机电一体化技术考试题(有答案)

填空题1.机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。2.机电一体化系统（产品）是机械和微电子技术的有机结合。3.工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。4.机电一体化研究的核心技术是接口问题。5.机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。6.机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。7.机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。8.机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。9.机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：以能源转换为主和以信息转换为主。11.丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。12.滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。13.滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。14.滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。15.机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。16.在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。17.常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。18.导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。19.机电一体化系统（产品）中，常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。20.电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段，其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和额定功率；伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。21.步进电机按转子结构形式可分为：反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。22.步进电机的工作方式有：单拍工作方式和倍拍工作方式。23.步进电机的开环控制精度主要由步进电机的结构形式和工作方式决定的；为了进一步提高步进电机的控制精度，可以采用细分电路来提高控制精度。24.依据步进电机的工作原理，步进电机的驱动控制电路主要由：方向控制电路、环形分配电路、驱动放大电路等组成。25.机电一体化系统中，常用的微型计算机类型有：单片机控制系统、单板机控制系统、工业微型计算机控制系统三种。26.提高机电一体化控制系统工作可靠性的措施主要有：隔离技术、和屏蔽技术、滤波技术27.常用传感器主要分为模拟信号检测传感器、数字信号检测传感器、开关信号检测传感器三种形式。28.机电有机结合分析设计方法主要有稳态设计方法和动态设计方法两种。29.在机电一体化系统稳态设计的负载分析中，常见的典型负载形式有：惯性负载、外力负载、内力负载、弹性负载、摩擦负载等。30.在进行机械系统负载和转动惯量的等效中，遵循的基本原则是能量守恒定律简述题1.机电一体化技术（或产品）的定义。定义：在机械的主功能，动力功能，信息功能，控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机的结合所构成的系统的总称。通用微型计算机的核心部件为可编程控制器和工业计算机。构成;控制系统以通用微型计算机为核心，设计专用或选用通用的集成IC芯片，接口电路，执行元件，传感器，以及相互合理匹配元件，组成具有较好通用能力的控制器。软件采用通用平台软件系统。特点：具有可靠性高，适应性强，但成本高，应采取一定的抗干扰措施等特点。适用于多品种，中小批量生产的机电一体化产品。20.简答专用微机控制系统核心部件，专用微机控制系统的构成与特点。核心部件为单片机和单板机构成由专用IC芯片，接口电路，执行元件，传感器相互合理匹配成专用控制器。特点：软件采用专用机器代码或语言，可靠性强，成本低，但适应能力差，用于大批量生产的机电一体化产品。21.光电隔离电路的组成有哪些？主要作用是什么？主要由光耦合器的光电转换元件输入电路，光源，光敏元件，输出放大电路组成作用：1可将输入输出两部分的供电电源和电路的地线分离。2可进行电平转换，实现要求的电平输出，从而具有初级功率放大作用。3提高对负载的驱动能力。（3）可将高低压电源或不同要求电源系统分离，防止不同电源之间信号干扰。22.机电一体化系统设计中，驱动电路设计的目的和基本要求是什么？目的：实现指令信号和执行驱动信号之间的有效匹配。要求：信号类型转换，能量放大，质量的保证。三、分析论述题图1丝杠螺母传动机构的基本传动形式1.简述如图2所示死杠螺母传动机构的特点。图1丝杠螺母传动机构的基本传动形式a：结构简单，传动精度高。螺母支撑丝杆可消除轴向蹿动，刚性较差。B结构紧凑，丝刚刚性较高，要限制螺母移动，需导向装置。C：结构复杂，占用空间较大，传动时间需限制螺母移动和丝杆转动。D：结构简单，紧凑，丝杆刚性较高，但使用不方便，使用较少。2.试分析单圆弧轨道和双圆弧轨道的结构特点（设计、制造、使用与维护）单圆弧滚道：结构简单，传递精度由加工质量保证，轴向间隙小，无轴向间隙调整和预紧能力，加工困难，加工精度要求高，成本高，一般在轻载条件下工作。双圆弧滚道：结构简单，存在轴向间隙，加工质量易于保证，在使用双螺母结构的条件下，具有轴向间隙调整和预紧能力，传递精度高。3.试分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点。双螺母垫片预紧调整的结构特点：结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整不方便。工作原理：在丝杆固定不动的条件下，增加垫片的厚度，左右丝杆螺母分别向左移动和向右移动。4.试分析图示消除滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点5.简述燕尾形导轨组合的特点和间隙调整双三角形导轨组合结构及特点6、简述双三角形组合导轨组合的特点和间隙调整双三角形导轨组合结构及特点7.简述步