机电一体化试题及答案(打印)

填 空 题

4.

5. 系统、执行元件系统。

6. 机电一体化接口按输入/、。

7.

8.

9. 基础上引入 置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。

10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）和 。

11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：固定螺母转动并移动四种形式。

12.

13. 紧、弹簧自动调整预紧四种方式。

14.

15.

16. 则等。

17. 四种形式。

18.

19.

20. 伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。

21.

22.

23. 决定的；为了进一步提高步进电机的控制精度，可以采用细分电路来提高控制精度。

24. 成。

25. 三种。

26. 27.

28.

29. 载、摩擦负载等。

30.

一.填空

1. 机电一体化技术是 机械学 与 电子学 的结合；一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分 和 控制与信息处理 五部分。

2.在应用力—电压相似原理建立机械系统数学模型时，力对应位移对应、速度对应、质量对应感 、粘滞阻尼系数对应 电阻 、弹簧柔度对应 电容 、自由度对应 闭合回路 。

3. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时，的变化量的比值。

4. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为

5. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有

6. 测速发电机的负载电阻越大，其线性度。

7.步进电机的步距角指在 一个电脉冲的作用下，电机转子转过的角位移。

8.谐波齿轮传动的三个主要部件是： 刚轮 、 柔轮 和 谐波发生器 。

9.直流伺服电机的机械特性指当 电磁转矩 与 转速 之间的关系；调节特性指在 输出转矩 一定时， 转速 与 控制电压 之间的关系。

1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有

2．机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 3．在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的并尽量高伺服系统的响应速度。

4．.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是

5．抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、合理布局和软件抗干扰技术。

6．机电一体化系统一般由____________、___________、接口、____________、___________、___________等部分组成。 7．机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为、适应性设计、___________。

一.填空

1. 通常一个较完善的机电一体化系统包含： 动力 、 执行器 、 传感器 、 计算机 和 传动机构 五部分。 2 传感器的静态特性指标主要有：、和

3. 电感式位移传感器是通过检测的变化来检测被测量的位移。

4.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于间隙的调整。

5.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹对光栅的

6.谐波齿轮传动的三个主要部件是：、和 。 7.__、可控性好和 稳定性好_等

8. 机电一体化技术是

10. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时，

11. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为

12. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有两种。

13. 测速发电机的负载电阻越大，其线性度

14.步进电机的步距角指在

15.直流伺服电机的机械特性指当与之间的关系；调节特性指在 负载转矩 一定时， 电枢电压 与 转速 之间的关系。

16.

