機(jī)電一體化 總結(jié)

1、機(jī)電一體化總結(jié)機(jī)電一體化總結(jié)什么是機(jī)電一體化？答：機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能，動力功能，信息功能和控制功能上引進(jìn)微 電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。2、發(fā)展機(jī)電一體化的面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)？答：這些共性關(guān)鍵技術(shù)有檢測傳感技術(shù)，信息處理技術(shù)，伺服驅(qū)動技術(shù)，自動 控制技術(shù)，精密機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。3、機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成的五大要 素？相應(yīng)的五大功能？答：五大要素：機(jī)械系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)，動力系統(tǒng)，傳感器檢測系統(tǒng)，執(zhí)行 元件系統(tǒng)。相應(yīng)的五大功能：動力功能，計測功能，控制功能，操作功能，構(gòu)造 功能。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計類型？答：大致有三類：1.開發(fā)性設(shè)計2.適

2、應(yīng)性設(shè)計（在設(shè)計方案，原理基本保持 不變的情況下，對現(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) 或為了進(jìn)行微電子控制對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計）3.變異性設(shè)計（在設(shè)計 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）。5.滾珠絲杠副的 組成及特點？答：滾珠絲杠副由絲杠，螺母，滾珠和反相器死部分組成。特點： 具有滾珠閉合流動的閉合回路，還具有軸向剛度高，運動聘問，傳動精度高，不 易磨損，使用壽命長等特點。但由于不能自鎖，具有傳動可逆性，在用做升降傳 動機(jī)構(gòu)時，需要采取制動措施。6.滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊的實質(zhì)？答：滾珠絲杠副在有負(fù)載時，滾珠與滾道面接觸點處將產(chǎn)生彈性變

3、形，換向時， 其軸向間隙會引起空回。這種空回是非連續(xù)性的，既影響傳動精度，又影響系統(tǒng) 的穩(wěn)定性。所以常采用以下幾種調(diào)整預(yù)緊方法。（1）雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式（2） 雙螺母尺差預(yù)緊調(diào)整法（3）雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊法（4）彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式 （5）單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊式和單螺母滾珠過盈預(yù)緊7.滾珠絲杠副支承方式及其 結(jié)構(gòu)簡圖？答：（1）單推-單推式（2）雙推-雙推式（3）雙推-簡支式（4）雙 推-自由式8諧波齒輪傳動的工作原理？答：諧波齒輪傳動與少齒差行星齒輪傳動十分相似。它依靠柔性齒輪產(chǎn)生的可 控變形波引起齒間的相對錯齒來傳遞動力和運動的。諧波齒輪傳動由波發(fā)生器和 剛性輪，柔性輪組成。波發(fā)生器為主動

4、件，剛輪和柔輪為從動件。剛輪有內(nèi)齒圈， 柔輪有外齒圈，其齒形為漸開線或三角形，齒距相同而齒數(shù)不同，剛輪的齒數(shù)比 柔輪的齒數(shù)多幾個齒。柔輪是薄圓筒形，由于波發(fā)生器的長徑比柔輪內(nèi)徑略大， 故裝配在一起時就將柔輪撐成橢圓形。如具有雙波發(fā)生器的諧波減速器，其剛輪 與柔輪的齒數(shù)之差為2，其橢圓長軸的兩端柔輪和剛輪的牙齒相嚙合，在短軸方 向的牙齒完全分離。當(dāng)波發(fā)生器逆時針轉(zhuǎn)一圈時，兩輪相對位移為兩個齒距。當(dāng) 剛輪固定式，則柔輪的回轉(zhuǎn)方向與波發(fā)生器的回轉(zhuǎn)方向相反。9.齒輪傳動間隙的 調(diào)整方法及特點？答:1.偏心套調(diào)整法；2.軸向墊片調(diào)整法；3.雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法；刀口支撐的特點？答：刀口支撐主要由刀口和支

