機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合復(fù)習(xí)題重慶大學(xué)(簡答題有答案)

1、2015重慶大學(xué)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析考試復(fù)習(xí)題一、填空題 1、 某加工中心機(jī)床涉及到的機(jī)電一體化關(guān)鍵共性技術(shù)有：精密機(jī)械技術(shù)、 檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 和系統(tǒng)總體技術(shù)。2、 機(jī)電一體化包括了兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是 機(jī)電一體化技術(shù)，二是 機(jī)電一體化產(chǎn)品。3、 現(xiàn)代觀點(diǎn)認(rèn)為，機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成包括主機(jī)、驅(qū)動(dòng)部分、檢測顯示部分、控制部分 四個(gè)部分組成。4、 數(shù)控機(jī)床的主功能是 切削加工，動(dòng)力功能由 電動(dòng)機(jī) 裝置實(shí)現(xiàn)，計(jì)測功能由 傳感器 裝置實(shí)現(xiàn)，控制功能由 數(shù)控裝置 裝置實(shí)現(xiàn)。5、 在數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)中的皮帶一般采用 同步齒形帶 和 多聯(lián)V帶。6、 傳感器的靜態(tài)特性指

2、標(biāo)主要包括：線性度、靈敏度、遲滯性 和重復(fù)性。7、 MOV A , 30H的含義是指 把常數(shù)30H送到累加器A 中。8、 某機(jī)電產(chǎn)品的體積為2cm3，則該產(chǎn)品屬于 機(jī)電一體化 產(chǎn)品。9、 機(jī)電傳動(dòng)也稱為 電力 拖動(dòng)，它是指以 電動(dòng)機(jī) 為原動(dòng)機(jī)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng) 工作機(jī)構(gòu) 來完成產(chǎn)品目的功能的系統(tǒng)。10、 機(jī)電一體化包括了兩個(gè)方面的內(nèi)容：機(jī)電一體化的 產(chǎn)品；機(jī)電一體化的技術(shù)。11、 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的原理主要有最小阻尼原理、穩(wěn)定性原理、自補(bǔ)償原理、力平衡 原理、任務(wù)分配 原理、變形協(xié)調(diào) 原理等。12、 常用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有 計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)、 并行工程 設(shè)計(jì)、 虛擬產(chǎn)品 設(shè)計(jì)、綠色 設(shè)計(jì)和反求設(shè)計(jì)等

3、。13、 齒輪傳動(dòng)間隙指的是齒輪傳動(dòng)的 齒側(cè) 間隙。14、 為實(shí)現(xiàn)高速、大功率的傳動(dòng)，可選用的撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有：窄V帶傳動(dòng)、多聯(lián)V 帶傳動(dòng)、同步齒形 帶傳動(dòng)。15、 某機(jī)電產(chǎn)品的體積為0.5cm3，則該產(chǎn)品屬于 微機(jī)電一體化 產(chǎn)品。16、 電容式傳感器可分為變介質(zhì)型、變 極距 型和變 面積 型。17、 按傳感器輸出電信號(hào)的參量形式，可分為 電壓 輸出、 電流 輸出和頻率輸出。18、 系統(tǒng)元件可分為 能量儲(chǔ)存 元件、能量消耗 元件、能量變換 元件、能源 元件和能量傳輸和轉(zhuǎn)換元件。19、 確定和選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí)應(yīng)遵循的三項(xiàng)基本原則是：明確、簡單 和 安全可靠。20、 車床主軸設(shè)計(jì)成階梯軸是滿足結(jié)構(gòu)方案

4、設(shè)計(jì)的 等強(qiáng)度 原理。21、 磨床主軸進(jìn)行動(dòng)平衡時(shí)，可能會(huì)采取增加配重塊的方式，這滿足結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的 力平衡 原理。22、 摩擦離合器在過載時(shí)打滑實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)屬于結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的 自補(bǔ)償 原理。23、 在機(jī)械傳動(dòng)中，間隙的主要表現(xiàn)形式有齒輪傳動(dòng)的 齒側(cè) 間隙，絲杠螺母中的 軸向 間隙及聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等。24、 衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)有：線性度、靈敏度、遲滯 和 重復(fù)性。25、 常用的直線測量傳感器有：電感傳感器、電容傳感器、感應(yīng)同步器 和 光柵傳感器。26、 在有強(qiáng)電或強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中，為了防止電網(wǎng)電壓等對(duì)測量回路的損壞，傳感器常采用 隔離放大器 進(jìn)行隔離。27、 在模擬量輸出通道，為