17. 在谐波齿轮传动中，若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动，则主、从动件转向 。

18. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中，同一输入量下其 输出量 的差别。

19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的与加速度成正比。

20、若∆max是传感器的最大非线性误差、yFS为输出量的满刻度值，则传感器的线性度可表示为∆max∕yFS。

21、在机电一体化产品的功能原理方案设计中，其功能元的组合方式常用的有串联结构、并联结构和

三种形式。

22、在单圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中，其接触角β会随

23、对于以提高传动精度和减小回程误差为主的传动齿轮系，应按

二．选择题

1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为 （ A ）

A．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代

2. “机电一体化”在国外被称为（ C ）

A．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A和B

3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是 （ D ）

A．提供动力 Ｂ．传递运动 Ｃ．传递动力 Ｄ．A、B和Ｃ

4. 在同步齿型带传动中，同步带的齿形为（ A ）

A．梯形 Ｂ．矩形 Ｃ．渐开线 Ｄ．摆线

5. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其 （ A ）

A．机械特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．力矩特性 Ｄ．转速特性

6. 在滚珠丝杠副中，预紧调整是为了消除其 （ B ）

A．径向间隙 Ｂ．轴向间隙 Ｃ．预应力 Ｄ．A和B

7. 在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是（ D ）

A．60° Ｂ．45° Ｃ．0° Ｄ． 90°

8. 若x为传感器的输入量，y是其输出量，则传感器的灵敏度为（ C ）

A．x yＢ．∆x ∆yＣ．∆y ∆xＤ．y x

9. 在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为（ B ）

A．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．4

10. MCS—51的每个机器周期包含状态周期数为（ D ）

A．12 Ｂ．24 Ｃ．10 Ｄ．6

11.在滚珠丝杠副JB3162.2-91的标准中，最高的精度等级是（ A ）

A．1级 Ｂ．10级 Ｃ．7级 Ｄ．C级

12. 光栅式位移传感器的栅距W、莫尔条纹的间距B和倾斜角θ之间的关系为 （ A ）

A．B≈W

θ Ｂ．B>W

θ Ｃ．B

θ Ｄ．B≈1.5W

θ

13. 差动变压器式电感传感器属于（ C ）

A．涡流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可变磁阻式

14. 在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的（ B ）

A．开环控制 Ｂ．C和D Ｃ．全闭环控制 Ｄ．半闭环控制

15. 在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成 （ A ）

A．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60°

16. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中（ A ）

A．不变 Ｂ．变长 Ｃ．变短 Ｄ．几乎不变

17. Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是 （ B ）

A．机械学与信息技术 Ｂ．机械学与电子学

Ｃ．机械学与自动化技术 Ｄ．机械学与计算机

18 计算机集成制造系统包括（ D ）

A．CAD、CAPP、CAM Ｂ．FMS Ｃ．计算机辅助生产管理 Ｄ．A、B和C

19. 在机电一体化系统数学模型建立的过程中经常会采用力—电压等效法，此时机械系统的阻尼等效于电系统的（C）

A．电容 Ｂ．电荷 Ｃ．电阻 Ｄ．电感

20. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其 （ B ）

A．转速特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．机械特性

21. 滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的 （ B ）

A．径向位移 Ｂ．轴向位移 Ｃ．螺旋线长度 Ｄ．坐标值

22. 若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速 （ B ）

A．成反比 Ｂ．成正比 Ｃ．成平方关系 Ｄ．成指数关系

23. 在MCS—51中，MOV指令用于访问 （ B ）

A．内部程序存储器 Ｂ．内部数据存储器 Ｃ．外部数据存储器 Ｄ．外部程序存储器

24. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是i1=i2，则其遵循的原则是 （ A ）

A．重量最轻 Ｂ．等效转动惯量最小 Ｃ．输出轴转角误差最小 Ｄ．加速度响应最快

25. 谐波齿轮传动中的柔轮相当于行星轮系中的 （ B ）

A．中心轮 Ｂ．行星轮 Ｃ．系杆 Ｄ．B和C

26. 在MCS—51单片机中，用于对外部程序存储器读的信号是（ A ）

A．PSEN Ｂ．RD Ｃ．WR Ｄ．ALE

27. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的（ A ）

A．0.5倍 Ｂ．2倍 Ｃ．0.25倍 Ｄ．不变

