1、目錄機電一體化技術第 1 章習題-參考答案11-1 試說明較為人們接受的機電一體化的含義。11-4 何謂機電一體化技術革命？11-7.機電一體化系統有哪些基本要素組成？分別實現哪些功能？11-8.工業三大要素指的是什么？11-12.機電一體化系統的接口功能有哪兩種？11-16.什么是機電互補法、融合法、組合法？1機電一體化技術第 2 章習題-參考答案22-1 設計機械傳動部件時，為確保機械系統的傳動精度和工作穩定性，常常提出哪些要求？22-2 機電一體化系統傳動機構的作用是什么？22-3 機電一體化系統（產品）對傳動機構的基本要求是什么？22-10 現有一雙螺母齒差調整預緊式滾珠絲杠，其基本導

2、程0=6mm、一端的齒輪齒數為 100、另一端的齒輪齒數為 98，當其一端的外齒輪相對另一端的外齒輪轉過 2個齒時，試問：兩個螺母之間相對移動了多大距離？2216 各級傳動比的分配原則是什么？輸出軸轉角誤差最小原則是什么？2217 已知：4 級齒輪傳動系統，各齒輪的轉角誤差為1=2=3=0.005 rad,各級減速比相同，即 1=2=4=1.5。求：該傳動系統的最大轉角誤差max; 為縮小max，應采取何種措施？2218 諧波齒輪傳動有何特點？傳動比的計算方法是什么？32-19.設有一諧波齒輪減速器,其減速比為 100，柔輪齒數為 100.當剛輪固定時,試求該諧波減速器的剛輪齒數及輸出軸的轉動

3、方向(與輸入軸的轉向相比較)32-20.齒輪傳動的齒側間隙的調整方法有哪些?32-25.軸系部件設計的基本要求有哪些？4機電一體化技術第 3 章參考答案53-1 簡述機電一體化系統執行元件的分類及特點。5I3-2 機電一體化系統對執行元件的基本要求是什么？53-3 簡述控制用電動機的功率密度及比功率的定義。535 直流伺服電機控制方式的基本形式是什么？53-6 簡述 PWM 直流驅動調速，換向的工作原理。6步進電機具有哪些特點？6簡述步進電機三相單三拍的工作原理？63-11 簡述步進電機步距角大小的計算方法？73-12簡述三相步進電機的環形分配方式？7簡述步進電機驅動電源的功率放大電路原理.7

4、機電一體化技術第 4 章參考答案9試說明 CPU、MC 和 MCS 之關系。94-3、在設計微機控制系統中首先會遇到的問題是什么？94-17 試說明光電耦合器的光電隔離原理。94-20 試說明檢測傳感器的微機接口基本方式。9機電一體化技術第 5 章參考答案115-2 簡述采樣定理？115-3 簡述數字控制系統 A/D 轉換過程。115-5 簡述多輸入多輸出系統的靜力學方程。115-6 簡述兩自由度機器人逆動力學方程。12機電一體化技術第 7 章參考答案137-3 機電一體化系統中的典型負載有哪些？說明以下公式的含義：137-4 設有一工作臺 x 軸驅動系統，已知參數為下表中所列，已知 mA=4

5、00 ，Ph=5mm,Fl 水平=800N，Fl 垂直=600N，工作臺與導軌間為滑動摩擦，其摩擦系數為0.2，試求轉換到電動機軸上的等效轉動慣量和等效轉矩。137-5.簡述機電一體化系統的數學模型建立過程。比例環節（P）、積分環節(I)、比例-積分環節(PI)和比例-積分-微分調節(PID)各有何優缺點？147-8 何謂機電一體化系統的“可靠性”？17II機電一體化技術第 1 章習題-參考答案1-1 試說明較為人們接受的機電一體化的含義。答：機電一體化乃是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成系統的總稱。1-4 何謂機電一

6、體化技術革命？答：將微型計算機等微電子技術用于機械并給機械以“智能”的技術革新潮流可稱“機電一體化技術革命”。1-7.機電一體化系統有哪些基本要素組成？分別實現哪些功能？答：機電一體化系統（產品）要素功能控制器（計算機等）控制（信息存儲、處理、傳送）檢測傳感器計測（信息收集與變換）執行元件驅動（操作）動力源提供動力（能量）機構構造1-8.工業三大要素指的是什么？答：物質、能量、信息。1-12.機電一體化系統的接口功能有哪兩種？答：一種是變換、調整;另一種是輸入/輸出。1-16.什么是機電互補法、融合法、組合法？答：機電互補法又稱取代法。該方法的特點是利用通用或專用電子部件取代傳統機械產品（系統

