工業(yè)機(jī)器人機(jī)械裝調(diào)與電氣控制 習(xí)題及答案 ch01 工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)

單元1工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)答題1.日常生活中有哪些常見(jiàn)的帶傳動(dòng)?平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)。

2.同步帶運(yùn)用了哪種傳動(dòng)原理?同步帶傳動(dòng)和平帶傳動(dòng)相比有何優(yōu)點(diǎn)?同步帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)相比有什么優(yōu)點(diǎn)?

同步帶傳動(dòng)是一根內(nèi)周表設(shè)有間形行帶及具有應(yīng)合的輪所組成，它通過(guò)傳動(dòng)帶內(nèi)表面上等距分布的橫向齒與帶輪上的相應(yīng)齒槽的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)。同步帶傳動(dòng)綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。在傳動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)帶齒與輪的齒槽相嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力。與摩擦型帶傳動(dòng)比較，同步帶傳動(dòng)的帶輪和傳動(dòng)帶之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，能夠保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比;但同步帶傳動(dòng)對(duì)中心距及其尺寸穩(wěn)定性要求較高。

3.相比帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)有什么優(yōu)點(diǎn)?

優(yōu)良的傳動(dòng)特點(diǎn)，使鏈傳動(dòng)應(yīng)用在多種場(chǎng)合:與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比;需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的季探損失，結(jié)構(gòu)緊湊，能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作，與齒輪傳動(dòng)相比鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低;中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。

4.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)齒輪有哪些參數(shù)?一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪正確合的條件是什么?

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式，利用兩個(gè)齒輪輪齒之間的嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳輸。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比準(zhǔn)確、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)。目前齒輪傳動(dòng)的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)可以達(dá)到:圓周速度v=300m/s，轉(zhuǎn)速n=15r/min，傳遞的功率P=105kw，模數(shù)m-0.004-100mm，直徑d=l-152.3mm。齒輪傳動(dòng)應(yīng)用廣泛、類型眾多，按照嚙合齒輪間軸線的空間關(guān)系，大致可以分為齒輪軸軸線相交和齒輪軸軸線平行兩種空間分布方式常見(jiàn)齒輪軸軸線相交的齒輪類型主要有:圓柱齒輪傳動(dòng)，一般單級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比可達(dá)到8，最高可達(dá)20，傳遞功率可達(dá)到10X10W，圓周速度可達(dá)300ms，單級(jí)效率為96%~99%。常見(jiàn)圓柱齒輪如圖1-12所示。直齒輪傳動(dòng)適用于中低速傳動(dòng);斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，適用于中高速傳動(dòng);人字齒輪適用于大功率和大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)。圓柱齒輪傳動(dòng)的嚙合形式主要有兩種:外合齒輪傳動(dòng)，由兩個(gè)外齒輪相曬合，兩嚙合齒輪的轉(zhuǎn)向相反:內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)，由一個(gè)內(nèi)齒輪和一個(gè)半徑較小的外齒輪相嚙合，兩個(gè)嚙合齒輪的轉(zhuǎn)向相同。

5.螺旋傳動(dòng)中的絲桿與螺母和緊固件中螺栓螺母的區(qū)別？

螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由螺桿和螺母構(gòu)成，能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，當(dāng)螺旋升角大于螺桿的摩擦角時(shí)，也可將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，若螺旋升角小于螺桿的摩擦角時(shí)，則機(jī)構(gòu)具有自鎖功能。螺旋傳動(dòng)按螺桿和螺母之間的摩擦狀態(tài)，可以分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)、滾滑螺旋傳動(dòng)以及液壓螺旋傳動(dòng)四種。中學(xué)課本中介紹的螺旋測(cè)微儀里面的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就是一種典型的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，車床工作臺(tái)的移動(dòng)所使用的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)也屬于螺旋傳動(dòng)方式。

6.和齒輪傳動(dòng)相比，蝸輪蝸桿傳動(dòng)有何特點(diǎn)?