28. 传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的（ C ）

A．线性度 Ｂ．精确度 Ｃ．零漂 Ｄ．分辨率

29. 在自动控制系统中，步进电机通常用于控制系统的（ C ）

A．半闭环控制 Ｂ．闭环控制 Ｃ．开环控制 Ｄ．前馈控制

30. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行（ B ）

A．调整径向间隙 Ｂ．预紧 Ｃ．预加载荷 Ｄ．表面清洗

31. 感应同步器可用于检测（ D ）

A．位置 Ｂ．加速度 Ｃ．速度 Ｄ．位移

32． 通过计算机网络，将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造，统一连接成一个大系统称为

（B）

A. 顺序控制系统 B. 计算机集成制造系统 C. 柔性制造系统 D. 伺服系统

33．描写动态系统的数学模型是 （A）

A. 微分方程 B. 代数方程组 C. 常系数线性微分方程组 D. 以上答案都不对

34． 齿轮传动的总等效惯量随传动级数的 （A）

A. 增加而减小 B. 增加而增加 C. 减小而减小 D. 变化而不变

35． 某伺服电动机最高大输出转矩为5N·m，通过齿轮系5:1减速，可带动 （ A ）的最大转矩负载。

A. 25N·m B. 50 N·m C. 2.5 N·m D. 1.25 N·m

36. 某伺服电动机最高转速为1200r/min，通过丝杠螺母传动带动机床进给运动，丝杠螺距为6mm，最大进给速率可达

（B）

A. 72m/min B. 7.2m/min C. 5m/min D. 3.6m/min

37． 某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001弧度，则莫尔条纹的宽度是 （C）

A. 100mm B. 20mm C. 10mm D. 0.1mm

38．直流测速发电机输出的是与转速（ C）

A. 成正比的交流电压 B. 成反比的交流电压 C. 成正比的直流电压 D. 成反比的直流电压

39．下列属于变磁阻电动机的是（ C）

A. 直流电动机 B. 交流感应电动机 C．步进电动机 D. 永磁同步电动机

40．直流伺服电动机的理想空载转速为 （ A）

A. uakuu B. e C. a D. a keuaktRa

41． 某步进电动机有48个齿，采用五相五拍方式运行，其步距角为 （B）

A. 0.75 B. 1.5 C. 6 D. 3

42．计算步进电动机转速的公式为 （ B） oooo

180o360o60f360o

o A. B. C. Tsmcos D. 180 mcmcmzrcmzrc

43. 步进电机一般用于（ A ）控制系统中。

A. 开环 B. 闭环 C. 半闭环 D. 前馈

44．某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距角为1.5，应采用的通电方式为 （C ）

A. 单拍制 B. 双拍制 C. 单双拍制 D. 细分电路

简 述 题

6. 机械传动系统在机电一体化系统（产品）中的基本功能和作用是什么？

机械传动系统在机电一体化系统中的基本功能是传递力/转矩和速度/转速。实质上是一种转矩，转速变换器。作用是使执行原件与负载之间在转矩和转速方面达到合理的匹配。

7. 简答机电一体化机械传动的主要功能，目的，基本要求。

功能：传递力/转矩和速度/转速

目的：使执行元件与负载之间在转矩和转速方面达到合理的匹配。

基固本要求：转动间隙小，精度高，体积小，重量轻，运动平稳，传动转矩大。

8. 机电一体化系统（产品）的机械部分与一般机械系统相比，应具备哪些特殊要求？

1.较高的定位精度。2.良好的动态响应特性－响应快，稳定性好，收敛时间合理。3。无间隙，低摩擦，低惯量，大刚度。4。高的消振频率，合理的阻尼比。

9. 简述滚珠丝杠传动装置的组成，结构和应用特点。

滚珠丝杠传动装置的组成由带螺旋槽的丝杆，螺母，滚动元件，回珠装置组成。

结构：丝杆轻动时，带动滚珠螺纹滚道滚动，为阻止滚珠从滚道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端没有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道，从而形成滚珠滚动的闭合通路。 应用特点：阻尼小，传动效率高，合理的结构设计，适应大刚度传递，可实现无间隙工作，不能自锁。

10. 试分析齿轮传动中，定轴传动、行星传动、谐波传动的组成与传动特点。

定轴传动由圆柱齿轮传动，圆锥齿轮传动，蜗杆蜗杆传动。特点：结构简单。传递可靠，用几何特性来实现传动。行星传动主要是由传动齿轮，定位齿轮，行星轮和行星架组成。特点。结构紧凑，可实现传动比更大，几何特性＋机构传动原理来实现。谐波传动主要又钢轮，柔轮，波发生器组成。特点：结构紧凑，体积小，重量轻，充分发挥材料的特性，传动比可大，也相当可靠，几何特性＋材料弹性变化特性实现传动。 o

11. 滚动导轨副应达到的基本要求。

高的导向精度，高的耐磨性，足够的刚度，良好的工艺性

12. 导轨的刚度所包含的主要内容有哪些？以及各部分对导轨副的导向精度影响如何？

静刚度－抵抗恒定载荷的能力。动刚度－抵抗变变载荷的能力。每一类刚度都包括：结构刚度，接触刚度，局部刚度

13. 机电一体化系统（产品）对执行元件的基本要求是什么？

1惯量小，动力大。2体积小，重量轻。3安装方便，便于维护。4易于实现自动化控制

14. 机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求

1性能密度大。2快速响应性好。3位置控制与速度控制精度高，调速范围大，低速平稳性好，分辨率高以及振动噪音小。4能适应频繁启动，可靠性高，寿命长。5易于与计算机对接，实现计算机控制。

16. 对于伺服电动机半闭环控制系统而言，控制系统的主要构成有哪些？

主要是指令控制器，反馈调节器，功率放大与整形电路，执行元件

17. 步进电机驱动控制电路设计的基本要求是什么？

提高驱动信号，控制有效，可靠性，整形抗干扰电路

18. 简述机电一体化系统（产品）对检测传感器的基本要求。

1体积小，重量轻，适应性好。2精度和灵敏性高，响应快，稳定性好，信噪比高。3可靠，寿命长。4便于与计算机对接。5不易受被检测对象和外部环境的影响。6环境适应能力强。7现场安装处理简单，操作方便。8价格便宜