5、使輸出得到一個(gè)平滑的模擬信號(hào)，或?qū)Χ嗤ǖ肋M(jìn)行分時(shí)控制，常采用 采樣/保持器。二、判斷題1、 某機(jī)電產(chǎn)品總體積為2，按體積大小劃分為微機(jī)電一體化產(chǎn)品。（ ）2屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品。2、 8051單片微機(jī)片通過指令區(qū)別內(nèi)外RAM尋址。用MOVX類指令尋址片內(nèi)RAM ，用MOV類指令尋址片外RAM。（ ）反了。用MOVX類指令尋址片外RAM ，用MOV類指令尋址片內(nèi)RAM。3、 矩形導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度沒有三角形導(dǎo)軌的精度高，磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償。（ ）4、 質(zhì)量、電容電壓、電感電容均屬于能量變換元件（）質(zhì)量屬于能量存儲(chǔ)元件。5、 一般來講，傳感器的線性度越高，其靈敏度也越高。（ ） 不一定。6、 光柵傳感器

6、屬于模擬傳感器。（ ）數(shù)字傳感器。7、 在電容式傳感器中，增大極距將使電容量增加。（ ） 增大極距電容量減小。8、 位置傳感器和位移傳感器不一樣，它所測量的不是一段距離的變化量，而是通過檢測，確定是否已到達(dá)某一位置。因此，它只需要產(chǎn)生能反映某種狀態(tài)的開關(guān)量就可以了。（ ）9、 數(shù)字濾波就是通過一定的計(jì)算和判斷來提高信噪比。（ ）10、 在8051芯片中有P1、P2、P3、P4共4個(gè)8位口。（ ）是P0、P1、P2、P3。11、 飛機(jī)的副油箱配置是采用了間接安全性技術(shù)。（ ） 直接安全性技術(shù)。12、 多根皮帶傳動(dòng)滿足任務(wù)分配原理中的一載多功能分配。（ ）多載。13、 矩形導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度沒有三角形

7、導(dǎo)軌的精度高，磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償。（ ）14、 位置傳感器和位移傳感器不一樣，它所測量的不是一段距離的變化量，而是通過檢測，確定是否已到達(dá)某一位置。因此，它只需要產(chǎn)生能反映某種狀態(tài)的開關(guān)量就可以了。（ ）15、 數(shù)字濾波就是通過一定的計(jì)算和判斷來提高信噪比。（ ）16、 滾動(dòng)導(dǎo)軌動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，不易發(fā)生爬行現(xiàn)象。（ ）17、 機(jī)械傳動(dòng)中出現(xiàn)間隙時(shí)將產(chǎn)生回程誤差，影響伺服系統(tǒng)中位置環(huán)的穩(wěn)定性。（ ）18、 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)間隙時(shí)，應(yīng)增大位置環(huán)增益。（ ） 應(yīng)減小。19、 由于電信號(hào)是最容易處理和便于傳輸時(shí)，所以目前大多數(shù)傳感器都是將獲取的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。（ ）20、 線性傳感器的靈敏

8、度為一常量，而非線性傳感器的靈敏度為一變量。（ ）21、 螺母轉(zhuǎn)動(dòng)、絲杠移動(dòng)適用于工作行程較大的場合。（ ）螺母移動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。三、多選題1、 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是屬于 ( A )產(chǎn)品A、功能附加型 B、功能融合型 C、功能替代型 D、機(jī)電融合型2、 線切割加工機(jī)床是屬于 ( C )產(chǎn)品A、功能附加型 B、功能融合型 C、功能替代型 D、機(jī)電融合型3、 汽車的電子式汽油噴射裝置代替原來的機(jī)械控制汽油噴射裝置屬于（ C ）A、開發(fā)性設(shè)計(jì) B、創(chuàng)造性設(shè)計(jì) C、適應(yīng)性設(shè)計(jì) D、變異性設(shè)計(jì)4、 以下（ AC ）方案屬于直接安全技術(shù)A、飛機(jī)的副油箱配置 B、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的熱繼電器C、 車床絲杠上的安全銷

9、D、機(jī)床的安全離合器 E、帶傳動(dòng)的防護(hù)罩5、 為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作穩(wěn)定性,在設(shè)計(jì)中需滿足以下要求( ABCD ) A、 無間隙 B、低摩擦 C、高剛度 D、高諧振頻率 E、大阻尼1、2、3、4、5、 三角膠帶靠強(qiáng)力繩芯來承受拉力，靠膠帶體改善撓性，這屬于任務(wù)分配原理中的（ D ）A、一載一功能 B、多載一功能 C、多載多功能 D、一載多功能6、 鉆頭的錐柄插入鉆床主軸的錐孔內(nèi)時(shí)，由于莫氏錐度具有自鎖性能，可以傳遞一定扭矩，當(dāng)在鉆削時(shí)承受的軸向力，使錐柄與主軸錐孔間摩擦力增大，這屬于自補(bǔ)償原理中的（ A ）A、自增強(qiáng) B、自平衡 C、自保護(hù) D、自削弱7、 以下措施能消除或減小爬行現(xiàn)象

