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斯坦福大学机器学习所有问题及答案合集

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机械设计试验报告2(附答案)

实验二、机械设计课程减速器拆装实验报告减速器名称班级日期 同组实验者姓名

回答下列问题 减速器拆装步骤及各步骤中应考虑的问题 一、观察外形及外部结构 1.起吊装置,定位销、起盖螺钉、油标、油塞各起什么作用?布置在什么位置? 答: 定位销:为安装方便,箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧 起盖螺钉:为了便于揭开箱盖,常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉 起吊装置:为了便于吊运,在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器 油标:为了便于检查箱内油面高低,箱座上设有油标 油塞:拔下即可注油,拧上是为了防止杂质进入该油箱,常在箱体顶部位置设置油塞 2.箱体、箱盖上为什么要设计筋板?筋板的作用是什么,如何布置? 答: 原因:为保证壳体的强度、刚度,减小壳体的厚度。 作用:增大减速机壳体刚度。 布置:一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置较好。 3.轴承座两侧联接螺栓应如何布置,支承螺栓的凸台高度及空间尺寸应如何确定? 答: 轴承旁凸台高度h 由低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。取50mm 轴承旁连接螺栓的距离S 以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量靠近一般取S=D。 4.铸造成型的箱体最小壁厚是多少?如何减轻其重量及表面加工面积? 答: 大约10mm左右。减轻重量主要是减少厚度,做加强筋来满足。 5.箱盖上为什么要设置铭牌?其目的是什么?铭牌中有什么内容? 答: 为了显示型号,基本参数,外国的产品还包含序列号,给厂家提供序列号,可以查到出厂时的所有参数,方便使用维护,比如用了几年,你要买备件或备机,提供名牌信息。 二、拆卸观察孔盖 1.观察孔起什么作用?应布置在什么位置及设计多大才是适宜的? 答: 为了检查齿轮与齿轮(或涡轮与蜗杆)的啮合情况、润滑状况、接触斑点、齿侧间隙、齿轮损坏情况,并向减速器箱体内注入润滑油。 应设置在箱盖顶部的适当位置:孔的尺寸大小以便于观察传动件啮合的位置为宜,并允许手伸入箱体内检查齿面磨损情况。

机电一体化技术—考试题库及答案

------单选 滚珠丝杠螺母副结构类型有外循环插管式和_________等类型. 收藏 A. 内循环反向器式 B. 外循环反向器式 C. 内、外双循环 D. 内循环插管式 回答错误!正确答案: B PWM指的是________. 收藏 A. 计算机集成系统 B. 可编程控制器 C. 机器人 D. 脉宽调制 回答错误!正确答案: D 检测环节能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲,一般包括传感器和_______. 收藏 A. 转换电路 B. 调制电路 C. 控制电路 D. 逆变电路 回答错误!正确答案: A 下列关于机电一体化的说法中正确的是________. 收藏 A. 机电一体化设计主要是指产品的设计,不需要系统论方面的知识 B. 机电一体化技术是由传统机械技术及电子技术两方面技术构成 C. 机电一体化是指机电一体化技术,而不包含机电一体化产品 D. 机电一体化技术是以机械为主体 回答错误!正确答案: D 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和_________等个五部分.

收藏 A. 换向结构 B. 检测环节 C. 存储电路 D. 转换电路 回答错误!正确答案: B 电压跟随器的输出电压________输入电压. 收藏 A. 大于等于 B. 大于 C. 小于 D. 等于 回答错误!正确答案: D 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类:外循环插管式和________. 收藏 A. 内循环反向 B. 内循环插管式 C. 外循环反向器式 D. 内、外双循环 回答错误!正确答案: A 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称________. 收藏 A. 伺服系统 B. 工业机器人 C. 顺序控制系统 D. 数控机床 回答错误!正确答案: A 下列关于机电一体化系统的伺服系统稳定性说法中错误的是________. 收藏 A.

