經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計重點知識總結(jié)1、機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成要素及其功能。機(jī)械單元：構(gòu)造功能、動力單元：驅(qū)動功能、傳感單元：檢測功能、控制單元：控制功能、執(zhí)行單元：執(zhí)行功能。機(jī)電一體化的定義：機(jī)電一體化是一種技術(shù)，是機(jī)械工程技術(shù)吸收微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)等融合而成的一門新技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的類型：開發(fā)型，變異型，適應(yīng)型。滾珠絲杠中滾珠的循環(huán)方式：內(nèi)循環(huán)，外循環(huán)。直齒圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)消除側(cè)隙的方法：偏心套軸調(diào)整，雙片薄齒輪錯齒調(diào)整。典型的負(fù)載特性有：恒轉(zhuǎn)矩，恒功率，轉(zhuǎn)速函數(shù)型。機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)中常用的線性環(huán)節(jié)有：齒輪，帶傳動。2遞和交換。3、機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)。列舉一種機(jī)電一體化產(chǎn)品的精度，也采用伺服傳動系統(tǒng)。4、機(jī)電一體化系統(tǒng)原理方案設(shè)計的步驟和方法：創(chuàng)造性方法、功能分析設(shè)計1/9相似產(chǎn)品系列設(shè)計方法等。5、機(jī)電一體化系統(tǒng)原理方案設(shè)計的功能分析法是從徑，其步驟與方法如下圖所示：6、機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計遵循的基本原理和原則:運(yùn)動學(xué)設(shè)計原理、平均效應(yīng)原理、阿貝誤差原理、基準(zhǔn)重合原則、最短傳動鏈原則、“三化”原則6.機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的設(shè)計基本原理:任務(wù)分配原理、自補(bǔ)償原理、力傳遞原理、變形協(xié)調(diào)原理、力平衡原理、等強(qiáng)度原理、穩(wěn)定性原理、降低噪聲原理和提高精度原理。7、在機(jī)電一體化系統(tǒng)原理方案設(shè)計時，為什么要進(jìn)行抽象化設(shè)計？進(jìn)行抽象化設(shè)計，可以使設(shè)計人員暫時拋棄那些偶然情況和枝節(jié)問題，突出框框，可以放開視野，尋求更為合理的設(shè)計方案。通過抽象化，設(shè)計人員可不涉定產(chǎn)品的總功能。8、步進(jìn)電動機(jī)有哪些特點？主要特點：轉(zhuǎn)角與控制脈沖數(shù)成比例，可構(gòu)成直接數(shù)字控制：有定位轉(zhuǎn)矩：可構(gòu)成廉價的開環(huán)控制系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)的一些特點1．一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積2．步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度3．步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降4．步進(jìn)電機(jī)低速時可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。9:每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角;脈沖當(dāng)量：是相對于每一脈沖信號的機(jī)床運(yùn)動部件的位移量2/99（α=360°/ZmΔα（一般為+10左右）、最高啟動頻率fq（有空載和負(fù)載兩種）、最高連續(xù)工作頻率fmax（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于fq）、靜態(tài)矩角特性（靜態(tài)矩角特性曲線大致為一條正弦曲線）、動態(tài)矩頻特性10、步進(jìn)電動機(jī)的工作原理：以數(shù)控機(jī)床上常用的反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)為例：周期上分別以此錯位一段齒距，當(dāng)一極通電，則會使原先錯位的齒與齒槽對正。電極數(shù)若較為連續(xù)，轉(zhuǎn)子頻率就會提高，從而運(yùn)轉(zhuǎn)會平穩(wěn)。11、動力元件種類：電氣式、液壓式、氣壓式12、變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖是怎樣組成的？擬定轉(zhuǎn)速圖應(yīng)遵循哪些原則？