機(jī)電一體化期末復(fù)習(xí)題庫(kù)

1、單 項(xiàng) 選 擇 題考 10 題1. “機(jī)電一體化”這一名詞產(chǎn)生于20世紀(jì)，其產(chǎn)生的年代為A. 70年代B . 50年代C . 40年代2. “機(jī)電一體化”在國(guó)外被稱為A MachineB . ElectronicsC . Mechatronics3. 機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分的主要功能是A.提供動(dòng)力B .傳遞運(yùn)動(dòng)C .傳遞動(dòng)力(A )D . 80年代(C )D. A和 B(D )D. A、B 和 C4.時(shí)域函數(shù)f(t) e "的拉普拉斯變換為A. 1B . C . 1sss5 .在同步齒型帶傳動(dòng)中，同步帶的齒形為A.梯形B .矩形C .漸開(kāi)線6 .直流伺服電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與輸出

2、轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系式稱為其A.機(jī)械特性B .調(diào)節(jié)特性C .力矩特性7 .在滾珠絲杠副中，預(yù)緊調(diào)整是為了消除其A.徑向間隙B.軸向間隙C.預(yù)應(yīng)力8 .在交流伺服電機(jī)中，控制繞組與勵(lì)磁繞組在空間相差的電角度是A. 60°B. 45°C, 0°9 .若X為傳感器的輸入量，y是其輸出量，則傳感器的靈敏度為A.C. -1X10.在滾珠絲杠副中，公式PIoESMlo2 IE是驗(yàn)算滿載時(shí)滾珠絲杠副的A.剛度B .強(qiáng)度C .塑性變形11 .在可編程控制器的編程中，同一繼電器線圈在梯形圖中出現(xiàn)的次數(shù)最多為A. 2B . 1C. 312 . MCS 51的每個(gè)機(jī)器周期包含狀態(tài)周期數(shù)為

3、A. 12B . 24C. 1013 .在滾珠絲杠副的標(biāo)準(zhǔn)中，最高的精度等級(jí)是A. 1 級(jí)B . 10 級(jí)C . 7 級(jí)(A )D .擺線(A )D.轉(zhuǎn)速特性(B )D. A和 B(D )D . 90 °(C )D. yX(A )D.疲勞點(diǎn)蝕(B )D. 4(D )D. 6(A )D. C級(jí)(D )A. 0B . >3C. <2D .115.光柵式位移傳感器的柵距W莫爾條紋的間距B和傾斜角9之間的關(guān)系為(A)AWWWWA_ BB . B c. B D .B 1.514.在可編程控制器梯形圖的編程中，繼電器線圈左側(cè)觸點(diǎn)的數(shù)目為16.差動(dòng)變壓器式電感傳感器屬于A.渦流式B.自

4、感型17.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中力流變化急劇的地方說(shuō)明其應(yīng)力集中A.平緩B .嚴(yán)重C.互感型C.不存在(C )D.可變磁阻式(B )D.可以消失C.全閉環(huán)控制(B )D.半閉環(huán)控制18 .在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，伺服電機(jī)通常用于控制系統(tǒng)的A.開(kāi)環(huán)控制19 .在光柵式位移傳感器中，莫爾條紋與光柵條紋的排列方向幾乎成A. 90°C. 45°D. 60°20.在同步齒型帶傳動(dòng)中，節(jié)線的長(zhǎng)度在工作過(guò)程中A.不變C.變短(A )D.幾乎不變1. Mechatronics是兩個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域名稱的組合，這兩個(gè)不同的學(xué)科是2.A.機(jī)械學(xué)與信息技術(shù)B.機(jī)械學(xué)與電子學(xué)C.機(jī)械學(xué)與自動(dòng)化技術(shù)D.機(jī)械學(xué)與