1.可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊。2.輪桿合面間為線接，其承能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)。3.蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。4.具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在其重型機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。5.傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿合傳動(dòng)時(shí)，一方面，因?yàn)閲Ш陷嘄X間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低:另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高。6.蝸桿軸向力較大。

7.簡(jiǎn)述流體介質(zhì)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成。

動(dòng)力元件——將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的流體液壓能。包括液壓泵、空壓機(jī)。執(zhí)行元件——將由動(dòng)力元件輸入的流體液壓能轉(zhuǎn)換為負(fù)載所需的新的機(jī)械能。包括液壓氣動(dòng)缸和液壓氣動(dòng)馬達(dá)?？刂圃獙?duì)系統(tǒng)中流體的壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。包括壓力閥、流量閥和方向閥等。輔助元件——流體傳動(dòng)系統(tǒng)中的各種輔助裝置。如油箱、過(guò)濾器、油霧器等。

8.簡(jiǎn)述液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)的區(qū)別。

氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)的工作原理和基本回路是相同的,但介質(zhì)不同,氣壓傳動(dòng)采用的介質(zhì)是空氣,液壓傳動(dòng)采用的介質(zhì)是液壓油.因此,氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)在性質(zhì)上存在一定差別。

比較項(xiàng)目氣壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)

負(fù)載變化對(duì)傳動(dòng)的影響影響較大影響較小潤(rùn)滑方式需設(shè)置潤(rùn)滑裝置介質(zhì)為液壓油,可直接潤(rùn)滑,不需要設(shè)置速度反應(yīng)速度反應(yīng)較快速度反應(yīng)較慢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造相對(duì)較難產(chǎn)生的總推力具有中等推力能產(chǎn)生大推力維護(hù)維護(hù)簡(jiǎn)單維護(hù)復(fù)雜,排除故障困難噪聲大小

9.汽缸能夠?qū)崿F(xiàn)的動(dòng)作有哪些?

空壓汽缸的大小與速度沒(méi)關(guān)系,汽缸大小與你要推動(dòng)的物品重量有關(guān)汽壓缸的動(dòng)作是用電磁閥調(diào)節(jié)閥，三點(diǎn)組合和空壓管速度是用調(diào)節(jié)閥在控制,因?yàn)槠椎倪M(jìn)出視空氣的量大小而決定,這調(diào)節(jié)閥就是裝置在汽缸上頭兩旁的東西,一頭跟汽缸進(jìn)氣孔連接,一頭是跟空壓管連線,另一個(gè)是可以轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整空氣的進(jìn)入大小,就是它在控制速度。

10.氣爪的夾持力和什么有關(guān)?

在對(duì)夾爪氣缸進(jìn)行選型時(shí)，不同的型號(hào)，夾持力不同，這個(gè)時(shí)候，我們就要根據(jù)工件進(jìn)行計(jì)算氣爪的夾持力。1.根據(jù)工件大小、形狀、質(zhì)量以及使用目的選擇平行開(kāi)閉型或支點(diǎn)開(kāi)閉型；2.根據(jù)工件大小、形狀、外伸量、使用環(huán)境和目的選擇手指氣缸的系列；3.根據(jù)氣爪夾持力大小、夾持點(diǎn)距離、外伸量及行程，選擇氣爪的尺寸；4.根據(jù)計(jì)算夾持力、搬運(yùn)工件時(shí)的速度、距離、沖擊力等；夾持點(diǎn)距離的確認(rèn)，必須小于允許外伸量。11.減速器的級(jí)數(shù)增加后對(duì)減速器性能有什么影響?

首先，伺服行星減速機(jī)的級(jí)數(shù)決定了其傳動(dòng)比。級(jí)數(shù)越多，傳動(dòng)比越大，可以提供更高的減速效果。這對(duì)于需要大扭矩輸出的應(yīng)用非常重要。其次，級(jí)數(shù)還影響了減速機(jī)的效率和輸出平滑度。隨著級(jí)數(shù)的增加，每個(gè)級(jí)別的齒輪傳動(dòng)會(huì)引入更多的摩擦和傳動(dòng)損耗，導(dǎo)致整體效率降低。然而，增加級(jí)數(shù)也可以減小每級(jí)齒輪的尺寸，使得輸出轉(zhuǎn)矩更加平滑。此外，級(jí)數(shù)還決定了減速機(jī)的體積和重量。通常情況下，級(jí)數(shù)越多，減速機(jī)的尺寸和重量越大。因此，在選擇減速機(jī)時(shí)需要權(quán)衡減速比、體積和重量之間的關(guān)系，以滿足具體應(yīng)用的需求。

12.潤(rùn)滑油的密封方式有哪些?