机器人的动力学控制

机器人的动力学控制 The dynamics of robot control 自123班 庞悦 3120411054

机器人的动力学控制 摘要:机器人动力学是对机器人机构的力和运动之间关系与平衡进行研究的学科。机器人动力学是复杂的动力学系统,对处理物体的动态响应取决于机器人动力学模型和控制算法。机器人动力学主要研究动力学正问题和动力学逆问题两个方面,需要采用严密的系统方法来分析机器人动力学特性。本文使用MATLAB 来对两关节机器人模型进行仿真,进而对两关节机器人进行轨迹规划,来举例说明独立PD 控制在机器人动力学控制中的重要作用。 Abstract: for the robot dynamics is to study the relation between the force and movement and balance of the subject.Robot dynamics is a complex dynamic system, on the dynamic response of the processing object depending on the robot dynamics model and control algorithm.Kinetics of robot research dynamics problem and inverse problem of two aspects, the need to adopt strict system method for the analysis of robot dynamics.This article USES MATLAB to simulate two joints, the robot, in turn, the two joints, the robot trajectory planning, to illustrate the independent PD control plays an important part in robot dynamic control. 一 动力学概念 机器人的动力学主要是研究动力学正问题和动力学逆问题两个方面,再进一步研究机器人的关节力矩,使机器人的机械臂运动到指定位臵,其控制算法一共有三种:独立PD 控制,前馈控制和计算力矩控制,本文主要介绍独立PD 控制。 动力学方程:)()(),()(q G q F q q q C q q M +++=? ????τ

机械设计学试卷1参考答案

辽宁工学院试题参考答案及评分标准 一、简答(20分每题2分) 1、机器的更新换代的三个途径是什么? 一是改革工作原理;二是通过改进工艺、结构和材料提高技术性能;三是加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 2、机械产品设计的三个基本环节是什么? 机械产品设计的三个基本环节是:“功能原理设计,实用化设计和商品化设计” 3、功能原理设计的工作特点是什么? 1)功能原理设计往往是用一种新的物理效应来代替旧的物理效应,使机器的工作原理发生根本的变化的设计。 2)功能原理设计中往往要引入某种新技术(新材料、新工艺、……),但首先要求设计人员有一种新想法(New Idea)、新构思。没有新想法,即使新技术放到面前也不会把它运用到设计中去。 3)功能原理设计使机器品质发生质的变化。 4、完成工艺功能的三个主要因素? 工作头的形状、运动方式和作用场 5、功能原理设计中伴随设计进程,其方案评价的方法选择也有不同,点分析 法和评分法那种适用于设计初期? 点分析法适用于设计初期 6、结构件通常具有哪些结构要素? 分为:工作部分和安装部分;安装部分又分为固定安装和活动安装(一般保留了一个或一个以上的移动或转动自由度,可按工作部分进行设计)。 7、何谓零件的相关? 每个零件都与一个或几个零件有装配关系或相互位置关系,可以称这种关系为相关.称有这种关系的两个零件互为相关零件。 8、影响产品竞争力三要素是什么? 1)功能原理设计:具备产品功能原理的新颖性,这是竞争力的核心要素; 2)实用化设计:具备产品技术性能的先进性,优良的技术性能是产品竞争力的基础要素; 3)具备产品竞争力的心理要素,提高产品的吸引力,迎合顾客心理。 9、实用、经济、美观是造型设计的三项基本原则。三者基本关系应该是什么?三者互相关联,相互制约,三个原则缺一不可。 10、价值工程对象选择的依据是什么? 价值优化对象选择的基本依据是产品价值的高低。产品价值低的即为对象。

机械电子学试题参考答案

机械电子 一、 1、机械电子学的共性相关技术有六项,分别是 机器感知技术 , 伺服驱动技术 , 信息处理技术, 精密机械技术 自动控制技术 , 系统总体技术 2、执行元件种类: 电动 、 液压 、 气压 3、精密机械技术主要实现机电一体化产品的 主功能 和 构造功能 4、机电一体化系统广泛使用 电传动方式 ,对于低速重负荷系统则采用 电液伺服传动系统 ,在某些自动线上则使用 气压传动 。 5、选用步进电机时应考虑的问题有 转矩与惯量的匹配条件 、 步距角的选择与精度 。 6、一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫 脉冲当量 7、设计过程被描述成一种映射过程。即通过选择适当的设计参数,将在功能域中的功能要求,映射到物理空间中的设计参数,这个映射过程需要遵循设计的两个基本公理,即 独立性公理 , 信息公理 8、在串行通信中,一般通信速率越高,传输距离越 近 二、 1、步进电机具有哪些特点? 答:步进电机的工作状态不易受各种干扰因素的影响,只要干扰的大小未引起“丢步”现象就不影响其正常工作;步进电机步距角有误差,转子转过一定步数以后会出现累积误差,但转子转过一转以后,其累积误差为“0”,不会长期积累;易于直接与微机系统接口,构成开环位置伺服系统。 2、步进电机的选用应注意哪些问题? 答:(1)转矩和惯量的匹配,为了使步进电机具有良好的起动能力及较快的响应速度,通常推荐 5 .0max ≤T T el 及 4 ≤m el J J 。 (2)步距角的选择和精度,因步距角的选择是由电脉冲当量等因素决定的,步进电机的步距角精度将会影响开环系统的精度。 3、同步带传动有哪些特点? 答:同步带传动的特点与分类 1)传动比准确,同步带是啮合传动,工作时无滑动。 2)传动效率高,效率可达98%。与V 带相比,可节能10%以上。 3)传动平稳,能吸收振动,噪声小。 4)使用范围广,传动比可达10,且带轮直径比V 带小得多,也不需要 大的张紧力,结构紧凑。高速还达50m/s ,传递功率达300kW 。 5)维护保养方便,能在高温、灰尘、水及腐蚀介质的恶劣环境中工作,不需润滑。 6)安装要求高。要求二带轮轴线平行。同步带在与二带轮轴线垂直的平面内运