5、計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)包括3.A. CAD CAPP CAM B . FMS C .計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理D . A、B和C時(shí)域函數(shù)f(t) sin t的拉普拉斯變換為4.在機(jī)電一體化系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)采用力一一電壓等效法，此時(shí)機(jī)械系統(tǒng)的阻尼等效于電系統(tǒng)的 (C )A.電容B .電荷C .電阻D .電感5 .周轉(zhuǎn)輪系中的行星輪系和差動(dòng)輪系的自由度分別為(A )A.1,2B.2,1C.1,1D.2,26 .直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓與輸出轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系式稱為其(B)A.轉(zhuǎn)速特性B .調(diào)節(jié)特性C.工作特性D.機(jī)械特性7 .滾珠絲杠副的基本導(dǎo)程指絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)2天弧度時(shí)，螺母上基準(zhǔn)

6、點(diǎn)的(B )A.徑向位移B .軸向位移C.螺旋線長(zhǎng)度D.坐標(biāo)值8 .在雙波諧波齒輪傳動(dòng)中，通常剛輪與柔輪的齒數(shù)差是(C )A. 1B . 3C. 29.諧波齒輪的齒形若為直線齒廓，則其壓力角通常為A. 20°B , °C, 25D. 4D. 15°(B )10 .若直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻趨于無(wú)窮大，則輸出電壓與轉(zhuǎn)速A.成反比B .成正比C .成平方關(guān)系11 .在MCS-51中，MOV旨令用于訪問(wèn)A.內(nèi)部程序存儲(chǔ)器B.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器C.外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D.外部程序存儲(chǔ)器(B )D .成指數(shù)關(guān)系(B )12.在兩級(jí)齒輪傳動(dòng)中，若傳動(dòng)比的分配方案是i1 i 2,則其遵循

7、的原則是A.重量最輕B .等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小C.輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小D.加速度響應(yīng)最快13 .諧波齒輪傳動(dòng)中的柔輪相當(dāng)于行星輪系中的A.中心輪B .行星輪C .系桿14 .在MCS- 51單片機(jī)中，用于對(duì)外部程序存儲(chǔ)器讀的信號(hào)是A. PSENB . RDC. WR(B )D. B和 C(A )D. ALE15.步進(jìn)電機(jī)在轉(zhuǎn)子齒數(shù)不變的條件下，若拍數(shù)變成原來(lái)的2倍，則步距角為原來(lái)的A.線性度B .精確度C .零漂D.分辨率18.在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)通常用于控制系統(tǒng)的(C )19.A.半閉環(huán)控制B .閉環(huán)控制C .開(kāi)環(huán)控制為了提高滾珠絲杠副的旋轉(zhuǎn)精度，滾珠絲杠副在使用之前應(yīng)該進(jìn)行D.前饋控制A.

8、調(diào)整徑向間隙B .預(yù)緊C .預(yù)加載荷D.表面清洗20.感應(yīng)同步器可用于檢測(cè)(D )一.A.位置B .加速度C .速度選擇題D.位移1 .通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃以及計(jì)算機(jī)輔助制造，一個(gè)大系統(tǒng)稱為A.順序控制系統(tǒng)B.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)C.柔性制造系統(tǒng)D.伺服系統(tǒng)統(tǒng)一連接成(B )2.描寫(xiě)靜態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是A.代數(shù)方程B.微分方程C.線性方程D.常系數(shù)線性微分方程(A )3.描寫(xiě)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是A.微分方程B.代數(shù)方程組C.常系數(shù)線性微分方程組D.以上答案都不對(duì)(A )4.齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)的A.增加而減小B.增加而增加C.減小而減小D.變化而不變(A )

9、5.齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)A.有關(guān)B.無(wú)關(guān)C.在一定級(jí)數(shù)內(nèi)有關(guān)D.在一定級(jí)數(shù)內(nèi)無(wú)關(guān)(C )6.某伺服電動(dòng)機(jī)最高大輸出轉(zhuǎn)矩為5NI- m,通過(guò)齒輪系5:1減速，可帶動(dòng)的最大轉(zhuǎn)矩負(fù)載。A. 25N - mB. 50 N- mC. N - mD. N- m(A )17.傳感器在零輸入狀態(tài)下，輸出值的變化稱為傳感器的(B某伺服電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速為1200r/min ,通過(guò)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)帶動(dòng)機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，絲杠螺距7.A.倍C.倍D.不變16.在槽輪機(jī)構(gòu)中，反應(yīng)槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間與靜止時(shí)間之比的時(shí)間常數(shù)Kt為(CA. KtB. Kt 1KtKt(C為6mm最大進(jìn)給速率可達(dá)A. 72m/minC. 5m/min

