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云南农业大学机电一体化系统设计期末复习
云南农业大学 机电一体化系统设计 期末复习资料 学长倾情巨献
1、机电一体化的概念:是在机械的主要功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与微电子装置相关的软件有机结合而构成系统额总称。
2、机电一体化系统的五大要素和五大功能:
五大要素机械系统(机构)、信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统
五大功能主功能动力功能计测功能控制功能构造功能
3、接口按变换和调整功能进行分类:(1)零接口:不进行任何变换和调整、输出即为输入等,仅起连接作用的接口(2)无源接口:只用无源要素进行变换、调整的接口(3)有源接口:含有有源要素、主动进行匹配的接口(4)智能接口:含有微处理器,可进行程序编制或可适应性地改变接口条件的接口。
4、并行工程:是把产品(系统)的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合(并行)协调的一种工作模式。
并行工程的目标:提高产品(系统)的生命全过程(包括设计、工艺制造、应用售后服务)中的全面质量,降低产品(系统)全生命周期内的成本,缩短产品(系统)研制开发的周期。
并行工程与串行工程的差异:就在于产品的设计阶段就要按照并行、交互、协调的工作模式进行系统设计,就是说在设计过程中对系统生命周期内的各个阶段的要求要尽可能的同时进行交互式的协调。
5、虚拟产品设计
虚拟产品是虚拟环境中的产品模型,是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像。
虚拟产品设计:是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计,是在基于多媒体的交互的渗入式或入侵式的三维计算机辅助设计环境中设计者不仅能够直接在三维空间通过三维操作、语言指令、手势高度等交互的方式进行三维实体建模和装配建模,并且最终生成精确的系统模式以支持详细设计与变型设计,同时能在同一环境中进行一些相关分析,从而满足工程设计和应用的需要。
6、绿色设计:是在新系统的开发阶段就考虑其整个生命周期内对环境的影响,从而减少对环境的污染、资源的浪费,使用安全和人类健康等方面的所产生的副作用。
7、反求工程:反求设计是以现代设计理论、方法和技术为基础运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维,对已有的系统进行剖析重构再创造的设计。
8、六种共性关键技术;检测传感技术信息处理技术伺服驱动技术自动控制技术精密机械技术系统总体技术
9、对机械系统部件的要求和采取的措施;
要求:低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比
措施:低摩擦短传动链最佳传动比反向死区误差小高刚性
10、滚珠外循环的结构形式;螺旋槽式插管式端盖式
11、滚珠丝杆的主要尺寸参数;公称直径d(通常与节园直径D相等),基本导程P(或螺距t),行程λ,此外,还有滚珠丝杆螺纹外径d、滚珠丝杆螺纹底径d、滚珠直径D、滚珠螺母体螺纹底径D、滚珠螺母螺纹内径D、滚珠丝杆螺纹全长λ等。
12、各种传动比的最佳分配原则(转角误差计算);P40
(1)重量最轻原则(2)输出轴转角误差最小原则(3)等效转动惯量最小原 则
四级齿轮传动角误差
13、谐波齿轮传动的特点,传动比计算;
特点:结构简单、传动比大、传动精度高、回程误差小、噪音低、传动平稳、承载能力强、效率高等
传动比计算:设Wg、Wr和Wh分别为刚轮、柔轮和波发生器的角速度
则
当柔轮固定时
设 则说明了刚轮与波发生器转向相同
当刚轮固定时则
设、 说明柔轮与波发生器的转向相反
14、直线运动导轨的几何精度内容:导轨在垂直平面内的额直线度导轨在水平平面内的直线度两导轨面间的平行度也叫扭曲度
15、滑动导轨的截面形状;三角形矩形燕尾型圆形 每种分为凸型凹形两种
16、滚动导轨的基本要求;
导向精度:导向精度是导轨副最基本的性能指标
耐磨性:导轨副应在预定的使用期内保持其导向精度
刚度:为了保证足够的刚度,应选用最合适的导轨类型、尺寸、组合
工艺性:导轨副要便于装配调整、测量、防尘、润滑和维修等
17、常见执行元件的优缺点;
电动式优点:操作简便;编程容易;能实现定位与伺服;响应快,易与CPU相接;体积小,动力大;无污染。
电动式缺点:瞬间输出功率大;过载能力差,特别是由于某种原因卡住时,会引起烧毁事故。易受外部噪声影响。
气动式优点:气源方便成本低;无泄漏污染;速度快操作比较简单。
气动式缺点:功率小,体积大,动作不平稳;不易小型化;远距离传输困难,工作噪音大,难以伺服。
滚动式优点:输出功率大,速度快,动作平稳。可实现定位伺服,一遇CPU相接;响应快。
滚动式缺点:设备难以小型化;液压源或液压油要求严格;易泄漏且有污染。
18、功率密度和比功率;
功率密度
比功率
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