19. 简答通用微机控制系统核心部件，通用微机控制系统的构成与特点。

通用微型计算机的核心部件为可编程控制器和工业计算机。

构成;控制系统以通用微型计算机为核心，设计专用或选用通用的集成IC芯片，接口电路，执行元件，传感器，以及相互合理匹配元件，组成具有较好通用能力的控制器。软件采用通用平台软件系统。

特点：具有可靠性高，适应性强，但成本高，应采取一定的抗干扰措施等特点。适用于多品种，中小批量生产的机电一体化产品。

三、分析论述题

1. 简述如图2所示死杠螺母传动机构的特点。

a：结构简单，传动精度高。螺母支撑丝杆可消除轴向蹿

构紧凑，丝刚刚性较高，要限制螺母移动，需导向装置。C：

较大，传动时间需限制螺母移动和丝杆转动。D：结构简单，

但使用不方便，使用较少。

动，刚性较差。B结结构复杂，占用空间紧凑，丝杆刚性较高，

3. 试分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点。

双螺母垫片预紧调整的结构特点：结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调

便。工作原理：在丝杆固定不动的条件下，增加垫片的厚度，左右丝杆螺母分别向

向右移动。 整不方左移动和

二、填空题 （每小题2分，共20分)

1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： _内旋换和外循环

2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？

2、如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，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。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式

四、计算题

1.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如图所示，已知电机轴的转动惯量Jm=4×10kg·m，与电机输出轴相连的小齿轮的转动惯量J1=1×10kg·m，大齿轮的转动惯量J2=1.8×10kg·m，丝杠的转动惯量Js=3.8×10kg·m。工作台的质量m=50kg，丝杠导程t=5mm，齿轮减速比为i=5。试求：

（1）工作台折算到丝杠的等效转动惯量JG；

（2）传动件折算到电机轴的等效转动惯量Je；

（3）电机轴上的总转动惯量J。 -43-43-43-43

工作台 i齿轮减速器 丝杠

图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台

3)解：（1）JG=m（t/2π）2=50*1000*(0.005/2/3/14) 2=0.03166 ( kg·m

(2) Je=( J2+Js+JG)/i2=（1.8×10-4+3.8×10-4+316.6×10-4）/52= 12.88×10-4 ( kg·m3 )

(3)J= J1+ Je =1×10-4 +12.88×10-4 =13.88 (kg·m3)

2.已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.01弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 =…= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφ

解：Δφmax=Δmax。 φ1/( i1* i2* i3* i4)+ (Δφ2+Δφ3)/ (i2* i3* i4)+ (Δφ4+Δφ5)/ (i3* i4)+

(Δφ6+Δφ7/ (i4)+ Δφ8=

=0.01/34+ 0.02/33+0.02/32+0.02/3+0.01

=0.01975 （弧度）

五、综合题

1. 分析下图调整齿侧间隙的原理。

1. 锁紧螺母 2. 圆螺母 3. 带凸缘螺母 4.无凸缘螺母

答：图中所示的双螺母螺纹预紧调整齿侧间隙，双螺母中的一个外端有凸缘，一个外端无凸缘，但制有螺纹，它伸出套筒外用两个螺母固定锁紧，并用键来防止两螺母相对转动。旋转圆螺母可调整消除间隙并产生预紧力，之后再用锁紧螺母锁紧。

2.分析下图中传动大负载时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

答：小齿轮1、6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，使齿轮2、5同时向相反方向移动，从而带动小齿轮1、6转动，其齿面便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧，从而消除了齿侧间隙

1．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？

解：（1）丝杠旋转一周有1024个脉冲，307200个脉冲对应于丝杠旋转307200/1024=300周，故刀架的位移量为300*2mm=600mm，

（2）丝杠的转速为300*2π//10=60π （弧度/ 秒）

2．如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动x向工作台的三相双三拍步进电机，转子齿数z为100。滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm。已知传动系统的横向(x向)脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。试求：

（1）步进电机的步距角α；

（2）减速齿轮的传动比i。

i 滚珠丝杠

图 电机驱动工作台示意图

解：（1）K=3相，N=3拍，z=100

步进电机的步距角α=360º/(z*m)= 360º/(z*K*N)= 360º/(100*3*3)=0.4 º

（2）由于一个脉冲，步进电机旋转0.4 º，工作台横向(x向)脉冲当量0.005mm，由于滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm，