5、座組成，多用于擺動角度不大的場合。優(yōu)點：摩 擦和磨損很小。刀口刃部是半徑很小的圓柱面，故當(dāng)零件擺動角度不超過容許值 時，支承中的摩擦是純滾動摩擦。鑄造機(jī)座如何合理選擇截面開口和尺寸？答：為了不是開口后機(jī)座的剛度降低太多，開口應(yīng)沿機(jī)座或機(jī)架壁中心線排列， 或在中心線附近交錯排列，孔寬以不大于機(jī)座或機(jī)架壁寬的0.25倍為宜，即 b0/b=0.25。12.由矩形和矩形組成的閉式組合導(dǎo)軌副的特點？答：支承面和導(dǎo)向面分開，因而制造與調(diào)整簡單。導(dǎo)向面的間隙，用鑲條調(diào)節(jié)， 接觸剛度低。閉式結(jié)構(gòu)有輔助導(dǎo)軌面，其間隙用壓板調(diào)節(jié)。當(dāng)以兩側(cè)面作導(dǎo)向面 時，導(dǎo)軌間距大，熱變形大，要求間隙大，因而導(dǎo)向精度低但承載能力大

6、；以 內(nèi)外側(cè)面作導(dǎo)向面時，導(dǎo)軌兩側(cè)面間距較小，加工測量方便，容易獲得較高的平 行度。熱變形小，導(dǎo)向精度高；以兩內(nèi)側(cè)面作導(dǎo)向面，導(dǎo)向面對稱分布在導(dǎo)軌中 部，當(dāng)傳動件位于對稱中心線上時，避免了由于牽引力與導(dǎo)向中心線不重合而引 起的偏轉(zhuǎn)，不致在改變運動方向時引起位置誤差，故導(dǎo)向精度高。13 .掌握常用 導(dǎo)軌副的簡圖？答：14.槽輪間歇傳動機(jī)構(gòu)的工作原理？答：槽輪機(jī)構(gòu)由撥銷盤，槽輪組成。工作 原理：撥銷盤以不變的角速度旋轉(zhuǎn)，撥銷轉(zhuǎn)過2B角度時，槽輪轉(zhuǎn)過相鄰兩槽間 的夾角2a在撥銷轉(zhuǎn)過其余部分的角2（n-B）時，槽輪靜止不動，直到撥銷 進(jìn)入下一個槽內(nèi)，又重復(fù)以上循環(huán)。15 .導(dǎo)軌副的截面形狀及其特點？答

7、:常見的導(dǎo)軌截面形狀，有三角形，矩形，燕尾形及圓形四種，每種又分為 凸形和凹形兩類。凸形導(dǎo)軌不易積存切屑等贓物，也不易儲存潤滑油，宜在低速 下工作；凹形導(dǎo)軌則相反，可用于高速，但必須有良好的防護(hù)裝置，以防切削等 贓物落入導(dǎo)軌。三角形：磨損后能自動補(bǔ)償，不會產(chǎn)生間隙，故導(dǎo)向精度高。矩 形：結(jié)構(gòu)簡單，制造檢驗和修理方便，導(dǎo)軌面較寬，承載能力大，剛度高，故應(yīng) 用廣泛。燕尾形：結(jié)構(gòu)緊湊，可以承受顛覆力矩，單剛度較差，摩擦力較大，制 造檢驗和維修都不方便。圓形：可有兩個自由度，適用于同時作直線運動和轉(zhuǎn)動 的地方。16 .旋轉(zhuǎn)支承部件的種類及基本要求和結(jié)構(gòu)簡圖？答：按其相互摩擦的性質(zhì)可分為滑動，滾動，彈性

8、，氣體摩擦支承。對支承的 基本要求應(yīng)包括:1.方向精度和置中精度；2.摩擦阻力矩的大??；3.許用載荷；對溫度變化的敏感性；5.耐磨性以及磨損的可補(bǔ)償性；6.抗振性；7.成本的高 低。17.簡述雙向橋式PWM直流驅(qū)動調(diào)速，換向的工作原理？答：根據(jù)圖來說。18 .伺服電機(jī)控制的基本形式是什么？答：速度控制，轉(zhuǎn)矩控制，位置控制。19.簡述步進(jìn)電機(jī)步距角的計算方法？ 答：步距角的大小與通電方式和轉(zhuǎn)子齒數(shù)有關(guān)，其大小可用下式計算： a=360/（zm）z轉(zhuǎn)子齒數(shù)m運行拍數(shù)，通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即m=kn（n為電動機(jī)的相數(shù)，單拍時k=1,雙拍時k=2）20.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動與通電方式的關(guān)系？ 答：步進(jìn)電

