《机电一体化系统》2012春数控技术(机电)专科[1].

教育部人才培养模式

改革和开放教育项目

湖州广播电视大学

《机电一体化系统》形成性考核作业

学生姓名

学号

班级

湖州广播电视大学编制

一、填空题

第一章

1. 机电一体化是和相互融合的产物，是机械的、、和上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置与相关软件有机结合而构成系统的总称。

2. 机电一体化正朝着、、、和系统化方向发展。

3. 机电一体化系统主要由5个子系统构成、、、

和。

4. 常用的机电一体化设计方法有、和。

第二章

5. 机械系统一般由、、、和

组成。

6. 机械系统的功能是。在整个机械系统中，控制、

和组成的子系统完成单一的机械运动，若干个子系统通过计算机协调完成完整的机械运动。

7. 机械传动要完成机械运动，、、要相互影响、相互作用。

8. 按传递力的方法分类，机械传动装置可分为装置和装置。

9. 常见的传动装置有和装置。

10. 滚珠丝杆副传动装置由、、以及滚珠循环装置。

11. 滚珠丝杆副可将变为直线运动，又可将直线运动变为。

12. 滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有和两种。

13. 滚珠丝杆副的螺纹滚道截面型式有和两种。

14. 滚珠丝杠副的轴向间隙是工作时与接触点的弹性变形引起的螺母位移量。

15. 齿轮传动装置是、和的变换器。

16.齿轮传动消除间隙的方法有和两种。

17.在双螺母垫片式调隙法中，调整使两个螺母产生，从而消除几何间隙和轴向间隙。

18. 滚珠丝杆的支撑常采用以为主的轴承组合。

19.求体积小、重量轻的齿轮传动系统常采用的原则。

20. 以提高传动精度和减小回程误差为主的降速传动齿轮系采用原则。

21. 导轨副是导向装置的常见件，由和两部分组成。

22. 滚动直线导轨的运动方向为，支承导件与运动件的两接触面见为

，中间介质为滚动体。

二、简答题

第一章

1.简述机电一体化技术的特征。

2.简述机电一体化技术的重要性。

3.简述与机电一体化系统相关的技术。

4.简述机电一体化系统的设计原则。

5.简述机电一体化系统的设计步骤。

第二章

6.简述机电一体化的机械系统的涵义。

7.简述机械传动装置在机电一体化产品中的性能要求。

8.简述机电一体化机械系统设计应该注意哪些问题。

9.简述滚珠丝杆副的特点。

10.简述滚珠丝杆副的工作原理。

11. 简述滚珠丝杆副工作间隙的产生及消隙方法。

12. 简述齿轮传动的优点。

13．简述传动比最佳分配原则。

14. 如何设计齿轮传动装置的总传动比及各级传动比。

15.简述齿轮传动的齿侧间隙调整法。

16. 简述传统系统方案设计步骤。

17. 导轨副在选择和设计时应从哪些方面考虑。

18. 简述滚动直线导轨的特点。

三、分析计算题

1.

1

、2、3、

4、5

分别为哪个部分。

2.分析下图双螺母螺纹式调整齿侧间隙的原理。

1. 锁紧螺母

2. 圆螺母 3、4.螺母 5. 滚珠 6.丝杆

3. 试设计某数控机床工作台进给用滚珠丝杆副。已知平均工作载荷N 4000=m F ，丝杆工作长度M 2=L ，平均转速min /r 120=m n ，使用寿命h 14400'h =L ，丝杆材料为CrWMn 钢，滚道硬度为58～62HRC 。（稳定性验算、刚度验算和效率验算可省略）

