机电一体化技术课后习题及答案(孙卫青版第二版).pdf
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2022-07-01
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机电一体化技术课后习题及答案
（孙卫青版第二版）
1-1、试说机电一体化的含义
答：机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与
电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1-2、机电一体化的主要组成、作用及其特点是什么
答：主要由机械本体、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统和执行装置等组成。机械本体
用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理的结合起来，形成有机的整体。动力系统为机电一体化产
品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。传感与检测系统将机电一体化产品在
运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的
功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。执行装置在控制信息的
作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素是什么？答：物质、能量和信息。
1-4、传统机电产品与机电一体化产品主要区别是什么？
答：传统的机电产品机械与电子系统相对独立，可以分别工作。机电一体化产品是机械系统和微电子系
统的有机结合，从而赋予其新的功能和性能的一种新产品，产品功能是由所有功能单元共同作用的结果。
1-6、应用机电一体化技术的突出特点是什么？
答： ①精度提高；②生产能力和工作质量提高；③使用安全性和可靠性提高；④调解和维护方便，使
用性能改善；⑤具有复合功能，适用面广；⑥改善劳动条件，有利于自动化生产；⑦节约能源，减少耗
材；⑧增强柔性。
1-7、机电一体化的主要支撑技术有哪些，它们的作用如何？
答：1、传感测试技术，在机电一体化产品中，工作过程的各种参数、工作状态以及工作过程有关的相
关信息都要通过传感器进行接收，并通过相应的信号检测装置进行测量，然后送入信息处理装置以及反
馈给控制装置，以实现产品工作过程的自动控制。 2、信息处理技术，在机电一体化产品工作过程中，
参与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分
析。3、自动控制技术，主要实现机电一体化系统的目标最佳化。4、伺服驱动技术，它的作用是在控制
指令的指挥下，控制驱动元件，使机械系统的运动按照指令要求进行运动。 5、接口技术，将各组成要
素的输入/输出装置联系成一体的系统。6、精密机械技术，机电一体化产品的主功能和构造功能大都以
机械技术为主来实现。7、系统总体技术，它的作用是将各有关技术协调配合、综合运用，从而达到整
体系统的最佳化。
1-8 试论述机电一体化的发展趋势。
答：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化和自适应化。
2-1 机电一体化系统对传动机构的基本要求是什么？
答：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频
率以及与伺服电机等其他环节的动态性能相匹配等要求的传动部件。
2-2 丝杠螺母机构的传动形式及其特点是什么？
答：①螺母固定、丝杠转动并移动。结构简单，精度较高，但刚性差。只适合行程较小的场 合。
②丝杠转动、螺母移动。结构紧凑，丝杠刚性较好，适合工作行程较大的场合。
③螺母移动、丝杠移动。机构较复杂且占用轴向空间较大，故应用很少。
④丝杠固定、螺母转动并移动。结构简单，紧凑，但使用不方便，应用较少。
2-3 滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？
答：由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成。特点：结构复杂、成本高、无自锁能力、轴向刚度高、运动平
稳。传动精度高、不易磨损、使用寿命长。
2-4 如何选择滚珠丝杠副？
答：（1）根据防尘防护条件以及对调隙及预紧的要求，选择适当的结构形式。（2）选择滚动丝杠副结构
尺寸。主要选择丝杠的公称直径和基本导程。
2-5 齿轮传动的各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则的含义是什么？
答：等效转动惯量最小原则、重量最轻原则、输出轴转角误差最小原则。各级转角误差换算到末级输出
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