9、機(jī)的定子有六個均勻分布的磁極，每兩個相對磁極組成一相，即有A-A,B-B,C-C三相。磁極上饒有勵磁磁阻。當(dāng)ABC依次通電時，正轉(zhuǎn)。否則反 轉(zhuǎn)。電機(jī)每轉(zhuǎn)過一步所過的角度為步距角，布距角越小，則精度越高。根據(jù)通電 方式可有，三相單三拍，A-B-C-A.；三相雙三拍，AB-BC-CA-AB-；三相 六拍，A-AB-B-BC-C-CA-A-.等等。21.步進(jìn)電機(jī)從轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上分幾類？答：分為可變磁阻型（VR）永磁型（PM）混合型（HB） 22.矢量控制是對哪個 矢量控制達(dá)到最佳的？答：是利用微處理器和計算機(jī)數(shù)控對交流電動機(jī)作磁場的矢量控制，從而獲得 對交流電動機(jī)的最佳控制。就是同時控制電動機(jī)輸入電流的

10、幅值和相位，以得到 交流電動機(jī)的最佳控制。23 .點位控制為什么要進(jìn)行加速度控制？答：在一般情況下，系統(tǒng)的極限啟動頻率是比較低的，而要求的運行速度往往 較高。；如果系統(tǒng)以要求的速度直接起動，因為頻率已超過了極限啟動頻率而不 能正常啟動。可能發(fā)生丟步或根本不能啟動的情況，。系統(tǒng)運行起來之后，如果 到達(dá)終點時突然停發(fā)脈沖量，令其立即停止，則因為系統(tǒng)的慣性原因，會發(fā)生沖 過終點的現(xiàn)象，使點-位控制精度發(fā)生偏差。因此在點位控制過程中，運行速度 都需要一個加速-恒速-減速低恒速-停止的過程。擴(kuò)展閱讀：機(jī)電一體化總結(jié)1、機(jī)電一體化(Mechatronics)是機(jī)電一體化技術(shù)及其產(chǎn)品的統(tǒng)稱，并把柔 性制造系

11、統(tǒng)和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)線和制造過程也包括 在內(nèi)，發(fā)展了機(jī)電一體化的含義。包括六大關(guān)鍵技術(shù)：精密機(jī)床技術(shù)、伺服驅(qū)動 技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)。2、機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素(或組成)：機(jī)械本體；動力部分；傳感檢測部分；執(zhí)行部分；驅(qū)動部分；控制與信息處理部分；接口 3、 接口的三個作用：交換；放大；傳遞4、機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)：機(jī)械技術(shù)；傳感檢測技術(shù)；信息處理技術(shù)；自動控制技術(shù)；伺服傳動技術(shù)；系統(tǒng)總體技術(shù)5、機(jī)電一體化的設(shè)計方法：整體設(shè)計法、組合法、替代法6、機(jī)電一體化的設(shè)計類型：開發(fā)性設(shè)計、適應(yīng)性設(shè)計、變異性設(shè)計7、機(jī)械 移動系統(tǒng)的基本元

12、件：質(zhì)量、阻尼器、彈簧8、影響機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳動鏈的動力學(xué)性能的因素：負(fù)載的變化；傳 動鏈慣性；傳動鏈固有頻率；間隙、摩擦、潤滑和溫升9、GD即動物體的重量G與回轉(zhuǎn)直徑D的平方的乘積。（GD24gJ）10、兩物體接觸面間的摩擦力在應(yīng)用上可簡化為粘性摩擦力、庫侖摩擦力與靜 摩擦力三類11、齒輪傳動齒側(cè)間的消除：剛性消隙法；柔性消隙法12、電動機(jī)驅(qū)動的二級齒輪傳動系統(tǒng)，假定各主動小齒輪具有相同的轉(zhuǎn)動慣量 J1,軸與軸承2i1轉(zhuǎn)動慣量不計，各齒輪均為實心圓柱體，且齒寬和材料均相同，效率為1， 則i222或i12i13（i1,i2為齒輪系中第一、二級齒輪副的傳動比；i為齒輪系數(shù)總傳動 比，ii1i2