4. 某数控铣床作用在滑座上的载荷18000N F =∑，滑座数4M =，单向行程长度

6m .0S =l ，每分钟往返次数为4，每天开机6h ，每年工作300个工作日，寿命要求8年以

上，试设计滚动直线导轨副。

（相关系数取值50,81.0,9.00,.1,2C T H W =====K K K K K ）

一、填空题

第三章

1. 动力装置的作用是将转换为。

2. 机电一体化产品具有、和。

3. 微动装置是一种能在一定范围内精确、微量地移动到或实现特定的

的装置。

4. 微动装置按其传动原理不同分为、、、电气－机械式、和压电式等多种形式。

5. 常见的机械式微动装置传动类型有、、、杠杆传动以及这几种传动方案的组合。

6. 是机电一体化系统中一种确保移动件占据准确位置的执行装置，通常采用

和的组合形式来实现精度定位要求。

7. 在机电一体化系统中，是直接影响生产效率的执行装置。

8. 动力卡盘能保证在机床主轴转动的情况下，工件能，做到一次装夹完成全部工序。

9. 工业机器人末端执行器一般可分为、和灵巧手3类。

10. 机械夹持器应具备的基本功能是和。

11. 根据手指夹持工件时的运动轨迹的不同，机械夹持器分为、

和3种。

12. 执行装置设计主要包括、及等方面。

13. 执行装置的运动形式主要有、和组合运动等。执行装置运动设计旨在保证运动件具有一定的、和运动的稳定性。

14. 在结构设计中，构件的设计应为最基本的设计工作，因为它与

和有很密切的关系。

15. 在截面积相等的情况下，加大截面外形尺寸，特别是加大受力方向上的外形尺寸，可提高。

16. 空心截面的比实心的大，截面轮廓尺寸，壁厚，也可以大大提高刚度。

17. 截面的抗弯刚度比圆形的大，但其抗扭刚度较低。若截面主要承受的是弯矩，则应取或为好。

18. 在达到精度、精度要求、要求的前提下，高效率、低成本是切削加工的主要指标。

19.伺服电动机是电气伺服系统的执行装置，其作用是把转换为。

20.步进电动机可按照输入的指令一步步地旋转，即可将输入的数字信号转换成相应的。

21.步进电动机可分为式、式和式3种。

22.交流伺服电动机分为和两类。

第四章

23.电阻的基本单位为、电容的基本单位为、电感的基本单位为

。

24.电阻按材料和结构可分为、、、

和压敏电阻等。

25.电容具有和的能力，电容的种类很多，从结构上分，有

和两大类。

26.电感线圈是根据原理制成的器件，在LC滤波、调谐放大器等方面有比较多的应用。

27. 电感线圈的种类很多，按结构可分为、、和可

变线圈等。

28. 变压器是利用原理来传递交流信号和能量的器件，变压器的主要参数有

、和等。

29. 二极管是由材料制造的PN结组成，由于PN结结构的和

材料的特殊性能，使二极管在电子线路中得到了及其广泛的运用。

30. 三极管主要起电压、和等作用，按照PN结的组合可分为三极管和三极管。

31. 石英谐振器的主要原料是，它具有高稳定的物理、化学性能，弹性振动损耗极小，品质因数极高，是一种用于和的电子元件，广泛应用于无线电话、载波通信和时钟等场合。

32. 继电器是一种对电路进行的器件，是自动化设备中的主要电器元件，起着、和安全保护等重要作用。

33. 继电器按照感受的物理现象不同，可以分为、、

和声继电器等。

34. 电源电路主要是指为工作设备的需要，将电源转换为的电源的电路部分，最常用的有整流电路、和等。

35.数字电路是用以、和处理的电路，数字信号的特征是无论在时间上、还是在幅度上，信号都是的、离散的。

36. 集成电路是采用半导体工艺，或薄、厚膜工艺，将组成电路的和

元器件以及它们之间的有关连线等，一起制成在一块半导体或上，构成的结构紧密联系的整体电路。

37. 集成电路的封装材料主要有、和塑料等，封装形式主要有双列和、扁平和金属壳等。

38. 在机电一体化系统中，干扰是产生、和，从而影响整个系统稳定、可靠地工作的一个最常见和最主要的因素之一。

39. 干扰一般以脉冲的形式“窜入”机电一体化设备的控制系统中，干扰窜入的渠道主要有

和两大类。

40. 传导型干扰可分为、和。

41. 辐射型干扰可分为和。

42. 针对交流电网采取的抗干扰措施主要有、和。

二、简答题

第三章

1. 简述微动装置的要求。

2. 简述磁致伸缩式微动装置的工作原理。