《现代机械设计方法》期末考试试卷附答案

《现代机械设计方法》期末考试试卷附答案 一.不定项选择题 (每題4分,共40分) 1. 机械产品的设计规划阶段,应完成如下主要工作( )。 A) 产品的市场需求分析 B) 产品设计的可靠性报告 C) 产品的功能原理设计 D )产品的结构方案设计 E )产品的装配草图绘制 F )产品的零件图和其他技术文件 2. 以下有关机械系统特点的描述哪些是正确的( )。 A) 整体性 B) 系统性 C) 独立性 D) 相关性 3. 机械产品的功能是对( )进行传递和变换的程序、功效和能力的抽象化描述。 A) 机械流 B) 能量流 C) 物质流 D) 电流 E )信息流 F )控制流 4. 功能分解的结果有两种表达方式,其中,( )在形式上比较简单、直观,可以清晰地表达各分功能的层次关系,而( )则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。 A) 功能结构图 B) 功能树 C) 功能元 D )核心功能 5. 布置传动系统时,一般把带传动安排在传动链的( )。 A) 低速端 B) 高速端 6. 以下的结构设计中,哪些结构比较合理?( )。 A) B) C) D) 7. 上一题目中选择的依据是遵循哪种结构设计原理?( ) C) 变形协调原理 D) 任务分配原理 E )自补偿原理 x O y B A x O y A B u=0v=0(a )B y A A v=0(b ) O x O x v=0y B C D C D 9. 对(a )图所示的轴对称模型进行有限元分析时,必须施加约束支座以消除刚体位移。下

) 10. 将研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来加以考虑,从整体上把握事物的本质和规律,从而寻求新的创造的原理是()。 A) 综合创造原理 B) 分离创造原理 C) 移植创造原理 D) 物场分析原理 E) 还原创造原理 F) 价值优化原理 二.判断题:(正确:T;错误:F,各3分,共30分) 1. 机械产品的方案设计阶段就是要完成产品的原理方案设计。 2. 一个机械系统必须由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、架体支撑系统几部分组成。 3. 机械设计学强调从功能的观点来看机器的组成,因为这更有利于和设计过程中的工作特点相协调。 4. 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统,然后再布置执行系统等。 5. 在设计机械时,一般需预先给定机械的工作载荷。该工作载荷可以由设计者自行确定,也可以由需求方提供。 6. 执行构件的作用是传递和变换运动和动力。 7. 三角形单元和矩形单元的每个节点均有两个位移自由度。 8. 结构离散化就是将复杂结构划分成通过节点相连的若干个单元。 9. 设计变量的个数即为设计空间的维数。 10. 并联系统的可靠度是各单元可靠度之和。 三、简答(每小题15分,共30分) 1. 机械设计具有哪些特点? 2. 进行原理方案构思时常用哪些方法?

机械电子学试题库答案

《机械电子学》试题库答案 一、填空题 1、从功能上讲,机电一体化系统可以分为五大组成部分,即 机械结构 、 执行机构 、 驱动部件 、 信息检测部件 、 信息处理和控制单元 。 2、机械电子系统的特点是动力传动和逻辑功能互相分离、动力或能量传递的路是电源—伺服控制单元—机电换能器—执行机构 、信息传递的路是 计算机—接口—伺服控制单元 。 3、机电一体化系统广泛使用 电传动方式 ,对于低速重负荷系统则采用 电液伺服传动系统 ,在某些自动线上则使用 气压传动 。 4、所谓伺服机构是一种以 位移 为控制量的 闭环 控制系统。 5、数字IC 在机械电子装置中的作用,有 实现各种逻辑 、 实现信息的存储 、 实现数字量的运算 、 实现电路之间的参数匹配 、 提供基准波形 。 6、8.数字IC 的主要参数有 ON V 开关电压 、 O H V 输出高电压 、 OL V 输低电压 与 IH IL I I 和输入漏电流输入短路电流 、 与带负荷能力扇出系数O N 、 噪声容限和抗干扰能力 。 7、从功能上讲,机电一体化系统可分为五大组成部分:即机械结构、执行机构、驱动部件、信息检测部件、信息处理和控制单元。 8、所谓伺服机构是一种以位移为控制量的闭环控制系统。 9、接口的主要作用有:变换、放大、传递。 10、机电一体化系统对执行元件的基本要求是惯性小动力大、体积小重量轻、便于维修安装、易于微机控制。 11、机械电子学的共性相关技术有六项,分别是 机器感知技术,伺服驱动技术,信息处理技术,精密机械技术,自动控制技术,系统总体技术。 12、执行元件种类包括:电动、液压、气压。 13、机电一体化系统广泛使用电传动方式,对于低速重负荷系统则采用电液伺服传动系统,在某些自动线上则使用气压传动。 14、选用步进电机时应考虑的问题有转矩与惯量的匹配条件、步距角的选择与精度。 15、一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫脉冲当量。 16、设计过程被描述成一种映射过程。即通过选择适当的设计参数,将在功能域中的功能要求,映射到物理空间中的设计参数,这个映射过程需要遵循设计的两个基本公理,即独立性公理,信息公理。 17、在串行通信中,一般通信速率越高,传输距离越近。 18、微型计算机应用分为两大类: 检测控制类 、 数据处理类 。