轉(zhuǎn)速圖由“三線一點”構(gòu)成，即傳動軸格線、轉(zhuǎn)速格線、傳動線和轉(zhuǎn)速點。應(yīng)遵循的原則：1應(yīng)盡量使總的傳動副數(shù)最少2前多后少原則3前密后疏原則4選取合理的極限傳動比及變速范圍5合理分配傳動比的數(shù)值13、傳動系統(tǒng)的功能：減速或加速，變速，改變運(yùn)動規(guī)律和形式，傳遞和分配動力，必要時中斷傳動14、傳動系統(tǒng)包括哪幾部分及各部分功能。變速裝置：改變動力元件的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作機(jī)構(gòu)的需要；啟停和換向裝置：用來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動、停止及改變運(yùn)動方向；3/9制動裝置：用于使機(jī)械減速和停止運(yùn)動，有時也用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)械的運(yùn)動速度，保證機(jī)械安全正常工作；安全保護(hù)裝置：由電器安全保護(hù)裝置和安全離合器來承擔(dān)，起過載保護(hù)作用。15、執(zhí)行系統(tǒng)的組成包括哪幾個部分？執(zhí)行構(gòu)件：執(zhí)行系統(tǒng)中直接完成工作任務(wù)的零部件執(zhí)行機(jī)構(gòu)：位于動力元件和傳動系統(tǒng)之間的機(jī)械裝置16、典型的執(zhí)行系統(tǒng)：夾持器、搬運(yùn)裝置、輸送裝置、分度與轉(zhuǎn)位裝置、檢測裝置、施力17、位置和位移檢測傳感器種類：機(jī)械式微動開關(guān)、光柵傳感器、感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)編碼器18、轉(zhuǎn)速檢測傳感器：測速發(fā)電機(jī)、光電式轉(zhuǎn)速傳感器19、超聲波傳感器測量距離，熱電偶傳感器測量溫度20.步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源包括：脈沖發(fā)生器、脈沖分配器（使電動機(jī)繞組的通電方式按照一定規(guī)律變化）、功率放大器（使脈沖電流得到放大）、細(xì)分驅(qū)動。21進(jìn)行放大，使其增加到幾安培至十幾安培，從而驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。22、步進(jìn)電動機(jī)的微機(jī)控制方式：串行控制和并行控制（P125示意圖和控制原理）23驅(qū)動方式24、支承部件種類及要求：旋轉(zhuǎn)支承部件（旋轉(zhuǎn)精度，靜剛度，抗振性，熱變形，耐磨性），移動支承部件(導(dǎo)向精度高，剛度好，耐磨，運(yùn)動靈活和平穩(wěn))，和固定支承部件（足夠的剛度，抗振性，較小的熱變形和良好的耐磨性，結(jié)構(gòu)工藝性）4/925、導(dǎo)軌有哪些形式？答：按摩擦性質(zhì)分類：滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。按受力情況分類：開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌；特點：導(dǎo)向精度好，剛性好，耐磨，運(yùn)動靈活和平穩(wěn)。26、固定支承部件為什么要設(shè)置隔板和加強(qiáng)筋？答：是提高固定支承部件剛剛度27PID調(diào)節(jié)器：比例P調(diào)節(jié)器：比例環(huán)節(jié)可提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，但存在穩(wěn)態(tài)誤差。積分I調(diào)節(jié)器：能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度。比例P積分I調(diào)節(jié)器：提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，消除干擾所造成的影響。28.可以測量大量程直線位移（大于10MM）的傳感器有：超聲波傳感器、直線位移傳感器、激光位移傳感器、紅外位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器。29、控制電機(jī)的基本要求：性能密度大，快速性好，位置控制精度高，調(diào)整范圍寬，低速運(yùn)行平穩(wěn)無爬行現(xiàn)象，分辨率高，振動噪聲小，適應(yīng)啟停頻繁的工作要求，可靠性高，壽命長。擴(kuò)展閱讀：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計知識點整理1、什么是機(jī)電一體化？機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成和定義是什么？機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成：機(jī)械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。