对应于丝杠转动一周360 º ，设一个脉冲丝杠转动的角度为x，则 6mm/360º=0.005/xº，得x=0.3º

故减速齿轮的传动比i=0.3/0.4=3/4

五、综合题

1．图示直射式光电转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成，光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。试分析传感器的测量原理。

解：当装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘转动时，光敏元件接收到脉冲信号，若转动圆盘上缝隙是均匀刻制，总数量为N，则光敏元件每输出N个脉冲，就意味着圆盘转动一周360º；若输出M个脉冲，就意味着转过360*M/Nº，因此，该传感器可以用于测量角度。如果在T秒时间内转过输出M个脉冲，就意味着转速为360*M/N/T (º/s ) 因此，该传感器也可以用于测量角速度。

1．某工作台采用如图所示的直流电机丝杠螺母机构驱动，已知工作台的行程L=250mm，丝杠导程t=4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为0.005mm（忽略齿轮和丝杠的传动误差）。

（1）若采用高速端测量方法，将旋转编码器安装在电机输出轴上，确定旋转编码器的每转脉冲数。

（2）若采用低速端测量方法，将传感器与丝杠的端部直接相连，ns=500脉冲/转的旋转编码器是否合用？

工作台

i齿轮减速器 丝杠

图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台

解：（1）设工作台位移（测量精度）0.005mm时，丝杠转动的角度为X︒，则有

360︒X︒= 4mm0.005mm

得：X=0.45︒，若对应于电机轴的角度为Y︒，则Y=iX︒=2.25︒，安装在电机输出轴上的旋转编码器共有360︒，故旋转编码器的每转脉冲数为360︒/2.25︒=160

（2）因为360︒/0.45︒=800> ns=500，故不合用。

1．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，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（C ）。 a=360/(znk)=360/(24*5*2)

A．0.6° B．1.2° C．1.5° D．2°

2．步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（B ）。

A．上升 B．下降 C．不变 D．前三种情况都有可能

3．采用脉宽调制（PWM）进行直流电动机调速驱动时，通过改变（A ）来改变电枢回路的平均电压，从而实现

直流电动机的平滑调速。

A．脉冲的宽度 B．脉冲的频率 C．脉冲的正负 D．其他参数

4．含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（D ）。P220

A．零接口 B．被动接口 C．主动接口 D．智能接口

5．HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的（C ）。P249

A．能源部分 B．测试传感部分 C．驱动部分 D．执行机构

6．HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的（D ）。

A．能源部分 B．测试传感部分 C．驱动部分 D．执行机构

7．通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（B ）。

A．开环控制 B．闭环控制 C．半闭环控制 D．混合控制

8．数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（C ）。

A．能源部分 B．测试传感部分 C．驱动部分 D．执行机构

1.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如图所示，已知电机轴的转动惯量Jm=4×10kg·m，与电机输出轴相连的小齿轮的转动惯量J1=1×10kg·m，大齿轮的转动惯量J2=1.8×10kg·m，丝杠的转动惯量Js=3.8×10kg·m。工作台的质量m=50kg，丝杠导程t=5mm，齿轮减速比为i=5。试求：

（1）工作台折算到丝杠的等效转动惯量JG；

（2）传动件折算到电机轴的等效转动惯量Je；

（3）电机轴上的总转动惯量J。 -43-43-43-43

工作台 i齿轮减速器 丝杠

图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台

解：（1）JG=m（t / 2π）2=50*1000*(0.005/2×3.14) 2=0.03166 ( kg·m3)

(2) Je=( J2+Js+JG)/i2=（1.8×10-4+3.8×10-4+316.6×10-4）/52= 12.88×10-4 ( kg·m3 )

(3)J= J1+ Je =1×10-4 +12.88×10-4 =13.88 (kg·m3)

2.已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.01弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 =…= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφmax。

解：Δφmax=Δφ1/( i1* i2* i3* i4)+ (Δφ2+Δφ3)/ (i2* i3* i4)+ (Δφ4+Δφ5)/ (i3* i4)+ (Δφ6+Δφ7/ (i4)+ Δφ8=

=0.01/34+ 0.02/33+0.02/32+0.02/3+0.01

=0.01975 （弧度）