10、B. 7.2m/minD. 3.6m/min8 .某光柵的條紋密度是100條/mm,光柵條紋間的夾角0.001弧度，則莫爾條紋的寬度是B. 20mmA. 100mmC. 10mmD. 0.1mm9 .直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速A.成正比的交流電壓C.成正比的直流電壓B.D.成反比的交流電壓 成反比的直流電壓10.下列屬于變磁阻電動(dòng)機(jī)的是A. 直流電動(dòng)機(jī)B.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)C .步進(jìn)電動(dòng)機(jī)D.永磁同步電動(dòng)機(jī)11 .直流伺服電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速為AUaA.-B.kekeUacUaUaC.-D.ktRa12.某步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有48個(gè)齒,采用五相五拍方式運(yùn)行，其步距角為A. 0.75°B.1.5

11、°c. 6°D.3°13.計(jì)算步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的公式3勺A360°AB60 fmzrcmzrc180°0 360°C. Tsm C°SD.180° mcmc14.某三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，若其三相六拍運(yùn)行時(shí)最大轉(zhuǎn)矩為2N ?m,(A )a. 1N?mB.0.5N ?mc. 、3N?mD.,3N ?m215.步進(jìn)電機(jī)一般用于（ A）控制系統(tǒng)中。A. 開(kāi)環(huán)B.閉環(huán)C. 半閉環(huán)D.前饋則其單三拍運(yùn)行時(shí)起動(dòng)力矩為16.某三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子 40個(gè)齒，欲使其步距角為1.5°,應(yīng)采用的通電方式為A. 單拍制B,

12、雙拍制C. 單雙拍制D.細(xì)分電路17、滾珠絲杠副的基本導(dǎo)程指絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)2天弧度時(shí)，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的A.徑向位移B.軸向位移C.螺旋線長(zhǎng)度18、為了提高滾珠絲杠副的旋轉(zhuǎn)精度，滾珠絲杠副在使用之前應(yīng)該進(jìn)行A.調(diào)整徑向間隙B .預(yù)緊C .預(yù)加載荷19、卸荷皮帶輪的設(shè)計(jì)運(yùn)用了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理中的A.任務(wù)分配原理B.力傳遞原理C.力平衡原理(B )D.坐標(biāo)值(B )D .表面清洗(A )D.等強(qiáng)度原理20、摩擦離合器的設(shè)計(jì)運(yùn)用了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理中的（D ）A.等強(qiáng)度原理B.力傳遞原理C.力平衡原理D.自保護(hù)原理二、填空考5題10分1通常一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)包含：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳

13、感與檢測(cè)部分和控制與信息處理 五部分。2 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的自增強(qiáng)原則是指在正常工作條件下，輔助效應(yīng)與初始效應(yīng)的作用方向相同，總效應(yīng)為 兩者之和;在力傳遞原則中，力流路線越短，零件的結(jié)構(gòu)剛性越好;卸荷皮帶輪就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用任務(wù)分配原則的實(shí)例。3 .系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為當(dāng)初始條件為零時(shí)，輸出堇 的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。4 .傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性和 分辨力等。5 .電感式位移傳感器是通過(guò)檢測(cè)電感量的變化來(lái)檢測(cè)被測(cè)量的位移。6 .滾珠絲杠副中采用雙螺母是為了便于螺旋副軸向 間隙的調(diào)整。7 .在光柵式位移傳感器中，莫爾條紋對(duì)光柵的柵距起到了放大作用。8 .諧

