第一篇:机电一体化作业2
1.如何消除滚珠螺旋传动中轴向间隙?
在螺杆上装配两个螺母1和2,调整两个螺母的轴向位置,使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面,使其产生一定的变形,从而消除了轴向间隙,也提高了轴向刚度。(1)垫片调隙式(2)螺纹调隙式(3)齿差调隙式
2、试简述加速度传感器的测量原理。
工作原理都是利用惯性质量受加速度所产生的惯性力而造成的各种物理效应,进一步转化成电量,间接度量被测加速度。最常用的有应变式、压电式、电磁感应式等。
3、检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用?
敏感元件 是一种能够将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置
传感元件 是将敏感元件输出的非电物理量转换成电信号(如电阻、电感、电容等)形式。
基本转换电路
将电信号量转换成便于测量的电量,如电压、电流、频率等。
4、某光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米?若四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅的位移是多少?测量分辨率是多少?
光栅此时的位移
细分前4mm, 细分后 1mm 测量分辨率: 细分前0.01 mm/线 细分后:0.025
5、某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm变到5.0mm时,位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v,求该仪器的灵敏度。
S=dy/dx=(2.5-3.5)/(5.0-4.5)V/mm=-2V/mm 6、8086与8088这两个微处理器在结构上有何相同点,有何主要区别?
都是16位处理器。共同点:
(1)内部均由EU、BIU组成,结构基本相同。(2)寄存器等功能部件均为16位。(3)内部数据通路为16位。(4)指令系统相同。
不同点:(1)对外数据总线8086为16位,8088为8位。
7、已知在累加器A中存有一个单字节无符号二进制数,请编程将该数转换成3位BCD码。其中转换后的BCD码的百位、十位、个位数分别存入片外RAM的32H、31H、30H地址单元,程序以RET结束。(程序名及程序中的标号可自行定义)HBCD:MOV B ,#100;
DIV AB;MOV 32H, A;MOV A, #10;XCH A , B;DIV AB;SWAP A;MOV 31H, A;MOV 30H,B RET
(2)指令队列8086为6级,8088为4级。
8、机电一体化对伺服系统的技术要求是什么?
机电一体化伺服系统要求具有精度高、响应速度快、稳定性好、负载能力强和工作频率范围大等基本要求,同时还要求体积小、重量轻、可靠性高和成本低等。
9、试分析直流伺服电机与交流伺服电机在控制上有什么不同?
直流伺服电机具有良好的调速特性,较大的启动转矩和相对功率,易于控制及响应快等优点。尽管其结构复杂,成本较高,在机电一体化控制系统中还是具有较广泛的应用。
10、简述交流电动机变频调速控制方案。
(1)开环控制
(2)无速度传感器的矢量控制
(3)带速度传感器矢量控制
(4)永磁同步电动机开环控制
11、分析影响直流伺服电机的影响因素。
(1)驱动电路对机械特性的影响
(2)直流伺服电动机内部的摩擦对调节特性的影响(3)负载变化对调节特性的影响
12、简述电磁干扰的种类。
1、静电干扰 2、磁场耦合干扰
3、漏电耦合干扰
4、共阻抗干扰
5、电磁辐射干扰
13、什么是共模干扰?
共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。如图7-3所示检测信号输入A/D转换器的两个输入端上的公有的电压干扰。
14、机电一体化中隔离方法有哪些?
隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法
15、简述在机电一体化系统中提高抗干扰的措施有哪些?
一、逻辑设计力求简单可靠
二、硬件自检测和软件自恢复的设计
三、从安装和工艺等方面采取措施以消除干扰
16、刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上,已知丝杠的螺距为2mm,编码器在10秒内输出307200个脉冲,试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少? 10s内转轴转了多少转:
307200÷1024=300(转)位移量(∵螺距 T=2mm)
∴300×2=600(mm)转速: 300÷10=30(转/秒)
17、有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求:
1)步进电机的步距角;
2)脉冲电源的频率。
1)
K=2;M=5, Z=24;α=360/2*5*24=1.5º2)
f=400Hz
18、某光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米?若经四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少?测量分辨率是多少?
100:
1=400:х
x=4 mm 四细分:400:1=400:х x=1mm 分辨率:1÷400=2.5(μm)
第二篇:机电一体化作业
机电一体化在日常生活和工业生产中的应用
姓名:***
班级:***
学号:*****
机电一体化在日常生活和工业生产中的应用
随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,以机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术的综合应用。
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
上个世纪70-80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:机电一体化一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
到了上个世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
现在世界各国都在利用高新技术对机电一体化产品进行不断地创新设计,推进产品设计的智能化、自动化、快速化。设计开发和研制的各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化产品,将实现各种作业的柔性化和自动化,使机械设备具有更高的柔性。
智能化。机电一体化产品以某种程度的智能是机电一体化永恒的追求目标,21 世纪更是机电一体化向智能化发展的一个重要时期。通过模糊逻辑控制技术、专家系统技术、人工神经网络系统等多种多样的途径,在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等方法,模拟人类智能,以求得到更高的控制目标。当然,机电一体化产品不可能达到具有与人完全相同的智能,但高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能的。
网络一体化。由于网络的普及,在20 世纪90 年代,网络技术的飞速发展给科学技术、工业生产、政治教育及人们的日常生活带来了巨大的变革,各种网络将全球经济、生产、生活连成一片,推动全球化的进度。而基于网络的各种远程控制和监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的家用电器系统,使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有不同标准的机械接口、电气
接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元非常重要。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。显然,从电气产品的标准化、系列化可以肯定,规模化将给机电一体化企业带来美好前程。
微型化。国外称其为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3 的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色机电一体化产品具有远大的发展前途。
系统化。系统化的表现特征为系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。机电一体化的人格化有两层含义。一是机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。二是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。
我国的机电一体化是从上个世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向.三、机电一体化的发展趋势。
我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。
另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。在我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!