根據(jù)密封對(duì)象是否運(yùn)動(dòng),分為固定密封和運(yùn)動(dòng)密封;根據(jù)是否采用密封材料充填,又可分非接觸密封和接觸密封。(1)固定密封如:機(jī)殼端蓋上的密封、油管接頭中的密封。分別采用有石棉密封墊和橡膠密封圈等。(2)運(yùn)動(dòng)密封如:穿過(guò)機(jī)殼的軸與機(jī)殼間的密封。通常采用橡膠密封圈等。

13.簡(jiǎn)述齒輪減速器的減速范圍。1、高速軸轉(zhuǎn)不大于1500轉(zhuǎn)/分。2、齒輪傳動(dòng)圓周速度不大于20米/秒。工作環(huán)境溫度為-40-45℃，如果低于0℃，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油應(yīng)預(yù)熱至0℃以上，齒輪減速機(jī)可用于正反兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)。14.和齒輪減速器相比，蝸輪蝸桿減速器有哪些優(yōu)點(diǎn)?

單級(jí)減速機(jī)就能得到很大的傳動(dòng)比（一般為5~100）、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音較小、大速比可以實(shí)現(xiàn)自鎖性能等。小單級(jí)+大單級(jí)減速機(jī)連接使用，可增大總速比、增大扭矩等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用范圍可更進(jìn)一步增大、制造成本相對(duì)低。15.行星減速器減速比計(jì)算的步驟有哪些?

一、減速比計(jì)算公式：

公式:n1/n2=i。

1.定義計(jì)算方法：減速比=輸入速度÷輸出速度，連接的輸入速度與輸出速度之比，如果輸入速度為1500r/min，輸出速度為25r/min，則其減速比為：i=60:1。

2.齒輪系計(jì)算方法：減速比=從動(dòng)齒輪齒數(shù)÷主動(dòng)齒數(shù)（如果多級(jí)齒輪減速，則將一對(duì)齒輪組的從動(dòng)齒數(shù)÷所有相嚙合的主動(dòng)齒數(shù)，然后將結(jié)果乘以）。

二、傳動(dòng)比計(jì)算公式：

行星減速箱：一級(jí)：i=(內(nèi)齒輪齒數(shù)/太陽(yáng)齒數(shù))+1。

多級(jí)：i=i1*i2*i。

16.諧波減速器柔輪輸出與剛輪輸出，減速比有無(wú)變化?

工作時(shí)，固定剛輪，由電機(jī)帶動(dòng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)，柔輪作為從動(dòng)輪，輸出運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。在傳動(dòng)過(guò)程中，波發(fā)生器轉(zhuǎn)一周，柔輪上某點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù)，以表示。常用的是雙波和三波兩種，雙波傳動(dòng)的柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，易于獲得大的傳動(dòng)比，故雙波傳動(dòng)為目前應(yīng)用最廣的一種。一般，雙波傳動(dòng)的柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少兩個(gè)齒。隨著波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動(dòng)，柔輪與剛輪的齒依次嚙合，從轉(zhuǎn)過(guò)相同齒數(shù)的中心角來(lái)說(shuō)，柔輪比剛輪大，于是柔輪相對(duì)于剛輪沿著波發(fā)生器的反方向做微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，齒數(shù)為100的剛輪與齒數(shù)為98的柔輪組合，每一周會(huì)產(chǎn)生2/100的轉(zhuǎn)動(dòng)差，從而得到大的減速比。

17.諧波減速器輸入軸有哪幾種類型，分別如何同電機(jī)連接?

齒輪減速機(jī)里的四大系列：R系列，K系列，F(xiàn)系列，S系列是最常用的四種齒輪減速機(jī)。應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，使用范圍廣泛，在減速機(jī)行業(yè)有著舉足輕重的地位。下面小編為大家講解一下四大系列減速機(jī)與電機(jī)的連接方式：一般來(lái)說(shuō)，客戶采購(gòu)四大系列減速機(jī)，會(huì)連著電機(jī)一起采購(gòu)。這時(shí)候安排生產(chǎn)，一般會(huì)用電機(jī)與減速機(jī)直聯(lián)的方式。減速機(jī)接口為標(biāo)準(zhǔn)接口，電機(jī)的接口按減速機(jī)標(biāo)準(zhǔn)做成非標(biāo)尺寸（標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)尺寸無(wú)法與減速機(jī)直聯(lián)），然后直聯(lián)，組裝。另外一種，就是電機(jī)不變，配個(gè)電機(jī)法蘭，與減速機(jī)相連接。這種情況一般是客戶有特殊要求，訂做非標(biāo)時(shí)用得上。建議，能做直聯(lián)的就直聯(lián)，相比來(lái)說(shuō)直聯(lián)的比用法蘭連接的要穩(wěn)固些。18.簡(jiǎn)述諧波減速器的減速范圍。