14、波齒輪傳動(dòng)的三個(gè)主要部件是：剛輪、柔輪 和諧波發(fā)生器 。9 .直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、可控性好、響應(yīng)迅速和轉(zhuǎn)矩大等;無(wú)刷直流伺服電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)換向器、可控性好和用急定性好等。10.機(jī)電一體化技術(shù)是 機(jī)械學(xué)與電子學(xué)的結(jié)合;一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)包含：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感與檢測(cè)部分和控制與信息處理 五部分。11 .在應(yīng)用力一電壓相似原理建立機(jī)械系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型時(shí)，力對(duì)應(yīng)電壓、位移對(duì)應(yīng) 電荷、速度對(duì)應(yīng) 電流、質(zhì)量對(duì)應(yīng) 電感、粘滯阻尼系數(shù)對(duì)應(yīng) 電阻、彈簧柔度對(duì)應(yīng) 電容、自由度對(duì)應(yīng) 閉合回路。12 .傳感器的靈敏度反映了被測(cè)量的數(shù)值處在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸出量 的變化量與輸入量 的

15、變化量的比值。13 .電容式位移傳感器是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的裝置。14 .滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有外循環(huán)和 內(nèi)循環(huán)兩種。15 .測(cè)速發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻越大，其線性度越好。16 .步進(jìn)電機(jī)的步距角指在一個(gè)電脈沖的作用下,電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移。17 .諧波齒輪傳動(dòng)的三個(gè)主要部件是：剛輪、柔輪 和 諧波發(fā)生器 。18 .直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性指當(dāng)控制電壓ua_一定時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系;調(diào)節(jié)特性指在輸出轉(zhuǎn)矩一定時(shí)， 轉(zhuǎn)速與控制電壓之間的關(guān)系。19.滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán) 兩種。20 .在諧波齒輪傳動(dòng)中，若柔輪固定、諧波發(fā)生器主動(dòng)、剛輪從動(dòng)，則主、從動(dòng)件轉(zhuǎn)向相同。

16、21 .傳感器的遲滯特性是指輸入量在增加和減少的過(guò)程中，同一輸入量下其輸出量 的差別。22 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的自平衡原則是指在工作狀態(tài)下，輔助效應(yīng)和初始效應(yīng)相 區(qū)并達(dá)到平衡狀態(tài)。23 .離心式調(diào)速器是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用自平衡原理的實(shí)例。24、壓電式加速度傳感器中壓電元件變形后所產(chǎn)生的電荷 與加速度成正比。25、若 max是傳感器的最大非線性誤差、yFS為輸出量的滿刻度值，則傳感器的線性度可表示為100%。yFS26、在機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能原理方案設(shè)計(jì)中，其功能元的組合方式常用的有串聯(lián)結(jié)構(gòu)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)三種形式。27、在單圓弧型螺紋滾道的滾珠絲杠副中，其接觸角會(huì)隨軸向載荷載荷大小的變化而變化。28

17、、對(duì)于以提高傳動(dòng)精度和減小回程誤差為主的傳動(dòng)齒輪系，應(yīng)按輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則分配其各級(jí)傳動(dòng)比。二、簡(jiǎn)述題考5題30分1在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中常常引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，簡(jiǎn)述你所熟悉的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本思想。答案：1、例如可靠性設(shè)計(jì)?？煽啃灾府a(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽O(shè)計(jì)作為一種新的設(shè)計(jì)方法，只是常規(guī)設(shè)計(jì)方法的深化和發(fā)展，所以機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)課程所闡明的計(jì)算原理、方法和基本公式，對(duì)可靠性設(shè)計(jì)仍然適用。但其又有別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：可靠性設(shè)計(jì)法認(rèn)為作用在零部件上的載荷（廣義的）和材料性能等都不是定值，而是隨機(jī)變量，具有明顯的離散性質(zhì)，在數(shù)學(xué)上必須用分布函