机电一体化试题及答案

填空题 1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。 2. 机电一体化系统(产品)是机械和微电子技术的有机结合。 3. 工业三大要素是物质、能量、信息;机电一体化工程研究所追求的三大目标是:省能源、省资源、智能化。 4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。 5. 机电一体化系统(产品)构成的五大部分(或子系统)是:机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。 6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。 7. 机电一体化系统(产品)按设计类型分为:开放性设计、适应性设计、变异性设计。 8. 机电一体化系统(产品)按机电融合程度分为:机电互补法、机电结合(融合)法、机电组合法。 9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术,并将机械装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): 以能源转换为主和以信息转换为主。 11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有:螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动

四种形式。 12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类;按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。 13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有:双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。 14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有:单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。 15. 机电一体化系统(产品)常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。 16. 在机电一体化系统机械传动中,常用的传动比分配原则有:重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。 17. 常用导轨副的截面形式有:三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。 18. 导轨刚度主要指:结构刚度、接触刚度和局部刚度。 19. 机电一体化系统(产品)中,常可选择的执行元件:电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。 20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段,其转折点的转速和功率分别称为:额定转速和额定功率;伺服电动机用于调速控制时,应该工作在恒转矩阶段。 21. 步进电机按转子结构形式可分为:反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。 22. 步进电机的工作方式有:单拍工作方式和倍拍工作方式。 23. 步进电机的开环控制精度主要由步进电机的结构形式和工作

机械设计基础第十四章 机械系统动力学

第十四章 机械系统动力学 14-11、在图14-19中,行星轮系各轮齿数为123z z z 、、,其质心与轮心重合,又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、,系杆H 对的转动惯量为H J ,齿轮2的质量为2m ,现以齿轮1为等效构件,求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解: 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?,飞轮放出的功 (m)W N ,求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解: 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应,以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点,等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数,等效构件(曲柄)的平均角速度值25/m rad s ?=, 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2

不均匀系数0.02δ=,曲柄长度0.5OA l m =,求装在主轴(曲柄轴)上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图 (b )、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解:稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、,,轮1为主动轮,在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为: 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时,常数;当时,,两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ,则:(1)画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-;(2)求出最大盈亏功;(3)求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?

机械设计学

一、填空题(每空1分,共10分) 1.机械设计可分为创新设计与更新设计。 2.从产品设计的过程看,机械设计可分为创意、构思 和实现三大阶段。 3.简单动作功能求解思路是几何形体组合法,复杂动作功能求解思路是 基本机构组合法,关键技术功能求解思路是技术矛盾分析法。 4.人机界面的设计主要是指显示装置的设计和控制装置的设计。 二、简答题(每题4分,共20分) 1.简述科学与技术的区别. 科学是指那些基础性的研究;技术则主要指制造工艺以及各种制作的技巧、经验等。 2.美国工程师Miles关于功能思想的富有哲理性的描述是什么? 描述是“顾客购买的不是产品本身,而是产品所具有的功能”。 3.疲劳破坏的特点是什么? σ, 1.疲劳破坏是在循环应力或循环应变作用下的破坏,疲劳条件下的破断应力低于材料的抗拉强度b σ; 而且可能低于屈服强度 s 2.疲劳破坏必须经历一定的载荷循环次数; 3.零件在整个疲劳过程中不发生宏观塑性变形,起断裂方式类似于脆性断裂; 4.疲劳端口上明显地分为两个区域。 4.举4个简单动作功能的实例。 1.拉链 2.带轴的轮子 3.魔方 4.弹子锁 5.简述机械产品造型设计的基本原则。 实用、经济、美观 三、论述题(每题10分,共30分) 1.用功能观点划分车床的组成。P20 2.以六杆增力机构为例,通过机构创新设计开发六杆机构的新功能。P75 3.绿色设计有哪些关键技术?试述绿色设计的基本准则。P281 四、自选设计题(开卷,堂外完成,共40分) 一、填空题(每空1分,共10分) 1.从功能的观点看机器的组成,机器是由多个主要分功能系统构成,它们 的协调工作实现了机器的总功能。 2.近代“设计”学的三个重大发展:“功能”思想的提出和发展、 “人机学”思想的形成和发展和“工业设计”学科体系的发展和成熟。 3.功能原理的基本类型分为动作功能和工艺功能两大类。 4.综合技术功能的求解思路是物理效应引入法。 5.绿色设计是在产品整个生命周期内,着重考虑考虑产品环境属性,并将其作为 设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品的功能、使用寿命及质量等。 二、简答题(每题4分,共20分) 1.试分别表述电动机的功能、功用和用途。 功能:将电能转变为旋转运动的动能。 功用:作原动机 用途:驱动电风扇、机床……..

