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由上式可以看出,如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列,则总转角误差较小。而且低
速级的误差在总误差中占的比重很大。因此,要提高传动精度,就应减少传动级数。并使末级齿轮的传动比尽
可能大,制造精度尽量高。
18 机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率,但是设计中要适当选择其参数,而不是越小越好。为什么?
阻尼比不同的系统,其时间响应特性也不同。
(1)当阻尼比ξ =0 时,系统处于等幅持续振荡状态,因此系统不能无阻尼。
(2)当ξ ≥ 1 时,系统为临界阻尼或过阻尼系统。此时,过渡过程无震荡,但响应时间较长。
(3)当0<ξ <1 时,系统为欠阻尼系统,此时,系统在过渡过程中处于减幅震荡状态,其幅值衰减的快慢,取
决于衰减系数ξ
n
。在
n
确定以后, ξ 愈小,其震荡愈剧烈,过渡过程越长。相反,ξ 越大,则震荡越小,
过渡过程越平稳,系统稳定性越好,但响应时间较长,系统灵敏度降低。因此,在系统设计时,应综合考其性
能指标,一般取0.5<
<0.8 的欠阻尼系统,既能保证振荡在一定的范围内,过渡过程较平稳,过渡过程时间
较短,又具有较高的灵敏度。
设计机械系统时,应尽量减少静摩擦和降低动、静摩擦之差值,以提高系统的精度、稳定性和快速响应性。因
此,机电一体化系统中,常常采用摩擦性能良好的塑料——金属滑动导轨、滚动导轨、滚珠丝杠、静、动压导
轨;静、动压轴承、磁轴承等新型传动件和支承件,并进行良好的润滑。适当的增加系统的惯量J 和粘性摩擦
系数 f 也有利于改善低速爬行现象,但惯量增加将引起伺服系统响应性能的降低;增加粘性摩擦系数f 也会增
加系统的稳态误差,故设计时必须权衡利弊,妥善处理。
19、系统的稳定性是什么含义?
机电一体化系统要求其机械装置在温度、振动等外界干扰的作用下依然能够正常稳定的工作。既系统抵御外
界环境的影响和抗干扰能力强。
20、从系统的动态特性角度来分析:产品的组成零部件和装配精度高,但系统的精度并不一定就高的原因。
产品的组成零部件和装配精度高,是静态的,由于阻尼的影响、摩擦的影响、弹性变形的影响以及惯量的影响在
动态响应上存在滞后或超前的影响,使得整个系统的动态精度不高。
第三部分
1.
2.
机电一体化系统中的机械装置包括那些内容?
主要包括传动、支承、导轨等
机电一体化传动系统有哪几种类型?各有什么作用?
(1) 齿轮传动是机电一体化系统中常用的传动装置,它在伺服运动中的主要作用是实现伺服电机与执行机
构间的力矩匹配和速度匹配,还可以实现直线运动与旋转运动的转换。(2) 螺旋传动是机电一体化系统中常用
的一种传动形式。它是利用螺杆与螺母的相对运动,将旋转运动变为直线运动(3) 滑动摩擦导轨 直线运动导
轨的作用是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动滚动摩擦导轨是在运动件和承导件之间
放置滚动体(滚珠、滚柱、滚动轴承等),使导轨运动时处于滚动摩擦状态。