7、）中的復雜機械功能部件或功能子系統，以彌補其不足。融合法它是將各組成要素有機結合為一體構成專用或通用的功能部件（子系統），其要素之間機電參數的有機匹配比較充分。組合法它是將結合法制成的專用或通用功能部件（子系統）、功能模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統（產品），故稱組合法。1機電一體化技術第 2 章習題-參考答案2-1 設計機械傳動部件時，為確保機械系統的傳動精度和工作穩定性，常常提出哪些要求？答：常提出低摩擦、無間隙、低慣量、高剛度、高諧振頻率、適當的阻尼比等。2-2 機電一體化系統傳動機構的作用是什么？答：傳遞轉矩和轉速。2-3 機電一體化系統（產品）對傳動機構的基本要求是什么？答：

8、精密化，高速化，小型、輕量化。2-10 現有一雙螺母齒差調整預緊式滾珠絲杠，其基本導程0=6mm、一端的齒輪齒數為 100、另一端的齒輪齒數為 98，當其一端的外齒輪相對另一端的外齒輪轉過 2 個齒時，試問：兩個螺母之間相對移動了多大距離？答：Z1 =100，Z2 =98，S=(2/Z1)* 0=0.02*6 mm=0.12 mm。216 各級傳動比的分配原則是什么？輸出軸轉角誤差最小原則是什么？答：（1）各級傳動比的分配原則是：l 重量最輕原則l 輸出軸轉角誤差最小原則l 等效轉動慣量最小原則（2）輸出軸轉角誤差最小原則是：為提高機電一體化系統齒輪傳動的精度，各級傳動比應按先小后大的原則分配

9、，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉誤差對輸出轉角精度的影響。總轉角誤差主要取決于最未一級齒輪的轉角誤差和轉動比的大小，在設計中最未兩級傳動比應取大一些，并盡量提高最未一級齒輪的加工精度。217 已知：4 級齒輪傳動系統，各齒輪的轉角誤差為1=2=3= =0.005 rad,各級減速比相同，即1=2=4=1.5。求：該傳動系統的最大轉角誤差max; 為縮小max，應采取何種措施？解：（1）max= D1 + D2 + D3 + D4 + D5 + D6 + D7 +8ii2i3i4i3i4i4=0.005/1.54+0.01/1.53+0.01/1.52+0.01/1.5+0.005 =

10、0.00099+0.00296+0.00444+0.00667+0.005 =0.02006 rad2=1.1499 o（1） 總轉角誤差主要取決于最未一級齒輪的轉角誤差和傳動比的大小，所以，為縮小 max，在設計中最未兩級的傳動比應取大一些，盡量提高最未一級輪副的加工精度。218 諧波齒輪傳動有何特點？傳動比的計算方法是什么？答：（1）諧波齒輪傳動特點有：結構簡單、傳動比大、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩、承載能力強、效率高等特點。諧波齒輪傳動的波發生器相當于行星輪系的轉臂，柔輪相當于行星輪，剛輪則相當于中心輪。故諧波齒輪傳動裝置的傳動比可以應用行星輪系求傳動比的方式來計算。設iH

11、=r - H=Zgrgg - HZr 。g 、 r、 H 分別為剛輪、柔輪和波形發生器的角速度，則當柔性輪固定時，i H-HZ ggZrZ g - Z riHZg= 1-=rgg- HZ rHZ gZ gHggZ g - Zr-HZ grZgiHZr當剛性輪固定時，r=1-=0 - HZ rHZ rHrgZ r- Zg2-19.設有一諧波齒輪減速器,其減速比為 100，柔輪齒數為 99 當剛輪固定時,試求該諧波減速器的剛輪齒數及輸出軸的轉動方向(與輸入軸的轉向相比較)答：根據公式:iHr=Zr/(zr-zg)可知:當 iHr=100 時,Zg=99,（但一般剛輪齒數比柔輪齒數多，所以舍去）當 iHr=-100 時,Zg=101;故該諧波減速器的剛輪齒數為 101,（柔輪）輸出軸方向與（波發生器）輸入軸轉向相反。(提示：一般來說，剛輪僅比柔輪多幾個齒；剛輪固定時，柔輪與輸出軸固聯；柔輪固定時