机电一体化期末考试试题及答案

1.什么是“机电一体化”?以打夯机为例,内含机械与电器,问这是不是机电 一体化产品? 答:机电一体化又称机械电子工程,是机械工程与自动化的一种,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics 的后半部分组合而成。 打夯机不属于机电一体化产品。因为打夯机只是普通的机械加电器,它属于硬连接或者称为机械连接只能应用在就地或者小范围场合使用,不能满足大面积和远程控制。而机电一体化就不一样了,它不光有硬连接、机械连接还有软连接。机电一体化属于同时运用机械、电子、仪表、计算机和自动控制等多种技术为一体的一种复合技术。它不光可以就地操作,小范围应用,还可以大面积使用操作,远程监测、控制。 2.机电一体化的技术构成是什么? 答:机械技术、微电子技术、信息技术 3.产品实现机电一体化后,可以取得那些成效? 答:产品实现机电一体化后可以取得的成效:产品性能提高、功能增强、结构简化、可靠性提高、节约能源、改善操作、提高灵活性等。 4.数字量传感具有哪三种类型?他们有什么区别? 数字传感器按结构可分成三种类型: 1.直接式数字量传感器——其分辨率决定于数字量传感器的位数。 被测物理量→数字编码器→信息提取装置→数字量输出 2.周期计数式数字传感器 它的结构示意图如下图1所示。此种结构的位移分辨率对低精度的周期计数式数字传感器而言,仅由周期信号发生器的性质决定。例如,光栅当长1mm有100条刻线时,其分辨率即为0.01mm;对高精度的周期计数式数字传感器而言,还要考虑到电子细分数。如在100倍电子细分数下,此光栅的分辨率就是0.1μm。此种结构属于增量式结构,结构的特点(位移方向的要求)决定它不但备有辨向电路,而且周期计数器还具有可逆性质。 图1 周期计数式数字量传感器的结构方框图 3.频率式数字传感器 其结构示意图如下图2所示。按振荡器的形式,可将此种数字传感器分成带有晶体谐振器的和不带晶体谐振器的两种。前者,按被测量的作甩点,又分作用在石

《机械设计学》总复习答案

《机械设计学》总复习答案 一、填空题 1、功能原理设计、实用化设计、商品化设计; 2、原动机、传动机、工作机; 3、动作功能、工艺功能; 4、物场(或者S-Fields); 5、单流传动、分流传动、汇流传动、混流传动; 6、内联传动链、外联传动链; 7、承担载荷、传递运动和动力; 8、直接相关关系、间接相关关系; 9、工作要素(或工作表面)、连接要素(或连接表面);10、等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理;11、原始误差、原理误差、工作误差、回程误差;12、简单、明确、安全可靠;13、温度差,越大;14、运动循环图;15、人、机器、环境;16、理论计算方法、经验公式法、相似类比法、实验法。 二、判断题 1、√; 2、×; 3、√; 4、×; 5、×; 6、√; 7、×; 8、×; 9、√;10、√; 11、√;12、×;13、√;14、√;15、√。 三、简答题 1、简单动作功能:圆珠笔的伸缩双动功能、带轴的轮子、拉链、门锁、电视机双动调节盒盖等。 复杂动作功能:硬币机的卷边功能系统所采用的一组六杆机构、硬币计数包卷机驱动工作头的执行机构和传动机构(连杆机构、齿轮机构、挠性机构、凸轮机构、螺旋机构、间歇机构六种基本机构的组合机构)等。 工艺功能:刮削器、耕地的犁、绞肉机、激光切割、水刀切割、割草机等。 2、P69-71 3、P75 4、习题(6-4) 5、习题(6-10) 6、P132 7、习题(6-5) 8、习题(6-8) 9、习题(6-9) 10、习题(6-11)