3. 简述磁致伸缩式微动装置的特点。

4. 简述直线运动工作台的工作原理。

5. 简述执行装置的设计要求。

6. 在执行装置运动设计中，简述什么是轴的回转精度。

7. 简述什么是回转运动支承

8. 在执行装置运动设计中，简述刚度和强度与材料特性的相适应性。

9. 在执行装置运动设计中，简述构件结合面的刚度要求。

10. 简述如何提高结构的热稳定性。

11. 简述什么是结构的工艺性，有何意义。

12. 简述根据结构的工艺性应如何选择材料。

13. 简述在机电一体化系统中，伺服电动机的性能应具备哪些要求。

14. 简述步进电动机的特点及如何选用。

15. 简述直流伺服电动机的类型及控制方式有几种。

第四章

16. 简述继电器在机电一体化系统中有什么作用，什么是SSR。

17. 简述电感线圈选用时应该注意哪些主要事项。

18. 简述继电器选用时应该注意哪些主要事项。

19. 简述三极管的主要类型有哪些。

20. 简述晶闸管的导通、关断的条件分别是什么。

21. 简述晶体管替代适用有哪些情况。

22. 简述DC/DC变换电路和关隔离电路所起的作用是什么。

23. 简述采用数字信号的有点有哪些。

24. 简述常见的数字逻辑运算有哪些。

25. 简述利用集成电路组装系统或产品有哪些优点。

26. 简述采样－保持器在数字电路中有什么作用。

27. 简述PID调节指的是什么调节规律，采用PID调节有什么特点。

28. 简述集成电路使用应注意哪些问题

29. 简述集成电路替代使用有哪些技巧。

30. 简述机电一体化设备或系统一般受到的干扰有哪些。

31. 简述供电系统的抗干扰方法有哪些。

32. 对于机电一体化系统的计算机控制系统而言，接地的种类可大致分为哪几种？抗接地干扰有哪些方法。

三、分析计算题

1. 分析下图螺旋微动装置的工作原理。

1、外套

2、紧定螺母

3、调节螺母

4、手轮

5、螺杆

6、滚珠

2. 分析下图热变形微动装置的工作原理。

1、加热电阻丝

2、传动杆

3、运动件

3. 分析下图反应式步进电动机的工作原理。

一、填空题

第五章

1. 工业控制计算机系统的硬件由、、和过程I/O 子系统等组成。

2. 工业控制计算机系统的软件包括适应工业控制的、和

等。

3.在过程I/O子系统中，过程输入设备把系统测控对象的和被控对象的

、转换为计算机能接收的，过程输出设备把计算机输出的数字信息转换为能驱动各种执行机构的功率信号。

4. 人－机对话系统用于操作者与计算机系统之间的，主要包括键盘、图形或数码显示器、声光指示器和语音提示器等。

5. 根据计算机系统软件、硬件及其应用特点，常将工业控制计算机分为、

以及 3类。

6. 可编程序控制器是将与相结合而发展起来的一种工业控制计算机系统。

7. PLC以顺序控制为主，能完成各种逻辑运算、定时、计数等功能，既能控制，又能控制。

8. Z-80微处理器硬件主要由、、、堆栈结构和总线缓冲器组成。

9. 标志寄存器有八位，其中S表示位、Z表示位。

10. Z-80控制部件由、和组成。

11. Z-80 CPU有总线、总线和总线。

第六章

12. 传感器一般由和两部分组成，有时也将和辅助电源作为传感器的组成部分。

13．位移传感器可分为位移传感器和位移传感器，主要用于长度、厚度、应变、振动和偏转角等参数的测量。

14. 压力传感器主要用于、、、力矩和应力等参数的测量。

15. 电阻式传感器是利用移动电位器触头改变或改变或片的几何尺寸的原理制成，主要用于位移、力、压力、应变、力矩、气流流速和液体流量等参数的测量。

16. 电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变和互感的

制成或利用原理制成，主要用于位移、压力、力、振动和加速度等参数的测量。

17. 在检测过程中，首先由感受被测量，并将它转换成与被测量有确定对应关系的，传感器也是直接与发生联系的部分。

18. 传感器的基本特性是指传感器的输出与输入之间的关系特性，一般分为特性和特性两类。

19. 传感器的静态特性是指传感器在被测量的数值处于状态时的

关系。

20. 衡量传感器静态特性的主要技术指标是：、、、

和重复性。

21. 线性度是用来表示实际的特性曲线与其拟合直线接近的一个性能指标，用实际特性曲线与其拟合直线之间的与的百分比来表示。