機(jī)械本體：系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身、框架、聯(lián)接等。動力與驅(qū)動部分：按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。5/9執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動作。傳感測試部分：對系統(tǒng)運(yùn)行到信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。儲存、分析、加工，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令控制整個系統(tǒng)有目的地運(yùn)行。2、簡要敘述機(jī)電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)。機(jī)械設(shè)計技術(shù)、計算機(jī)與信息處理技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)3、試舉出十例典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)、全自動洗衣機(jī)、線切割機(jī)、電火花加工機(jī)床、超聲波加工機(jī)、激光測量儀、自動探傷機(jī)、CT掃描診斷機(jī)、自動售貨機(jī)、傳真機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)、磁盤存儲器。4、常用的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)有哪些？各有何特點？傳動機(jī)構(gòu)種類：齒輪傳動副、滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)、同步齒形帶、諧波齒輪減速器、軟軸傳動、聯(lián)軸器、滾珠花鍵等機(jī)構(gòu)。滾動絲杠副的特點：（1）傳動效率高、摩擦損失小。（2）定位精度高，剛度好。（345）磨損小，使用壽命長。（6）制造工藝復(fù)雜。（7）不能自鎖。同步帶傳動的特點（1）能方便地實現(xiàn)較遠(yuǎn)中心距的傳動；（2）工作平穩(wěn)，能吸收振動；（3）不需要潤滑，耐油、水、耐高溫，耐腐蝕，維護(hù)保養(yǎng)方便；（4）強(qiáng)度高，厚度小，重量輕；6/9（5）中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高；（6）制造工藝復(fù)雜，成本高。諧波齒輪傳動的特點（1）傳動比大。（2）承載能力大。（3）傳動精度高。（4）可以向密封空間傳遞運(yùn)動或動力。（5）傳動平穩(wěn)。（6）傳動效率高。（789）傳動比下限值較高。（105?①），運(yùn)動靈活。②動、靜摩擦系數(shù)基本相同，啟動阻力小，不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。③可以預(yù)緊，剛度高。④壽命長。⑤精度高。⑥潤滑方便，一次裝填潤滑脂，長期使用?；瑒訉?dǎo)軌的特點：①摩擦系數(shù)大，運(yùn)動不靈活。②易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。③剛度低。④承載能力小。⑤耐磨性較差。⑥結(jié)構(gòu)工藝性好。6、畫圖分析說明三極管型光電耦合隔離器的工作原理,并分析說明光耦隔離分。+5V+5V可傳送數(shù)字信號而隔離電磁干擾，簡稱對數(shù)字信號進(jìn)行隔離。應(yīng)用：+數(shù)字量輸入輸出通道中及模擬量輸入輸出通道中的輸出端A/D轉(zhuǎn)換器與CPU或CPU與D/A轉(zhuǎn)換器之間的數(shù)字信號輸入端的耦合傳送。7、對比分析說明三極管輸出驅(qū)動、繼電器輸出驅(qū)動與固態(tài)繼電器輸出驅(qū)動電路的特點。7/9三極管輸出驅(qū)動：適用低壓小電流開關(guān)量，輸出電流就是輸入電流與三極管增益的乘積。繼電器輸出驅(qū)動：控制電流一定要大于繼電器的吸合電流固態(tài)繼電器驅(qū)動電路：體積小、開關(guān)速度快、無機(jī)械噪聲、無抖動和回跳、壽命長等8黑光柵相交處，刻線聚集較密，形成暗帶，其他刻線較稀，形成亮帶，在光柵垂直方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，就形成了光柵莫爾條紋。特點：放大作用，使柵距的節(jié)距誤差平均化；莫爾條紋的移動與柵距成正比；根據(jù)莫爾條紋的移動方向可以辨別光柵的移動方向。9電感式線位移傳感器：動態(tài)范圍寬，分辨率高，線性度好，回程誤差較大等特點。電容式線位移傳感器：結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)特性好，靈敏性高等特點。編碼式線位移傳感器：分辨率不高，易于造成編碼錯誤。電阻式角位移傳感器：結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)范圍大、輸出信號強(qiáng)、在圓弧形電阻器各段電阻率不一致，易于造成誤差。旋轉(zhuǎn)變壓器角位移傳感器：精度高、可靠性好。電容式角位移傳感器：檢測精度高磁電式角位