18、數(shù)來(lái)描述；由于載荷和材料性能等都是隨機(jī)變量，所以必須用概率統(tǒng)計(jì)的方法求解；可靠性設(shè)計(jì)法認(rèn)為所設(shè)計(jì)的任何產(chǎn)品都存在一定的失效可能性，并且可以定量地回答產(chǎn)品在工作中的可靠程度，從 而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足。2比較滾珠絲杠副中單圓弧型滾道與雙圓弧型滾道的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：?jiǎn)螆A弧型滾道的接觸角會(huì)隨軸向載荷大小的變化而變化，因此軸向剛度、傳動(dòng)效率及承載能力也隨之改變。而 雙圓弧型滾道的接觸角在工作過(guò)程中基本保持不變，故軸向剛度、傳動(dòng)效率及承載能力基本不變，而且雙圓弧型滾道 中兩圓弧相交處有一小空隙可以使?jié)L道底部與滾珠不接觸，并能存一定的潤(rùn)滑油，可以減小摩擦和磨損。但單圓弧型 滾道比雙圓弧型滾道容易加工。3

19、簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)中黑箱法的基本原理。答案：“黑箱法”是根據(jù)系統(tǒng)的輸入、輸出關(guān)系來(lái)研究實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能目標(biāo)的一種方法。即根據(jù)系統(tǒng)的某種輸入及要求獲得某種輸出的功能要求，從中尋找出某種物理效應(yīng)或原理來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入一輸出之間的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的解決辦法，從而 推求出“黑箱”的功能結(jié)構(gòu)，使“黑箱”逐漸變成“灰箱”、“白箱”的一種方法。4簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)？答案：機(jī)電一體化系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是由于機(jī)電一體化系統(tǒng)的微電子裝置取代了人對(duì)機(jī)械的絕大部分的控制，并加以延 伸和擴(kuò)大，克服了人體能力的不足和弱點(diǎn)；另一大特點(diǎn)是節(jié)省能源和材料消耗。這些特點(diǎn)正是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)高 性能化、智能化、省能省資源化及輕薄短

20、小化的重要原因。5簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常應(yīng)該遵循的一些基本原則。答案：a）任務(wù)分配原則：根據(jù)產(chǎn)品的性能，有時(shí)相同的功能可以由不同的零件來(lái)承擔(dān)；有時(shí)不同的功能又可以由同一個(gè)零件來(lái)承擔(dān)。b）自補(bǔ)償原則：通過(guò)技術(shù)系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)或相互關(guān)系，產(chǎn)生加強(qiáng)功能、減載或平衡作用。c）從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)獦?gòu)造的解空間中尋找出最優(yōu)解。d）力傳遞原則：盡量縮短力流傳遞路線；盡量使力流變化緩慢。e）力平衡原則：利用零件本身的結(jié)構(gòu)抵消附加的載荷。f）穩(wěn)定性原則：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該使其結(jié)構(gòu)即使在受到力的作用時(shí)也能處于穩(wěn)定狀態(tài)。g）等強(qiáng)度原則。h）降低噪聲。6簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)類型。答案：機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

21、類型大致有以下三種：開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變異性設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)是沒(méi)有任何 參照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。適應(yīng)性設(shè)計(jì)是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改，或用微電子技術(shù) 代替原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)或?yàn)榱诉M(jìn)行微電子控制對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價(jià) 值。變異性設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸，使之適應(yīng)于量的方面的要求。7 一個(gè)較完善的機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該包含那幾部分？答案：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、傳感與檢測(cè)部分、控制與信息處理部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（各3分）8 說(shuō)明功能原理方案設(shè)計(jì)中應(yīng)用選擇表法的目的及步驟。答案：應(yīng)用選擇表法的目的是

