《机电一体化技术》课程读书笔记.doc

第一章　绪论 1．机电一体化包括哪六大共性关键技术（相关技术）？p1 答：机电一体化包括六大共性关键技术：（1）精密机械技术，（2）伺服传动技术，（3）检测传感技术，（4）信息处理技术，（5）自动控制技术，（6）系统总体技术。 2．一个较完善的机电一体化系统，应具有哪六个基本功能要素？p2 答：机电一体化系统应具有以下六个基本功能要素：（1）机械本体，（2）动力部分，（3）传感检测部分，（4）执行机构，（5）驱动部分，（6）控制及信息处理、各要素和环节之间相联系的接口。 3．何谓机电一体化系统中的接口？接口的作用和基本功能是什么？p3 答：机电一体化系统中的接口，是机电一体化系统中各子系统之间进行物质、能量和信息传递与交换的联系部件。接口的作用使各要素或子系统联接成为一个有机整体，使各个功能环节有目的地协调一致运动，从而形成机电一体化的系统工程。接口的基本功能主要有三个：一是交换，通过接口完成使各要素或子系统之间信号模式或能量的统一；二是放大，在两个信号强度相差悬殊的环节间，经接口放大，达到能量的匹配；三是传递，变换和放大后的信号在环节间可靠、快速、精确地交换，必须遵循协调一致的时序、信号格式和逻辑规范。接口具有保证信息传递的逻辑控制功能，使信息按规定模式进行传递。 4．简述执行部分的功能和分类。P3 答：执行机构的功能是根据控制信息和指令完成所要求的动作。执行部分是运动部件，一般采用机械、电磁、电液等机构。它将输入的各种形式的能量转换为机械能。 5．何谓机械本体？P2 答：机械本体包括机械传动装置和机械结构装置。其主要功能是使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置在一定位置上。 6．何谓动力部分？p2 答：部分动力部分的功能是按照机电一体化技术系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。 7．何谓传感检测部分？p2 答：传感检测部分的功能是对系统运行过程中所需要的本身和外界环境和各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。 8．机电一体化技术方向？p8 答：1）在原有机械系统的基础上采用微型计算机控制装置，使系统的性能提高，功能增强。2）用电子装置局部替代机械传动装置和机械控制装置，以简化结构，增强控制灵活性。3）用电子装置完全替代原来执行信息处理功能的机构，既简化了结构，又极大地丰富了信息传输的内容，提高了速度。4）用电子装置替代机械的主要功能，形成特殊的加工能力。5）机电技术完全融合形成新型机电一体化产品。 第二章　机械传动与支承技术 9．简述机电一体化系统中机械系统的作用以及设计时的注意事项。P9 答：机械系统是机电一体化系统的最基本要素，主要用于执行机构、传动机构和支承部件，以完成规定的动作；传递功率、运动和信息；支承联接相关部件等。机械系统通常是微型计算机控制伺服传动系统的有机组成部分，因此，在机械系统设计时，除考虑一般的机械设计要求外，还必须考虑机械结构因素与整个伺服传动系统的性能参数、电气参数的匹配，以获得良好的伺服性能。 10．简述机电一体化对机械传动的要求。P20 答：机械的主要功能是完成机械运动。一部机器必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可由单独的控制电动机、传动件和执行机械组成的若干子系统珲完成，若干个机械运动则由计算机来协调与控制。这就要求设计机械时的总体而已、机械选型和结构造型更加合理和多样化。 11．机械传动系统的特性是什么？p21 答：为满足机电一体化机械系统的良好伺服性能，要求机械传动部件满足转动已经惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、抗振动性能好、间隙小的要求，还要求机械部分的动态特性与电动机速度环的动态特性相匹配。 12．简述两运动物体间的三类摩擦力的特点。P24 答：两物体接触面间的摩擦力在应用上可简化为粘性摩擦力、库仑摩擦力（即动摩擦力）和静摩擦力三类，方向均与运动方向（或有运动趋势方向）相反。粘性摩擦力大小与两物体相对运动速度成正比。库仑摩擦力是接触面对运动物体的阻力，大小为一常数；静摩擦力是有相对运动趋势但仍处于静止状态时摩擦面间的摩擦力，其最大值发生在相对运动开始前的一瞬间，运动开始后，静摩擦力即消失。 13．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求是什么？p24 答：静摩擦力尽可能小，动摩擦力应为尽可能小的正斜率，若为负斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。 14．何谓刚度？机械系统的刚度有哪两类？何谓静刚度？何谓动刚度？p25 答：由力学知识可知，刚度为使弹性体产生单位变形量所需的作用力。机械系统的刚度包括构件产生各种基本变形时的刚度和两接触面的接触刚度两类。静态力和变形之比为静刚度；动态力（交变力、冲击力）和变形之比为动刚度。 15．齿轮传动齿侧间隙的消除方法有哪两种？p26