10、的是（ ABCD ）A、滾動(dòng)導(dǎo)軌 B、滾珠絲杠螺母副 C、靜壓導(dǎo)軌 D、貼塑導(dǎo)軌8、 生產(chǎn)中能實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有（ BCDE ）A、定軸齒輪傳動(dòng) B、漸開線少齒差行星齒輪傳動(dòng) C、諧波齒輪傳動(dòng) D、蝸桿蝸輪傳動(dòng) E、擺線針齒輪傳動(dòng)9、 絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng)的螺旋傳動(dòng)方式用于（ BD ）A、工作行程小的場合 B、工作行程較大的場合 C、微動(dòng)機(jī)構(gòu) D、機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈中10、 為提高系統(tǒng)的剛度，可采取的措施有（ D ）A、增大系統(tǒng)的固有頻率 B、增大系統(tǒng)的阻尼 C、減小系統(tǒng)的阻尼 D、施加預(yù)加載荷11、 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足( ABC )的要求A、精密化 B、高速化 C、小型

11、化 D、重載化12、 設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，需注意( BC )A、最短桿與最長桿之和須大于其它兩桿之和 B、急回特性 C、機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí)，容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象 D、機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中，其壓力角始終保持不變13、 某傳動(dòng)系統(tǒng)，其傳動(dòng)比為i=1235，可選用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是( BCD )A、行星齒輪傳動(dòng) B、擺線針齒輪傳動(dòng) C、漸開線少齒差齒輪傳動(dòng) D、諧波齒輪傳動(dòng)14、 以下關(guān)于滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)的說法錯(cuò)誤的是( B )A、摩擦力矩大 B、傳動(dòng)效率高 C、結(jié)構(gòu)簡單 D、加工方便15、 絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng)機(jī)構(gòu)通常用于( BC )中A、千斤頂 B、車床刀架移動(dòng)裝置 C、銑床移動(dòng)裝置 D、顯微鏡16、 以下導(dǎo)軌中，

12、承載能力最差的是( D )A、燕尾導(dǎo)軌 B、滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌 C、液體靜壓導(dǎo)軌 D、圓柱面導(dǎo)軌17、 某導(dǎo)軌副要求有較高的導(dǎo)向精度和承載能力，以下導(dǎo)軌副中，( C )最符合要求。A、雙三角形導(dǎo)軌 B、矩形和矩形組合導(dǎo)軌 C、三角形和矩形組合導(dǎo)軌 D、矩形和燕尾導(dǎo)軌組合18、 電容傳感器分為( ABC )A、變面積型 B、變極距型 C、變介質(zhì)型 D、變電壓型19、 以下關(guān)于光柵傳感器說法正確的是( ABC )A、可測移動(dòng)部件的直線位移 B、具有較大的放大作用 C、是一種精度很高的數(shù)字型傳感器 D、是一種精度很高的模擬傳感器20、 以下屬于能量消耗元件的是( CD )A、質(zhì)量 B、彈簧 C、阻尼 D、

13、電阻21、 按傳感器輸出電信號(hào)的參量形式，可分為( ABC )A、電壓輸出 B、電流輸出 C、頻率輸出 D、脈沖輸出22、 測量放大器應(yīng)具備以下特點(diǎn)( ACD )A、高的共模抑制比 B、低輸入阻抗 C、低噪聲 D、高放大倍數(shù)23、 用軟件對(duì)傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行線性化處理，常用的方法有（ ACD ）A、計(jì)算法 B、檢測法 C、查表法 D、插值法24、 以下（ B ）方法可以提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力A、增大系統(tǒng)的質(zhì)量 B、減小系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量C、增大系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性 D、增加系統(tǒng)的剛度25、 電容式傳感器中，當(dāng)改變（ABC）時(shí)，會(huì)引起電容量的變化A、改變電極板間的極距 B、改變極板的有效面積C、改變介質(zhì)