22、從眾多的方案中挑出一種最優(yōu)的方案。步驟是：首先根據(jù)產(chǎn)品的功能要求列出擬定的選 擇標(biāo)準(zhǔn)及各種方案，選擇標(biāo)準(zhǔn)列的越詳細(xì)判斷最優(yōu)方案的準(zhǔn)確度越高；然后將各種方案按選擇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中挑 出最優(yōu)方案。9 PLC內(nèi)部的一個(gè)8位存儲(chǔ)器可以等效為幾個(gè)輸入繼電器？為什么？答案：等效為8個(gè)。可編程控制器的繼電器線圈只是存儲(chǔ)器中的一位若該位的狀態(tài)為1,則表示線圈帶電；若該位的狀態(tài)為0,則表示線圈失電。故可編程控制器的線圈又稱為軟線圈。10 與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比較，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答案：與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比較，斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。因?yàn)樾饼X輪的齒廓接觸線是斜線，每對(duì)齒都是逐漸進(jìn)入嚙合

23、和逐漸退出嚙合的。承載能力較高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)。由于斜齒輪傳動(dòng)的重合度較大，并隨著齒寬和螺旋角的增大而增大，故承載能力較高。最少齒數(shù)少于直齒輪的最少齒數(shù)。但是斜齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是 會(huì)產(chǎn)生附加的軸向力，且螺旋角越大，附加軸向力越大。11 何謂力平衡原理？舉例說(shuō)明。答案：力平衡原理就是通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施 ，使一些無(wú)用的力在其產(chǎn)生處立即被部分或全部平衡掉，以減輕或消除不良的影響。例如雖然斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力高，但是斜齒輪傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生附加的軸向力。為了抵消這種附加的軸向力，在有些場(chǎng)合用人字齒輪代替斜齒輪傳動(dòng)。12 列舉一種通過(guò)改變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)男螤疃@得不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的例子。答案：例如棘輪

24、棘爪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中若棘輪的形狀分別取矩形、鋸齒形、圓弧與鋸齒的組合或在棘輪上安裝一些銷(xiāo)釘就可以得到不同結(jié)構(gòu)形式的棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，從而滿足不同的工作要求。13為什么機(jī)電一體化產(chǎn)品具有小型化和輕量化的特點(diǎn)？答案：因?yàn)閷?duì)于機(jī)電一體化產(chǎn)品，在控制系統(tǒng)方面，它是采用微處理器、計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。而現(xiàn)在的微處理器、計(jì)算 機(jī)都是采用超大規(guī)模集成電路，元件數(shù)少，功能強(qiáng)大，控制性能可靠；在機(jī)械部分方面，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，如動(dòng) 態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以在滿足動(dòng)態(tài)特性要求的前提下，使結(jié)構(gòu)最緊湊、重量最輕。在信息檢測(cè)與處理方面采用 計(jì)算機(jī)，有些可以用軟件代替。故機(jī)電一體化產(chǎn)品具有小型化和輕量化的特點(diǎn)

25、。14 簡(jiǎn)述增量式編碼器與絕對(duì)式編碼器在工作原理方面的不同？答案：增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性變化的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移 的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè) 量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。15 為什么直流伺服電機(jī)具有良好的機(jī)械特性？答案：因?yàn)橹绷魉欧姍C(jī)的轉(zhuǎn)速與電樞電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系是n=Ua/Ce-TRa/（Ce*Ct2）從公式中可以看出，在控制電壓一定的條件下，轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩成線性關(guān)系，且為下垂的直線，這樣當(dāng)負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速也會(huì)跟著變化，并穩(wěn)定 在新的平衡點(diǎn)上。16傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有哪些？答

26、案：傳感器的靜態(tài)特性主要有：線性度，靈敏度 ，遲滯，重復(fù)性，分辨力，精確度17進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)是應(yīng)遵循什么原則處理“機(jī)”和“電”的關(guān)系？答案：1替代機(jī)械系統(tǒng)在極端情況下，機(jī)械的功能可以完全由微計(jì)算機(jī)和執(zhí)行器取代，從而使機(jī)械產(chǎn)品變成電子產(chǎn)品。2簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng) 在許多情況下，機(jī)械系統(tǒng)可采用機(jī)電一體化的方法加以簡(jiǎn)化。依靠微計(jì)算機(jī)和執(zhí)行器可以提供諸如輪廓、速度以及定位控制任務(wù)的功能。3增強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng) 將正常設(shè)計(jì)的機(jī)械與閉環(huán)控制回路相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)速度、精度以及柔性，有關(guān)的部件可以做得更輕、慣性更小。4綜合機(jī)械系統(tǒng) 采用嵌入式微處理系統(tǒng)，有能力綜合不同的機(jī)械系統(tǒng)以及相關(guān)的功能。18為什么

