机电一体化系统设计主观题复习提纲

滑方便；⑦专业厂生产，可以外购选用；滚动导轨的缺点是：①导轨面与滚动体是点接触或线接触，抗振性差，接触应力大；②对导轨的表面硬度、表面形状精度和滚动体的尺寸精度要求高；③结构复杂，制造困难，成本较高；④对脏物比较敏感，必须有良好的防护装置。

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7.请说明图示齿轮齿条传动中消除齿侧间隙的原理？

1、6－小齿轮 2、5－大齿轮 3－齿轮 4－预载装置 7－齿条

参考答案：当传动负载大时，可采用双齿轮调整法。如图所示，小齿轮1、6分别与齿条7啮合，与小齿轮1、6同轴的大齿轮2、5分别与齿轮3啮合，通过预载装置4向齿轮3上预加负载，使大齿轮2、5同时向两个相反方向转动，从而带动小齿轮l、6转动，其齿便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧，消除了齿侧间隙。

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简述传感检测系统的含义及其在机电一体化系统中应用的地位和作用

答：

(1) 传感检测系统是机电一体化系统的感受环节，是控制系统的信息入口。

其主要任务是对系统运动中所需的本身和外界的各种参数及状态（非电量）进行检测并转换成与被测量有确定对应关系的电信号，通过信号调节电路传输到计算机的信息处理单元，经过分析处理后，产生相应的控制信息。

(2) 传感器与检测技术是信息社会的重要基础技术，传感器是信息获取系统

的首要部件，是实现自动控制、自动调节的关键环节，也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能。

12、

简述传感器的基本组成及各组成部分的功能

答：

(1) 传感器通常由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 (2) 传感（敏感）元件：直接感受被测非电量，并按一定规律将其 转换成与

被测非电量有确定对应关系的其它物理量。如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出；转换元件：将敏感元件输出的非电物理量（如位移、应变、光强等）转换成电路参量（如电阻、电感、电容等）；基本转换电路：将电路参数量转换成便于测量的电学量，如电压、电流、频率等。

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什么是传感器的静态特性？衡量传感器静态特性的重要指标有哪些？

答：

(1) 传感器的静态特性就是指被测量x不随时间变化，或随时间的变化程度远缓慢于传感器固有的最低阶运动模式的变化程度时，传感器的输出量y与输入量x之间的函数关系。

(2) 衡量传感器静态特性的重要指标是：线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性、稳定性和漂移。

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什么是传感器的动态特性？其分析方法有哪几种？

答：

(1) 传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其

输出对随时间变化的输入量的响应特性。反映输出值真实再现变化着的输入量的能力。

(2) 传感器的动态特性可以用基于时域的瞬态响应法和基于频域的频率响应

法来分析。其中，时域分析通常用阶跃函数、脉冲函数和斜坡函数作为激励信号来分析传感器的动态特性；频域分析一般用正弦函数作为激励信号来分析传感器的动态特性。

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简述绝对式编码器和增量式编码器的区别

答：

(1) 绝对式编码器：编码器输出的位置数据是唯一的；编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了；使用寿命长，可靠性高，其精度和分辨率取决于光码盘的精度和分辨率。

(2) 增量式编码器：编码器每转动一个预先设定的角度将输出一个脉冲信号，通过统计脉冲信号的数量来计算旋转的角度，因此编码器输出的位置数据是相对的；由于采用固定脉冲信号，因此旋转角度的起始位可以任意设定；由于采用相对编码，因此掉电后旋转角度数据会丢失，需要重新复位。

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1）常用的步进电机的功率放大电路有哪几种类型？

答：单电压功率放大电路；高低压功率放大电路；恒流源功率放大电路；斩波恒

流功率放大电路等

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简述直流伺服电机的PWM工作原理

答：直流伺服电机的速度与所加电压之间成线性关系，这是电机的调速特性，PWM的工作原理为：通过晶闸管或其他自关断器件的控制，将直流电压断续地加到直流伺服电机上，利用调节通、断的时间变化来改变加在直流伺服电机上的平均电压值，从而调节直流伺服电机的运行速度

五.综合、计算题（10分）

1.已知图示齿轮传动系统中齿轮Z1相对于自身回转轴线的总转角误差为12'，齿轮Z2相对于其自身回转轴线的总转角误差为6'，齿轮副Z3、Z4轮折算到其主动轴上的总转角误差为12'，齿轮副Z5，Z6折算到从动轴上的总转角误差为10'。计算该齿轮传动系统折算到输出端的总转角误差。其中：齿轮的模数均为m?1mm，Z1=18，Z2=36，Z3=20，Z4=40，Z5=20，Z6=60。

Z6 输出端 Ⅳ Z4 Ⅲ Z2 Ⅱ Ⅰ Z5 Z3 Z1 输入端 解：1.)计算各级传动比： i1?i2?i3?z236??2z118z440??2z320z660??3z520

i1?i1i2i3?2?2?3?122.)计算总传动比：

??????max???k???k?1?ikn?

?????????????max?1?2?3?4?5???6ii2i3i2i3i3i3n齿轮副Z3、Z4的主动轴为齿轮Z3所在轴；

齿轮副Z5，Z6的从动轴为齿轮Z6所在轴；

由题意已知：

??1?12'则：

,??2?6',??34?12',??56?10'

??max???1??2??34?????56ii2i3i2i312'6'12'????10'1266?14'

'2.已知四级齿轮传动系统中，各齿轮的转角误差为??1???2???3???4?18，

??5???6???7???8?12'。计算该齿轮传动系统折算到输出端的总转角误差。

其中：齿轮的模数均为m?1mm，Z1=20，Z2=30，Z3=18，Z4=36，Z5=20，Z6=40，Z7=20，Z8=60。

解：1.)计算各级传动比：

i1?i2?i3?i4?z230??1.5z120z436??2z318z640??2z520z860??3z720

i1?i1i2i3i4?1.5?2?2?3?182.)计算总传动比：

??max???max???k???????k?1?ikn?

???????3??4???5?6???7?1?2?????8ii2i3i4i3i4i4n由题意已知：

??1???2???3???4?18'，??5???6???7???8?12'