11、P162 12、P178 13、P65 14、P58 15、P200 16、P261 17、千斤顶的基本功能:支撑和顶起重物;其辅助功能:动力和传动功能,千斤顶的升降、定位功能,自锁功能等。 金属切削机床的基本功能:对金属材料进行切削;其辅助功能:动力和传动功能,实现刀具的进给运动功能,刀具的装夹功能,工件的装夹功能、冷却液的开停功能、排屑功能等。 18、习题(6-6) 四、计算题 1.解:N=200,3)60(=n ,4)460(=+n ,6)664(=+n ,41 =?t ,62=?t 则[]()h n N n n /%13.04 3100344)60()60()460()60(=?--=?--+=λ []()h n N n n /%17.06 4100466)64()64()664()64(=?--=?--+=λ 2.解:(1)零件寿命服从)40,200(2N ,由δμ-= t Z 可得 )40 200100()()100(->=->=Z P t Z P R δμ )5.2(1)5.2(-≤-=->=Z P Z P 9938.00062.01)5.2(1=-=-Φ-= 失效概率 0062.0)100(1)100(=-=R F (2)当%10)(=t F 时,有)(1%90)(z t R Φ-== 则%10)(=Φz ,又因为%10)28.1(=-Φ 所以28.1-=Z

机电一体化系统设计试题及答案

机电一体化系统设计试题 课程代码:02245 一、单项选择题(本大题共14小题,每小题1分,共14分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( ) A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人 2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( ) A.增加而减小 B.增加而增加 C.减小而减小 D.变化而不变 3.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类:外循环插管式和( ) A.内循环插管式 B.外循环反向器式 C.内、外双循环 D.内循环反向器式 4.某光栅的条纹密度是100条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度,则莫尔条纹的宽度是( ) A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 5.直流测速发电机输出的是与转速( ) 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 6.电压跟随器的输出电压( )输入电压。 A.大于 B.大于等于 C.等于 D.小于 7.某4极交流感应电动机,电源频率为50Hz,当转差率为0.02时,其转速为( ) A.1450[r/min] B.1470[r/min] C.735[r/min] D.2940[r/min] 8.右图称( ) A.直流伺服电动机调节特性 B.直流伺服电动机机械特性 C.直流伺服电动机动态特性 D.直流伺服电动机调速特性 9.计算步进电动机转速的公式为( ) A. B.T sm cos C. D. 180°- 10.一般说来,如果增大幅值穿越频率ωc的数值,则动态性能指标中的调整 时间t s( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不定 11.已知f(t)=a+bt,则它的拉氏变换式为( ) A.+b B. C. D. 12.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动,必须同时控制每一个轴的( )使得它们同步协调到达目标点。 A.位置和加速度 B.速度和加速度 C.位置和速度 D.位置和方向 13.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为( ) A.(A+)2(+B) B.A2+2B C.(A+B)2(+) D.A2B+2 14.累计式定时器工作时有( ) A.1个条件 B.2个条件 C.3个条件 D.4个条件 二、名词解释题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)

机械动力学考试答案

图4 机器安装示意图 88、一个质量20Kg 的机器,按图4所示方式安装。若弹簧的总刚度 为17KN/m ,总阻尼为300m s N ?。试求初始条mm x 250=,s mm x 3000= 时的振动响应。 88、解:由0=++kx x c x m 代入数据后得 08501501017300203=++=?++x x x x x x (8分) 其中,152=a ,8502=n ω,计算阻尼比和固有圆频率 17.2826.012.291126.02 .295.722=-?=-=<===ζωωωζn d n a (4分) 将初始条件代入 00020020arctan )(ax x x ax x x A d d +=++= ω?ω (4分) 得: o d d ax x x mm ax x x A 3.555.25.730017.2825arctan arctan )(4.30)17.2825.7300(25)(0002220020?+?=+==?++=++= ω?ω(2分)

