机电一体化期末测试二.doc

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　　机电一体化技术期末测试二

大题

一

二

三

四

成绩

一、填空题：

（20分，1分/空）

1．机电一体化系统由机械系统、、动力系统、________和系统组成。

2．机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，除了要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的特性。

3．滚珠丝杠螺母机构中滚珠的循环方式有和两种。

4．齿轮传动的重量最轻原则中，对于小功率传动系统，其传动比为。

5．就常用的旋转式步进电动机的转子结构来说，分为永磁式、_________和__________式。

6．已知某三相步进电动机转子齿数为4，如果其工作单三拍时，步距角为，在双三拍时步距角为。

7．步进电动机的驱动电路由__________和_______________等组成。

8．在选择微机系统时，从控制的角度出发，微机应能满足具有较完善的_______系统，足够的_______容量和完善的输入/输出通道和时钟等要求。

9．机电一体化系统对执行元件的要求有_________，体积小，重量轻，便于维修安装和易于_________。

10．画出机电一体化产品中的直流伺服电动机的控制回路方框图。

（2分）

11．机电一体化设计中，微机系统的接口设计包括两方面的内容，一是扩展接口，二是安排_________________________________，选定各信号输入/输出时采用何种控制方式。

二、判断题（对的打√，错的打×并改正）：

（10分，1分/题）

1．齿轮是一种非线性变换机构。

（）

2．对于要求运动平稳、启停频繁和动态性能好的伺服系统的减速齿轮系，可按照重量最轻原则设计。

（）

3．在机电一体化系统中，当机械系统的减速比很大时，可采用多级齿轮传动来解决。

（）

4．在机电一体化产品中可大量使用普通V带传动。

（）

5．执行元件是机电一体化产品中不可缺少的一个系统。

（）

6．气压式执行元件可用在定位精度要求很高的场合。

（）

7．在任何负载下，步进电动机的最高运行频率都是相同的。

（）

8．在微机控制系统的设计中，不仅要进行系统控制方案的确定，还要进行确定控制算法和选择微机等工作。

（）

9．在机电一体化产品设计中，只要根据系统的要求进行稳态设计就足够了，

因为这样就选择好了所有的部件。

（）

10．机电一体化产品的设计过程是机电参数相互匹配，即机电有机结合的过程。

（）

三、简答题：

（40分）

1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除方法有哪些？

（10分）

2.简述A/D和D/A的功能。

（10分）

3.为什么采用机电一体化技术可提高系统的精度？

（10分）

4.试说明光电耦合器的光电隔离原理。

（10分）

四、综合题：

（30分）

1.已知某4级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差，各级减速比为，求：

（10分）

（1）该传动系统的最大转角误差。

（2）要缩小，应采取何种措施？

2.如图题4-2所示为电动机驱动系统，已知工作台质量为m=490kg，负载力为F=1000N，最大加速度为，丝杠直径为d=20mm，导程为t=4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为30%，忽略丝杠惯量的影响，试计算电动机的驱动力矩。

如果要求工作台位移的测量精度为0.005mm（忽略齿轮和丝杠的传动误差）（20分）

（1）试采用高速端（电动机轴）测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数。

（2）若将传感器直接连接于丝杠端部，n=500脉冲/转的旋转编码器是否可以？

图题4-2