27、要消除齒輪副間隙？常用什么方法消除間隙？答案：齒輪副的間隙使得在傳動(dòng)過(guò)程中， 主動(dòng)輪突然改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)， 從動(dòng)輪不能立即隨之反轉(zhuǎn)，而是有一個(gè)滯后量，造成齒輪傳動(dòng)的回差。這種非線性因素將會(huì)影響全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。消除齒輪副間隙通常分為剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法。19描述傳感器靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)是什么？答案：傳感器變換的被測(cè)量的數(shù)值處在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，傳感器的輸入/輸出關(guān)系稱為傳感器的靜態(tài)特性。描述傳感器靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)是：線性度、精度、誤差、重復(fù)性、可復(fù)現(xiàn)性。20根據(jù)工作原理，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分為哪幾類？答案：1反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 這類步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起動(dòng)和運(yùn)行時(shí)頻率較高，步距角一般為。缺點(diǎn)是

28、消耗功率較大，斷電時(shí)無(wú)定位轉(zhuǎn)矩。 2永磁性步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 由于轉(zhuǎn)子為永久磁鋼，永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)有定位轉(zhuǎn)矩，消耗功率較小。但是，這種步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步角較大，起動(dòng)和運(yùn)行頻率較低，并需要正、負(fù)脈沖供電。3永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)這種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角可做得較小，起動(dòng)和運(yùn)行頻率較高，消耗功率較小，斷電時(shí)有定位轉(zhuǎn)矩，兼有反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點(diǎn)，但制造工藝較復(fù)雜。三、分析計(jì)算題：考5題30分1.說(shuō)明下列的支架中哪些采用了等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則；對(duì)于采用等強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)的支架說(shuō)明其適合的材料。答：（c）、（d）采用了等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則。其中（c）適用于鑄鐵等脆性材料；（d）適用于鋼等塑性材料。2、對(duì)于如圖所示的三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)

29、，說(shuō)明其工作原理。答：工作原理是：假定首先 A相帶電，則A相繞組產(chǎn)生的磁拉力使得轉(zhuǎn)子的1、3齒與A相繞組對(duì)齊；其次讓B相繞組通電，則B相繞組產(chǎn)生的磁拉力使得轉(zhuǎn)子的2、4齒與B相繞組對(duì)齊；最后讓C相繞組通電，則C相繞組產(chǎn)生的磁拉力使得轉(zhuǎn)子的1、3齒與C相繞組對(duì)齊；如果按照A-B-C-A順序通電，轉(zhuǎn)子將按逆時(shí)針?lè)较蛞徊揭徊睫D(zhuǎn)動(dòng)，通電順序改變，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向也發(fā)生改變。1一撥銷(xiāo)盤(pán)；2-鎖緊??；3-槽輪;4一定位弧；5 撥銷(xiāo)3-對(duì)于如圖所示的梢輪機(jī)構(gòu)說(shuō)明其工作原理。（畫(huà)范圍時(shí)沒(méi)有這一題）答：工作原理是：撥銷(xiāo)盤(pán)以不變的角速度旋轉(zhuǎn)，撥銷(xiāo)轉(zhuǎn)過(guò)2 B角時(shí)，梢輪轉(zhuǎn)過(guò)相鄰兩梢間的夾角2 0c ,在撥銷(xiāo)轉(zhuǎn)過(guò)其余部分的2

