機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化本科《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》試題

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科畢業(yè)綜合考試《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》試題一、論述題：根據(jù)自己的觀點(diǎn)，試論述機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)？二、計(jì)算題：圖2-4某數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖某數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖2-4所示，已知電動(dòng)機(jī)軸的傳動(dòng)慣量Jm=3.2X10-3kgm2，工作臺(tái)及刀架質(zhì)量m=600kg，滾珠絲杠d=50mm，導(dǎo)程L0=8mm，絲杠長度L=1840mm，齒輪齒數(shù)分別為z/20，z2=40，z3=20，z4=48，模數(shù)m=2.5mm，齒寬b=25mm，試求負(fù)載折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je及電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J（提示：絲杠和齒輪的材料密度為p=7.8X103kg/m3，齒輪的計(jì)算直徑按分度圓直徑計(jì)算，絲杠的計(jì)算直徑取絲杠中徑^48mm圖2-4某數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖三、計(jì)算驗(yàn)證題試設(shè)計(jì)一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副，已知平均工作載荷F=3800N，m絲杠工作長度l=1.2m，平均轉(zhuǎn)速n=100r/min，最大轉(zhuǎn)速n=10000r/min，使用壽命L「=15000h左右，絲杠材料為CrWMn鋼，滾道硬度為58~62HRC，傳動(dòng)精度要求O二±0.03mm。四、計(jì)算題如圖所示的電樞控制式直流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，令加到電樞兩端的電壓Ua為輸入量，電動(dòng)機(jī)定子將產(chǎn)生一個(gè)固定磁場(chǎng)，if為磁場(chǎng)電流，電樞回路中的電阻、電感分別為Ra，La，電樞電流為,M為電動(dòng)機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，J，B分別為換算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效圓周黏性阻尼系數(shù)，eb為電樞的反電動(dòng)勢(shì)。系統(tǒng)的輸出為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角。，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。圖5-3虐樞控制式直流電動(dòng)機(jī)俏服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)五、 論述題詳細(xì)論述機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。六、 論述題詳細(xì)敘述傳感器的選用原則七、論述題簡述PLC的功能特點(diǎn)八、計(jì)算題某數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖2-4所示，已知電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=3.2X10-3kgm2,工作臺(tái)及刀架質(zhì)量m=600kg,滾珠絲杠d=50mm,導(dǎo)程mL=8mm,絲杠長度L=1840mm,齒輪齒數(shù)分別為z=20,z=40,z=20,z=48,0 1 2 3 4模數(shù)m=2.5mm,齒寬b=25mm，試求負(fù)載折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je及電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J（提示：絲杠和齒輪的材料密度為p=7.8X103kg/m3,齒輪的計(jì)算直徑按分度圓直徑計(jì)算，絲杠的計(jì)算直徑取絲杠中徑？48mm）。圖2-4某數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖九、計(jì)算題在如圖所示的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，若預(yù)緊后絲杠支承軸向剛度KB=2.14X109N/m，絲杠螺母問的接觸剛度KN=1.72X109N/m（取絲杠的最大工作長度Lmax=1.2m，拉壓彈性模量E=2.1Xl011N/m2，剪切彈性模量G=8.1X1010N/m2),試求：絲杠螺母系統(tǒng)的最