机电一体化技术2.doc

第一章 1、机电一体化是以机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物。 2、机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与测试技术、伺服驱动技术、系统总体技术等现代高新技术群体基础之上的一种高新技术。 3、机械技术是机电一体化的基础。机电一体化产品中的主功能和构造功能，往往是以机械技术为主实现的。 4、信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策等，实现信息处理的主要工具是计算机。 5、检测与传感技术的研究对象是传感器及其信号检测装置。 6、伺服驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。 第二章 1、机械移动系统的基本元件是质量、阻尼和弹簧 2、机械转动系统的基本元件是转动惯量，阻尼器和弹簧 3、要想改变直流伺服电动机的转速，可以采用两种方式，一是改变电枢两端的电压，二是改变磁场强度，即电枢电压控制和励磁磁场控制两种方式。 第三章 1、机械系统由传动机构、支承与导向机构和执行机构组成。 2、传动机构性能要求1)无传动间隙2)惯量小。大惯量会使系统的机械常数增大，固有频率降低，从而使系统负载大，响应慢，灵敏度低，易产生谐振。3)摩擦小。4)刚度大。（大刚度对机械系统而言有如下有利影响：①减小机构弹性变形，从而减小伺服系统动力损失；②提高机构固有频率，避开机构的伺服带宽，不易产生共振；③增加闭环伺服系统的稳定性。）5)阻尼适中。 3、消除齿轮传动中齿侧间隙的方法有两种：中心距调节法和变齿宽调节法。基本方法：在一对啮合齿轮中一个采用宽齿轮，另一个则由两片可以相对转动的薄片齿轮组成。装配后通过弹性力的作用使两片薄齿轮转动错齿，从而使该啮合齿轮的齿宽加大，其齿两侧紧紧依靠在宽齿轮两齿侧面上，消除齿侧啮合间隙，防止反向出现死区。 4、滚珠丝杠副是一种可将旋转运动转变为直线运动同时又可将直线运动转变为旋转运动的传动装置 滚珠丝杠副的特点，1) 传动效率高。2) 运动具有可逆性。（丝杠垂直安放时，当运动停止后，螺母所带机构将在重力作用下下滑，故需设置制动装置。??3)轴向刚度好。4）传动精度高，使用寿命长。 5) 制造工艺复杂。 5、 1）滚珠丝杠副轴向间隙有那两部分组成：①滚珠与滚道之间由于设计、制造等原因而遗留下来的间隙； ②承载时滚珠与滚道型面接触点处的弹性变形所引起的螺母位移量。 2) 影响： 轴向间隙的存在会引起换向时的空回，这种空回是非连续的，既影响传动精度，又影响系统的动态特性，应予以消除。 6. 制动装置工作原理：当机床工作时，电磁铁线圈4通电吸住压簧3，打开摩擦离合器5。此时步进电机1可以通过减速箱2、滚珠丝杠6带动主轴箱7在垂直方向上移动。当步进电机停止转动时，电磁铁线圈也同时断电，在压簧3的作用下摩擦离合器5被压紧，使滚珠丝杠不能自由转动，则主轴箱就不会因自重而下滑。 7、原因：滚珠丝杠副无自锁能力，在使用中应视应用情况安装制动装置，特别是当其处于垂直传动时。 8、锥环无键连接的特点：①定心性好；②由于没有应力集中源，承载能力高；③能沿周向和轴向调节轴与套筒间的相对位置，装拆方便。 9、同步带特点：1）传动比准确，传动效率高；2) 工作平稳，能吸收振动；3) 不需润滑，耐油、耐水、耐高温、耐腐蚀，维护保养方便；4) 中心距要求严格，安装精度要求高；5）制造工艺复杂，成本高。 第四章 1、回转运动支承的作用是支承做回转运动的轴或丝杠。 2、液体静压系统由：静压支撑、节流器和供油装置三部分组成。 1）空载时：各油腔与轴颈间的间隙h0相同，四个油腔的压力均为Pr0，转轴受到各油腔的油压作用而处于平衡状态，轴颈与轴承同心（忽略转轴部件的自重）。 2）加载时：支承受到外负荷Fr作用时，轴颈沿负荷方向产生微量位移e。于是，油腔①的间隙减少为(h0-e)，油流阻力增大，由于节流器的调压作用，油腔①的压力从Pr0升高到Pr1；油腔②的间隙则增大到(h0+e) ，油流阻力减小，同样由于节流器的调压作用，油腔②的压力从Pr0降至Pr2 3、磁轴承组成：轴承本身及其电器控制系统。磁轴承分向心轴承和推力轴承两类。 4、为避免床身等支承部件在工作时因受力而产生压缩、拉伸、弯曲和扭转等变形，必须保证其有足够的刚度。设计时，可以通过合理布置肋板和加强筋来提高刚度，其效果比增加壁厚更为显著。 5、提高抗震性的措施主要有：提高系统的静刚度、增大阻尼以及调整构件的质量和自振频率。试验表明，提高阻尼系数是改善抗震性的有效方法。钢板的焊接结构可以增强静刚度，减轻结构重量，又可以增加构件本身的阻尼。 6、铸件需进行时效处理以消除内应力。 7、由低碳钢板焊接成的构件，其弹性模量比铸铁件大，在承受同样的载荷时，壁厚比铸件薄，因而质量小。此外焊接制造周期短，节省原材料。钢板支承件焊成后，需进行时效、