30、(兀- B)角時(shí)，梢輪靜止不動(dòng)，直到撥銷(xiāo)進(jìn)入下一個(gè)梢內(nèi)，又重復(fù)以上循環(huán)。4-對(duì)于圖示的支承結(jié)構(gòu)，應(yīng)用力傳遞原理說(shuō)明哪種支承的剛性最好？哪種 支承的剛性最差？圖(a)中由于的傳遞路線短，所以剛性_(a)(b)(c)(d)答：力(e)最最好；圖(e)中由于力線要沿彈簧傳遞，路線最長(zhǎng)，故剛性最差。5-求如圖所示機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)其中Xo(t)為輸出，F(xiàn)i為輸入。6-圖示兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中哪種較好？說(shuō)明理由。力流轉(zhuǎn)向1、圖(b)所示的結(jié)構(gòu)形式較好。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的力傳遞原則，越平緩越好。圖(a)所示的力流方向變化急劇，A處應(yīng)力集中嚴(yán)重；而圖 (b)所示的結(jié)構(gòu)力流方向變化較平緩，應(yīng)力集中小。7-求如圖所示電

31、路網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)(設(shè)Ui為輸入，uo為輸出)2、解：根據(jù)復(fù)阻抗概念及基爾霍夫電壓定律得：聯(lián)立解上述3個(gè)方程得：8-有一脈沖電源，通過(guò)環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī) 定子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100r/min ,已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒， 求步進(jìn)電機(jī)脈沖電源的頻率。解:因?yàn)閚60 f(r/min )n m k Z 100 5 2 24所以 f 400 （Hz）60609-畫(huà)出圖示機(jī)械系統(tǒng)的力一一電壓相似模擬電路（畫(huà)范圍時(shí)沒(méi)有這一題）解:該機(jī)械系統(tǒng)的力一一電壓相似模擬電路10-圖示為變隙差動(dòng)式自感傳感器工作原理示意圖，解釋其工作原理。（畫(huà)范圍時(shí)沒(méi)有這一題）工作原理為：銜鐵處于中間

32、位置時(shí)，Li L2, iLi iL2, i 0, Uo 0；銜鐵移動(dòng)時(shí)，一個(gè)線圈自感增加，另一個(gè)減小，i 0,產(chǎn)生輸出電壓U。；由Uo和i的大小和方向可判斷出銜鐵的位移大小和方向。11-求如圖所示電路網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)（設(shè) u為輸入，Uo為輸出） 解：根據(jù)復(fù)阻抗概念及基爾霍夫電壓定律得：Ui I （R R2）Uo I R2（1分）聯(lián)立解上述3個(gè)方程得：12-圖示為光柵式位移傳感器示意圖，分析其工作原理。（畫(huà)范圍時(shí)沒(méi)有這一 題）傳感器主要由指示光柵、標(biāo)尺光柵、光源和受光體四部分組成。將指示光柵平行地放在標(biāo)尺光柵上，并且使它們的刻線相互傾斜一個(gè)很小的角度 這時(shí)在指示光柵上就會(huì)出現(xiàn)一些較粗的明暗相間的條

33、紋，稱為摩爾條 紋。當(dāng)標(biāo)尺光柵相對(duì)于指示光柵移動(dòng)時(shí)，每移過(guò)一個(gè)柵距，則在垂直方向上就移過(guò)一個(gè)摩爾條紋。通過(guò)其后的測(cè)量裝置對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)、處理, 即可測(cè)的實(shí)際位移。13-畫(huà)出圖示機(jī)械系統(tǒng)的力一一電壓相似模擬電路（畫(huà)范圍時(shí)沒(méi)有這一題）機(jī)：該機(jī)械系統(tǒng)的力一一電壓相似模擬電路（圖中Vi（t）、V2（t）各1分，其它等效元件各分）14-有一脈沖電源，通過(guò)環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī) 定子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100r/min ,已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求 步進(jìn)電機(jī)脈沖電源的頻率。解：因?yàn)?n 60 f （r/min ）m k Z所以 f nmkZ 100 5 2 24 400 （Hz） 606015-對(duì)于如圖所示的傳動(dòng)系統(tǒng)，已知移動(dòng)部件沿運(yùn)動(dòng)方向的