则系统的振动响应为 4. 305.7+ =-t x t(2分)e sin( 28 ) 96 .0 . 17

1. “机械动力学”主要研究哪些内容,请以任一机器为对象举例说明研究内容及其相互关系。 答:机械动力学是研究机械在力的作用下的运动和机械在运动中产生的力,并从力与运动的相互作用的角度进行机械设计和改进的科学。动力学主要研究内容概括起来有:1,共振分析;2,振动分析与动载荷计算;3,计算机与现代测试技术的运用;4,减震与隔振。柴油机上的发动机,发动机不平衡时会产生很强的地面波,从而产生噪声,而承受震动的结构,发动机底座,会由于振动引起的交变应力而导致材料的疲劳失效,而且振动会加剧机械零部件的磨损,如轴承和齿轮的磨损等,并使机械中的紧固件如螺母等变松。在加工时还会导致零件加工质量变差。通过对共振的研究和分析,使机械的运转频率避免共振区,避免机械共振事故的发生,通过振动分析与动载荷计算可以求出在外力作用下机械的真实运动,运用计算机和现代测试技术对机械的运行状态进行检测,以及故障诊断,模态分析以及动态分析,现实中机器运转时由于各种激励因素的存在,不可避免发生振动,为了减小振动,通常在机器底部加装弹簧,橡胶等隔振材料。 2.简述在刚性运动前提下,如何进行运动构件的真实运动分析求解(请列出步骤)? 答:首先建立等效力学模型,将复杂的机械系统简化为一个构件,即等效构件,根据质点系动能定理,将作用于机械系统上的所有外力和外力矩、所有构件的质量和转动惯量,都向等效构件转化;其次计算等效构件上的等效量(包括等效力矩,等效力,等效质量,等效转动惯量);再次建立等效构件的运动方程式,有两种形式,能量形式和力矩形式;最后通过方程式求出等效构件的角速度函数和角加速度函数,这样便可以求出机械系统的真实运动规律。 3.在弹性运动假设下,有哪些弹性动力学建模方法,各有什么特点?请解释“瞬时刚化” 的概念。) 答:弹性动力学模型有集中参数模型和有限元模型。集中参数模型建立起的运动方程为常微分方程,但是由于质量简化过多,模型粗糙,精度比较差;有限元建立的运动方程也为常微分方程,但相较集中参数模型精确,适应性广,可以模拟复杂形状的构件,运算模型统一。瞬时刚化:机构在运动到循环中的某一位置时,可将机构的形状和作用在其上的载荷瞬时冻结起来,从而可瞬时的将机构看做一个刚体结构。

机械设计学习题及答案

一、名词解释: 1、功能原理设计:针对产品的主要功能所进行的原理性设计 2、简单动作功能:仅完成简单的一次性动作的功能 3、复杂动作功能:能实现连续的传动的动作功能 4、机械创新设计:在功能结构图中,有的分功能比较复杂,不可能用一个已知的机构来完成。这就需要根据分功能的特点,挑选几个机构组成一个机械运动系统,由这些机构共同完成这个分功能的机械动作。 5、机械协调性设计:当功能结构图中的各机械分功能均已根据分功能的要求选择好相应的机构后,怎样使这些分散的机构组成一个协调运动的整体,只是这个系统比较大,其综合后完成的机械功能,就是整个机械产品的总功能中的全部机械功能。 6、核心技术:产品实现总功能和主要技术要求的技术。 7、关键技术:实现某种功能过程中需要解决的技术难题。 8、弹性强化:使构件在受工作载荷之前预受一个与工作载荷相反的载荷,产生一个相应的预变形,以及一个与工作应力相反的预应力,工作时该预加载荷部分抵消工作载荷,预变形部分抵消工作变形,从而降低了构件的最大应力。 9、塑性强化:使构件在工作状态下应力最大那部分材料预先经塑性变形而产生一个与工作应力符号相反的残留应力,用以部分抵消工件应力。 二、简答题: 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么? 答:机械产品设计的三个基本环节是:“功能原理设计,实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点: 答:机械设计具有如下主要特点:(1)多解性(2)系统性(3)创新性 1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1)“功能”思想的提出:l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。 2)“人机工程’’学科的兴起:“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。 3)“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是:“技术第一,艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家,而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步: 创意、构思和实现。 创意:重点在于新颖性,且必须具有潜在需求。 构思:重点在于创造.即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现:重点在于验证构思的合理性,可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型: 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构,使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2)变型设计功能原理保持不变,变动产品部分结构尺寸参数,扩大规格,以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。