总之,机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越好的。
第三篇:机电一体化作业b1
作业一(共33题)
1.1 机电一体化的涵义是什么?它包含了哪两方面内容? 1.2 机电一体化的英文名称是什么?
1.4 为什么说微电子技术不能单独在机械领域内获得更大的经济效益? 1.5 机电一体化对我国机械工业发展有何重要意义? 1.6 机电一体化产品具有哪三个主要特征? 1.7 试列举10种常见的机电一体化产品。
1.8 试分析CNC机床和工业机器人的五大要素与功能。1.9 机电一体化产品分哪三类?试举例说明。1.10 机电一体化共性关键技术主要有哪六项?
1.11 机电一体化设计时必须考虑到技术方案哪些性质? 1.12 机电一体化设计与传统设计的主要差别是什么?
1.13 为什么产品功能越多,操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展?
2.1 机电一体化对机械系统的基本要求有哪些?
2.2 机电一体化机械系统有哪几部分机构组成?各部分的功用是什么? 2.3 传动机构的基本要求是什么?
2.4 常用的传动机构有哪些?各有何主要特点? 2.5 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙?
2.6 斜齿轮传动机构的调整方法有哪些?各有何主要特点? 2.7 滚珠丝杠副传动机构由哪几部分组成?
2.8 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它?
2.9 双螺母消除轴向间隙(预紧)的方法有哪几种?各有何主要特点?
2.10 试举例说明滚珠丝杠副的标注方法。
2.11 滚珠丝杠副的支承形式有哪些类型?各有何主要特点? 2.12 设计滚珠丝杠副时,必须验算哪些参数?
2.13 导轨的基本要求有哪些?它由哪几部分组成?可分成哪几类?
2.14 滚动直线导轨的形式有哪些?各有何主要特点?
2.16 执行机构是实现机电一体化产品哪一功能的重要环节? 2.17 设计执行机构时,应考虑哪些技术要求? 2.18 试列举常用的执行机构。
2.19 XH754型卧式加工中心分度工作台的定位精度靠什么保证? 2.20 工业机器人末端执行器可分为哪几类?它装在操作机何处? 2.21 机械夹持器应具备哪些功能?它分几类?
2.22 工件在夹持过程中所需的夹持力FQe与所设计结构能提供的夹持力FQ的关系是什么?
第四篇:机电一体化作业b2
作业二(共27题)
3.2 试述机电一体化产品接口的分类方法。3.3 人机接口的作用和特点各是什么?
3.4 在人机接口中,常用的输入设备有哪几种?常用的输出设备有哪几种? 3.5 开关输入接口适用于哪一种情况?
3.6 采用消抖方法时,延时时间与抖动时间的关系怎样? 3.7 为节省I/O口线,BCD码拨盘宜选用哪一种接口方法? 3.8 设计键盘输入程序时应考虑哪几项功能? 3.9 试设计键盘输入程序框图。
3.10 在某机电一体化产品中,8031通过P1口扩展了一个4×4键盘,试画出接口逻辑电路图。
3.11 七段发光二极管显示器的动态工作方式和静态工作方式各有何优缺点? 3.13 LED、LCD、CRT和PDP分别指什么? 3.14 试述机电接口的作用和特点。
3.15 在机电接口中,哪一种接口完成A/D转换功能?哪一种接口完成D/A转换功能? 3.16 常用的A/D转换器有哪几种?各有何主要特点? 3.17 试列举一种常用的D/A转换器。3.18 为何要采用功率接口电路?
3.19 在机电接口的控制输出接口中,常用的电力电子器件有哪些? 3.20 什么是固态继电器?它具有哪些特点? 3.21 SSR和SCR分别指什么?
4.1 检测系统的功用和构成各是什么?
4.2 传感器按输出信号的性质可分为哪几类?试举例说明。
4.3 机电一体化对检测系统的基本要求有哪些?
5.1 何谓伺服系统?它另一名称是什么?
5.2 伺服系统是根据什么偏差进行动作控制的?
5.3 伺服系统由哪些功能元件组成?试画出伺服系统的基本结构框图。5.4 伺服系统按控制方式的不同可分为哪几种? 5.5 机电一体化对伺服系统有哪几个基本要求?
第五篇:机电一体化技术课程作业
机制专业10级《机电一体化技术》课程作业
第一章 绪论
1.简述机电一体化技术方向。
2.机械系统是机电一体化系统的最基本要素,请你说说它的作用及设计要求。
第二章 机械传动与支承技术
1.在设计齿轮传动装置时,对于转动精度要求高的降速齿轮传动链,可按什么原则进行设计?
2.某齿轮系中,设i = 65,传动级数n = 3的小功率传动,试按等效转动惯量最小原则分配传动比。并验算之。
第三章 伺服传动技术
1.直流伺服的特点是什么?驱动方式有哪些?
2.交流伺服的特点是什么?驱动方式有哪些?
3.步进电机的结构及工作原理是什么?驱动方式有哪些?各有何特点?
4.各种伺服电机的区别和特点?
第四章 计算机控制技术
1.计算机控制技术的发展方向?
2.计算机接口方式有几种?
3.工业控制计算机中STD总线的含义?
4.PID控制的含义是什么?
鉴于第12、13周机制专业10级要停课开展《金工实习(钳工)》实训,所以,本课程作业要求在第11周周二上午上交。