13、）13、滾珠花鍵既是一種傳動裝置，又是一種直線運動支撐，可用于機(jī)器人、機(jī) 床、自動搬運車等各種機(jī)械。14、諧波齒輪傳動特點：傳動比大；承載能力強(qiáng)；傳動精度高；齒側(cè) 間隙?。粋鲃悠椒€(wěn)；結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。H15、諧波齒輪傳動的傳動比計算irgrHzg式中：g、r、H分別為剛輪、柔gHzr 輪和波形發(fā)生器的角速度；zg、zr分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。16、滾珠絲桿副是將普通的絲桿加上滾珠，變滑動為滾動，是絲桿、螺母、滾 珠等零件組成的機(jī)械元件。分為：外循環(huán)插線管式和內(nèi)循環(huán)反向器式17、靜壓 導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油或氣體介質(zhì)通入導(dǎo)軌的運動鍵與導(dǎo)向支撐鍵之間，運 動鍵浮在壓力油和氣體薄膜之上，與

14、導(dǎo)向支撐件脫離接觸，使之摩擦阻力大大減 小的導(dǎo)軌。18、傳感器：是借助于檢測元件接受一種形式的信息，并按一定規(guī)律 將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。分類方法：以被測參量來分；以傳感器的工 作原理來分。19、衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)：線性度、靈敏度、遲滯性、 重復(fù)性。20、光柵：是一種新型的位移檢測元件，它的特點是測量精度高（可達(dá) 1um）、響應(yīng)速度快和量程范圍大等。光柵條紋密度一般為每毫米25、50、100、 250條等。21、感應(yīng)同步器分為：鑒相式和鑒幅式22、接近式位置傳感器按工作原理分為：電磁式、光電式、靜電容式、氣壓式、 超聲波式。23、將放大電路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪聲和

15、高輸入 阻抗這種特點的放大器稱為測量放大器；具有能利用計算機(jī)采用軟件控制的辦法 來實現(xiàn)增益的自動變換功能的放大器叫做程控增益放大器；24、隔離放大器特點：能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對 低壓信號系統(tǒng)的損壞；泄漏低電流，對于測量放大器的輸入端無須提供偏流返 回通路；共模抑制比高，能對直流和低頻信號進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測量。25、A/D轉(zhuǎn)換器的特性：分辨率、相對精度、輸入電壓、輸出電阻、轉(zhuǎn)換時間 （孔徑時間）26、A/D轉(zhuǎn)換器的孔徑時間：在對模擬信號進(jìn)行模數(shù)變換時，從啟動變換到變換結(jié)束的數(shù)字量輸出所需要的時間。27、采樣頻率：（香儂定理）不 失真檢測Ws（采樣頻率）N2Wmax （信號

16、最高頻率）28、模擬信號經(jīng)過時間離散變 換和幅值離散變換（近似值）后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。29、用軟件進(jìn)行“線性化”處理 的方法：計算法、查表法、插值法。30、伺服系統(tǒng):以機(jī)械運動量為控制對象的 反饋控制系統(tǒng)31、伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及分類：控制器；功率放大器；執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 檢測裝置。32、采用直流伺服電動機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)，稱為直流伺服系 統(tǒng)。33、直流伺服系統(tǒng)種類繁多，按伺服電動機(jī)、功率放大器、檢測元件、控制器 的種類以及反饋信號與指令比較方式等分為不同類型的直流伺服系統(tǒng)34、相敏放大器也稱鑒幅器，它的功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為與之成正比的直流 電壓，并使它的極性與輸入的交流電壓的相位相適應(yīng)。35

17、、相敏放大器的任務(wù) 將輸入交流電壓變換成直流電壓；當(dāng)輸入交流電壓相位變成相差n時時，輸出 的直流電壓極性亦隨之改變；輸出直流電壓的數(shù)值與輸入交流電壓的幅值成正 比36、脈寬調(diào)制型（PWM）功率放大器的基本原理：利用功率器件的開關(guān)作用， 將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波電壓，通過對方波脈沖寬度的控制，改變輸出 電壓的平均值。37、采用交流伺服電動機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)，稱為交流伺服系統(tǒng)。按其 選用不同的電動機(jī)而分為兩大類：同步型交流伺服電動機(jī)和異步型交流伺服電動 機(jī)。38、步進(jìn)電動機(jī)（或脈沖電動機(jī)或脈沖馬達(dá)）；步進(jìn)電動機(jī)多用于開環(huán)系統(tǒng) 39、三相步進(jìn)電動機(jī)的三種分配方式：三相三拍、三相六拍、雙三拍4