机电一体化技术基本试题及答案

一、名词解释(每小题2分,共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 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:__________,________________。 2. 机电一体化系统,设计指标和评价标准应包括__________,__________, __________ ,__________。 3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统, 顺序控制器通常用___________________________________。 4. 某光栅的条纹密度是50条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度, 则莫尔条纹的宽度是_______________________。 5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动,必须同时控制 每一个轴的 ______________________ ,使它们同步协调到达目标点。 6. 某4极交流感应电机,电源频率为50Hz,转速为1470r/min,则转差率为_____________。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题(每小题2分,共10分) 1. 一般说来,如果增大幅值穿越频率ωc的数值,则动态性能指标中的调整时间ts ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是( ) A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统 C. 弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( ) A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关 4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用( ) A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP 5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和()等个五部分。 A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路D检测环节 四、判断题(每小题2分,共10分) 1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号。( ) 2、电气式执行元件能将电能转化成机械力,并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进 电机等。() 3、对直流伺服电动机来说,其机械特性越硬越好。( ) 4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移,步距角越小,位移的控制精度越低。() 5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号,为电机提供电能的控制装置,也称其为变流器,它包括电压、 电流、频率、波形和相数的变换。( ) 1. 是人们借助于专门的设备,通过一定的方法对被测对象收集信息,取得数据概念的过程。 2. 指在稳态下,输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。 S=dy/dx=ΔY/ΔX 3. 某些电介质,当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时,内部就会产生极化现象,同时在它的两个表面上将

机器人动力学汇总

机器人动力学研究的典型方法和应用 (燕山大学 机械工程学院) 摘 要:本文介绍了动力学分析的基础知识,总结了机器人动力学分析过程中比较常用的动力学分析的方法:牛顿—欧拉法、拉格朗日法、凯恩法、虚功原理法、微分几何原理法、旋量对偶数法、高斯方法等,并且介绍了各个方法的特点。并通过对PTl300型码垛机器人弹簧平衡机构动力学方法研究,详细分析了各个研究方法的优越性和方法的选择。 前 言:机器人动力学的目的是多方面的。机器人动力学主要是研究机器人机构的动力学。机器人机构包括机械结构和驱动装置,它是机器人的本体,也是机器人实现各种功能运动和操作任务的执行机构,同时也是机器人系统中被控制的对象。目前用计算机辅助方法建立和求解机器人机构的动力学模型是研究机器人动力学的主要方法。动力学研究的主要途径是建立和求解机器人的动力学模型。所谓动力学模指的是一组动力学方程(运动微分方程),把这样的模型作为研究力学和模拟运动的有效工具。 报告正文: (1)机器人动力学研究的方法 1)牛顿—欧拉法 应用牛顿—欧拉法来建立机器人机构的动力学方程,是指对质心的运动和转动分别用牛顿方程和欧拉方程。把机器人每个连杆(或称构件)看做一个刚体。如果已知连杆的表征质量分布和质心位置的惯量张量,那么,为了使连杆运动,必须使其加速或减速,这时所需的力和力矩是期望加速度和连杆质量及其分布的函数。牛顿—欧拉方程就表明力、力矩、惯性和加速度之间的相互关系。 若刚体的质量为m ,为使质心得到加速度a 所必须的作用在质心的力为F ,则按牛顿方程有:ma F = 为使刚体得到角速度ω、角加速度εω= 的转动,必须在刚体上作用一力矩M , 则按欧拉方程有:εωI I M += 式中,F 、a 、M 、ω、ε都是三维矢量;I 为刚体相对于原点通过质心并与刚

研究生《机械系统动力学》试卷及答案

太原理工大学研究生试题 姓名: 学号: 专业班级: 机械工程2014级 课程名称: 《机械系统动力学》 考试时间: 120分钟 考试日期: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分数 1 圆柱型仪表悬浮在液体中,如图1所示。仪表质量为m ,液体的比重为ρ,液体的粘性阻尼系数为r ,试导出仪表在液体中竖直方向自由振动方程式,并求固有频率。(10分) 2 系统如图2所示,试计算系统微幅摆动的固有频率,假定OA 是均质刚性杆,质量为m 。(10分) 3 图3所示的悬臂梁,单位长度质量为ρ,试用雷利法计算横向振动的周期。假定梁的 变形曲线为?? ? ?? -=x L y y M 2cos 1π(y M 为自由端的挠度)。(10分) 4 如图4所示的系统,试推导质量m 微幅振动的方程式并求解θ(t)。(10分) 5 一简支梁如图5所示,在跨中央有重量W 为4900N 电机,在W 的作用下,梁的静挠度δst=,粘性阻尼使自由振动10周后振幅减小为初始值的一半,电机n=600rpm 时,转子不平衡质量产生的离心惯性力Q=1960N ,梁的分布质量略去不计,试求系统稳态受迫振动的振幅。(15分) 6 如图6所示的扭转摆,弹簧杆的刚度系数为K ,圆盘的转动惯量为J ,试求系统的固有频率。(15分) 7如图7一提升机,通过刚度系数m N K /1057823?=的钢丝绳和天轮(定滑轮)提升货载。货载重量N W 147000=,以s m v /025.0=的速度等速下降。求提升机突然制动时的钢丝绳最大张力。(15分) 8某振动系统如图8所示,试用拉个朗日法写出动能、势能和能量散失函数。(15分) 太原理工大学研究生试题纸

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