單級(jí)諧波減速器的傳動(dòng)速比范圍從70到320,有的裝置可以達(dá)到1000,多級(jí)傳動(dòng)速比可以達(dá)到30000以上。

19.諧波減速器的缺點(diǎn)有哪些?

1.柔輪周期性地發(fā)生變形，因而產(chǎn)生交變應(yīng)力，使之易于產(chǎn)生疲勞破壞。2.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩大，不宜用于小功率的跟蹤傳動(dòng)。3.不能用于傳動(dòng)比小于35的場(chǎng)合。4.采用滾子波發(fā)生器(自由變形波)的諧波傳動(dòng)，其瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)。5.散熱條件差。6.扭轉(zhuǎn)剛度不足，限制其只能應(yīng)用在小負(fù)載或者對(duì)機(jī)器人精度要求不高的場(chǎng)合。

20.簡(jiǎn)述RV減速器的減速范圍。

基本型5～5500,三級(jí)以上組合型可達(dá)到32625。

21.RV減速器和諧波減速器相比有何優(yōu)點(diǎn)?

RV減速機(jī)與諧波減速機(jī)相比具有更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，諧波減速機(jī)的缺點(diǎn)還包括，隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)精度會(huì)降低，跟諧波減速機(jī)重量輕體積小的的優(yōu)點(diǎn)相反，RV減速機(jī)的缺點(diǎn)是其重量重，外形尺寸較大。兩者均為少齒差嚙合，不同的是諧波中的一種關(guān)鍵齒輪具有柔性，需要反復(fù)高速變形，因而較為脆弱，所以諧波減速機(jī)的承載能力和使用壽命與RV減速機(jī)相比，承載能力低，壽命短。22.RV減速器的減速級(jí)數(shù)有幾種?分別屬于何種傳動(dòng)?

RV傳動(dòng)是新興起的一種傳動(dòng)，它是在傳統(tǒng)針擺行星傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的，不僅克服了一般針擺傳動(dòng)的缺點(diǎn)，而且因?yàn)榫哂畜w積小、重量輕、\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"傳動(dòng)比范圍大、壽命長(zhǎng)、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。日益受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。RV減速器是由擺線針輪和行星支架組成以其體積小，抗\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"沖擊力強(qiáng)，扭矩大，定位精度高，振動(dòng)小，減速\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"比大等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人，機(jī)床，醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備，\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"衛(wèi)星接收系統(tǒng)等領(lǐng)域。它較機(jī)器人中常用的\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"諧波傳動(dòng)具有高得多的\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，而且回差精度穩(wěn)定，不像諧波傳動(dòng)那樣隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)精度就會(huì)顯著降低，故世界上許多國(guó)家高精度機(jī)器人傳動(dòng)多采用RV減速器。

RV-E型\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"減速機(jī)是2級(jí)減速型。第1減速部…\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"正齒輪減速機(jī)構(gòu)輸入軸的旋轉(zhuǎn)從輸入齒輪傳遞到\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"直齒輪，按\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"齒數(shù)比進(jìn)行減速。這是第一減速部。第2減速部…\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"差動(dòng)齒輪減速機(jī)構(gòu)直齒輪與曲柄軸相連接，變?yōu)榈诙p速部的輸入。在曲柄軸的偏心部分，通過(guò)\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"滾動(dòng)軸承安裝RV齒輪。另外，在外殼內(nèi)側(cè)僅比RV齒輪數(shù)多一個(gè)的針齒，以同等的\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"齒距排列。如果固定外殼轉(zhuǎn)動(dòng)直齒輪，則RV齒輪由于曲柄軸的偏心運(yùn)動(dòng)也進(jìn)行偏心運(yùn)動(dòng)。此時(shí)如果曲柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則RV齒輪就會(huì)沿與曲柄軸相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒。這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)被輸出到第2減速部的軸。將軸固定時(shí)，外殼側(cè)成為輸出側(cè)。RV