发布时间 : 星期三 文章机电一体化复习习题集更新完毕开始阅读f9fb6f5780c758f5f61fb7360b4c2e3f572725ba
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4.答：1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。2）缩短传动链，提高传动与支承刚度。3）选用最佳传动比。4）缩小反向死区误差。5）改进支承及支架的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声。
5.答：1）轴向消隙法；2）径向消隙法；3）周向消隙法。 6.答：刚度是使弹性体产生单位变形量所需的作用力。
①伺服系统刚度越大则动力损失随之减小； ②刚度越大机构固有频率越高，超出机构的频带宽度，使之不易产生共振；③刚度越大闭环伺服系统的稳定性越高。 7.答：在传动系统中，转动惯量增大使机械负载增加，功率消耗大；使系统相应速度变慢，降低灵敏度；使系统固有频率下降，容易产生谐振。
8.答：减小机械系统的传动误差可采用的结构措施有：适当提高零部件本身的精度；合理设计传动链，减小零部件制造、装配误差对传动精度的影响；采用消隙机构，以减小或消除回程误差。 四、综合应用题
1.解：（1）计算各传动件的转动惯量
材料密度??7.8?103Kg/m3，齿轮的计算直径按分度圆直径计算，丝杠的计算直径取中径。
1??d4l2由 J?md?
832Jz1???7.8?103?0.044?0.0232?3.92?10?5kg?m2
Jz2???7.8?103?0.094?0.0232?1.0?10?3kg?m2
Js???7.8?103?0.034?0.832?4.96?10?4kg?m2
工作台折算到丝杠上的转动惯量为
.
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?P??0.005??42JG?m?h??200???1.2?10kg?m
?2???2??（2）折算到电机轴上的转动惯量
221?Jz2?Js?JG?2i1?3.92?10?5?1.0?10?3?4.96?10?4?1.2?10?422.25Je?Jz1????3.58?10?4kg?m2
2.解：（1）求计算载荷
由题设条件，查题2表取：KF＝1.2，KH＝1.0，KA＝1.0 则计算载荷 Fc＝KFKHKAFm＝1.2×1.0×1.0×3600＝4320 N （2）计算所要求的额定动载荷Ca′
预期使用寿命 Lh′＝6×250×10＝15000h 并代入 nm＝120r/min，FC＝4320N ?nmLh??4320?3120?15000?20563N 41.67?10Ca?Fc31.67?104
3.解：系统中伺服电动机的每转脉冲数
m?360???360?24 脉冲/转 15由图可知，该传动系统是两级齿轮减速传动，根据开环步进数控系统的传动比计算公式计算系统总传动比得：
3600??360??0.005u???0.02；i?1u?50 ???Ph15?6按最小惯量条件，总传动比与各级传动比之间的关系为
.
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i1?(2i2)将系统的传动比代入计算得
12?(2i2)6
1i1?(2i2)由公式i?i1i2解得
12?(2?50)216?4.13
i2?i50??12.09 i11.9故伺服电动机的每转脉冲数为24脉冲/转，该系统的齿轮传动比为50，按最小负载惯量原则分配：第一级传动比为4.13，第二级传动比为12.09。 4.解：查题4表长度系数μ＝2/3
3.14?0.045634丝杠轴惯性矩 I?d??2.13?10?7m4
6464?41不发生失稳之最大载荷
?2EI3.142?2.06?1011?2.13?10?75Fmax???6.23?10N 22??L??2/3?1.25?安全系数 S?Fmax623000??173 Fc3600查表许用安全系数[S]＝2.5～3.3，由于S>[S]，可见丝杠稳定性合乎要求。 5.解：由图根据开环步进数控系统的传动比计算公式计算系统总传动比得：
3600??360??0.005u???0.2；i?1u?5 ???Ph1.5?6按最小惯量条件系统的传动比为
i1?(2i2)由公式i?i1i2解得
12?(2?5)216?1.9
i2?.
i5??2.6 i11.9精品文档
故按最小负载惯量原则该系统的齿轮传动比为5，第一级传动比为1.9，第二级传动比为2.6。
6.解：（1）死区误差计算
设齿轮传动和丝杠螺母机构分别采取了消隙和预紧措施，则由摩擦力引起的最大反向死区误差为
?max?2mg?02?300?9.8?0.23?103??10mm?0.01mm 8K0min1.24?10?max约为两个脉冲当量，说明该系统较难满足单脉冲进给(即步进运行)的要求。
（2）由系统刚度变化引起的定位误差计算 由丝杠螺母机构综合拉压刚度的变化所引起的最大定位误差为
?Kmax?F????3??10??K0minK0max?
113?300?9.8?0.2?(?)?10mm881.24?102.06?101?1??0.002mm
由于系统要求定位精度为?0.01mm，即允许??0.02mm,?Kmax?0.002mm<
?/5? 0.004mm因而，系统刚度满足定位精度要求。
7.解：（1）死区误差计算
设齿轮传动和丝杠螺母机构分别采取了消隙和预紧措施，则由摩擦力引起的最大反向死区误差为
?max?2mg?02?300?9.8?0.2?103??103mm?0.01mm 8K0min1.24?10?max约为两个脉冲当量，说明该系统较难满足单脉冲进给(即步进运行)的要求。
（2）由系统刚度变化引起的定位误差计算 由丝杠螺母机构综合拉压刚度的变化
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