有效地消除震动源。（2）隔振：消除或减弱振动传输。在振源与受控对象之间串加一个子系统（隔振器），以减小受控对象对振源激励的影响。（3）吸振（动力吸振）：在受控对象上附加一个子系统（动力吸振器），