14、D、改變氣隙四、 簡答題1、 齒輪傳動(dòng)間隙指的是什么間隙?為什么要消除齒輪傳動(dòng)間隙？常見的齒輪間隙消除方法有哪些？（6分）P982、 如圖1所示的兩種軸向定位方案，哪個(gè)方案是合理方案？為什么？該方案滿足結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的什么原則？（6分）P184 a b 圖1 軸向定位方案作為固定支承的徑向軸承，其內(nèi)外圈在軸向都要固定在左支承。作為需要補(bǔ)償軸的熱伸長的游動(dòng)支承中，如安裝不可分離型軸承時(shí)，只需要固定其中一個(gè)套圈，游動(dòng)的套圈不固定。在游動(dòng)支承中安裝分離型軸承，如短圓柱滾子軸承、滾針軸承，則兩個(gè)套圈都需要固定3、 什么叫隔離放大器？隔離放大器有什么特點(diǎn)？P278在有強(qiáng)電或強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中，為了防止電網(wǎng)

15、電壓等對(duì)測量回路的損壞，其信號(hào)輸入通道采用隔離技術(shù)，能完成這種任務(wù)，具有這種功能的放大器稱為隔離放大器。特點(diǎn)： l ）保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞。2 ）泄漏電流低，對(duì)于測量放大器的輸入端無須提供偏流返回通路。 3 ）共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào)（電壓或電流）進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測量。4、 你現(xiàn)在所作的科研中主要用到了哪些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，請(qǐng)作簡單分析？ P68現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在涉及領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學(xué)科。它是以設(shè)計(jì)產(chǎn)品為目標(biāo)的一個(gè)總的知識(shí)群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括：優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔

16、助設(shè)計(jì)、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)、相似性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、有限元法、人機(jī)工程、價(jià)值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計(jì)算方法等。在運(yùn)用他們進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，一般都以計(jì)算機(jī)作為分析、計(jì)算、綜合、決策的工具。5、 什么是爬行現(xiàn)象？試用彈簧、阻尼系統(tǒng)的觀點(diǎn)來分析產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的的原因。P1446、 機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有哪些基本要求？為滿足這些要求，主要從哪幾方面采取措施？P44 具有較高的定位精度，良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性即響應(yīng)要快、穩(wěn)定性要好。（1）采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支撐部件。（2）縮短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)與支撐剛度。（3）選用最佳傳動(dòng)比，以達(dá)到提高系統(tǒng)分

17、辨率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（4）縮小反向死區(qū)誤差，如采取消除傳動(dòng)間隙、減少支撐變形的措施。（5）改進(jìn)支撐及架體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高剛性、減少振動(dòng)、降低噪聲7、 試敘述機(jī)電產(chǎn)品的功能構(gòu)成是什么？試分別加以說明。P42機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的基本功能是傳遞力/轉(zhuǎn)矩和速度/轉(zhuǎn)速。實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速變換器。作用是使執(zhí)行原件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達(dá)到合理的匹配。8、 傳感器前期信號(hào)處理中主要為信號(hào)的放大，試述有哪幾種主要的放大形式？分別起什么作用。P270測量放大器：為了防止電網(wǎng)電壓等對(duì)測量回路的損壞，其信號(hào)輸入通道采用隔離技術(shù)，能完成這種任務(wù)，具有這種功能的放大器程控

18、增益放大器：利用計(jì)算機(jī)采用軟件控制的辦法來實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)變換，具有這種功能的放大器隔離放大器：在有強(qiáng)電或強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中，為了防止電網(wǎng)電壓等對(duì)測量回路的損壞，其信號(hào)輸入通道采用隔離技術(shù)，能完成這種任務(wù)，具有這種功能的放大器9、 數(shù)字濾波的含義是什么？它和硬件RC濾波器相比有何優(yōu)點(diǎn)？P295答：數(shù)字濾波,就是通過一定的計(jì)算程序,對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行某種處理，從而消除或削弱干擾和噪聲的影響,提高測量的可靠性和精度。優(yōu)點(diǎn): 1）數(shù)字濾波只是一個(gè)計(jì)算過程，無需硬件，因此可靠性高，并且不存在阻抗匹配、特性波動(dòng)、非一致性等問題。模擬濾波器在頻率很低時(shí)較難實(shí)現(xiàn)的問題，不會(huì)出現(xiàn)在數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)過程中。 2）只要適當(dāng)改變數(shù)字濾波程序有關(guān)參數(shù)，就能方便的改變?yōu)V波特性，因此數(shù)字濾波使用時(shí)方便靈活10、 機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的五大結(jié)構(gòu)要素及其相應(yīng)的五大功能是什么？并說明結(jié)構(gòu)要素與功能間的關(guān)系。P42答：機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）、電子信息處理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）、動(dòng)力系統(tǒng)（動(dòng)力源）、傳感檢測系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)等五個(gè)子系