机电一体化形考四.pdfVIP

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1.齿轮传动中齿侧间隙对系统有何影响,如何消除直齿圆柱齿轮的齿侧间隙？

参考答案：

齿轮的啮合间隙会造成传动死区（失动量），若该死区是在闭环系统中,则可能造成系统不

稳定,常会使系统产生以1~５倍间隙而进行的低频振荡。

为了降低制造成本，则多采用各种调整齿侧间隙的方法来消除或减小圆柱齿轮的啮合间

隙，常用的方法有:偏心套调整法、轴向垫片调整法、双片薄齿轮错齿调整法。

2.步进电动机的输入信号是什么?如何实现对其转速和旋转方向的控制?ﻫ参考答案:

步进电机的输入信号是脉冲序列。

αmkｍkＮkｋN

步进电机的步矩角与运行拍数、通电方式(＝，单拍时=１，双拍时＝2，

ｚ

为定子绕组的相数）、转子的齿数有关。步进电机定子绕组通电状态的改变速度越快，其转子

旋转的速度越快，即通电状态的变化频率越高，转子的转速越高。

改变步进电机定子绕组的通电顺序,转子的旋转方向随之改变。

3、如何进行机电一体化系统的可靠性设计？

参考答案：

机电一体化系统的可靠性设计包括机械系统和控制系统的可靠性设计。ﻫ机械系统的可靠性设计:

（1)缩短传动链,减少元件数；（2）必要时增设备用元件或系统；（3）简化结构；(4)增加过载

保护装置、自动停机装置；(5)设置监控系统；（６）合理规定维修期。

控制系统可靠性设计：（1）自动控制;(2)通过元器件的合理选择提高可靠性；(３)对功率接口采

用降额设计提高可靠性;(4)采用监视定时器提高可靠性;（5)采取抗干扰措施提高可靠性。

4.简述机电一体化系统中的接口的作用。

参考答案:ﻫ从系统外部来看,接口连接机电一体化系统与人、环境或其他系统;从系统内部来看,

通过许多接口将机电一体化系统各组成要素的连接起来。接口主要完成电平转换、信号隔离、放

大、滤波、速度匹配等。

5.机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，但是设计中要适当选择其参数，而不是越小越好。

为什么?

参考答案：

机械系统中阻尼越大,最大振幅越小,且衰减越快,因此,适当的提高阻尼可以提高系统的稳

定性。根据经验,阻尼比一般取为0.４≤ξ≤０.7。

设计机械系统时，应尽量减少静摩擦和降低动、静摩擦之差值,以提高系统的精度、稳

定性和快速响应性。适当的增加系统的惯量J和粘性摩擦系数f也有利于改善低速爬行现象,

但增加粘性摩擦系数f也会增加系统的稳态误差，故设计时必须权衡利弊,妥善处理。ﻫ

６.简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能。

参考答案：

在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机)、输入

输出接口以及机床控制器等部分构成。计算机数控装置根据输入的数据和程序，完成数据运算、

逻辑判断、输入输出控制等功能；机床控制器主要用于机床的辅助功能,主轴转速的选择和换刀

功能的控制。ﻫ７、下图所示梯形图的工作过程及逻辑关系，图中接线为:开关1(I0.0）,开关

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2(Ｉ0．１）,开关3(I0.2)，红灯（Q０.０),绿灯（Q0.1）。ﻫ

参考答案：ﻫ开关1和开关2闭合，同时开关3断开,Ｑ０.0带电,其常开触点Q0.0接通，

从而使红灯带电而发光,启动定时器T0。当延时到3ｓ时,Ｔ０的常开触点闭合,使输出继电器Q

０．1的线圈带电，从而使得绿灯带电发光。当开关3断开时，Ｉ0．2的常闭触点要断开，这就

使得输出继电器Q０．0和Q0．1均不能得到电流，而导致红灯和绿灯断电而熄灭。

ﻫ1、滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？

参考答案:ﻫ滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有:螺纹预紧调整式、双螺母差齿预紧

调整式、双螺母垫片预紧调整式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。2ﻫ．