机电一一体化机械系统是由计算机信息网络协调与控制的。用于完成包括机械力、运动和能 量流等动力学任务的机械及机电部件相互联系的系统。其核心是由计算机控制的，包括机械、电 力、电子、液压、光学等技术的同服系统。它的主要功能是完成一系列机械运动，每一个机械运 动可单独由控制电动机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成，而这些子系统要由计算机协 调和控制，以完成其系统功能要求。机电一体化机械系统的设计要从系统的角度进行合理化和 优化设计。机电一体化系统的机械结构主要包括执行机构、传动机构和支承部件。在机械系统设 计时，除考虑一毅机械设计要求外，还必须考虑机械结构因素与整个伺服系统的性能参数、电气 参数的匹配，以获得良好的同服性能 13、试分析谐被齿轮的工作原理与特点。（图一） 谐波齿轮传动是一种新型传动，其原理是依靠柔性齿轮所产生的可控制弹性变形波，引 起齿间的相对位移来传递动力和运动的。柔轮的变形是一十基本对称的和渡，故称为诰波 传动。谐波齿轮传动的工作原理： 如图所示，谐波齿轮传动主要由波形发生器H、柔轮1和刚轮2组成.柔轮具有外 齿，刚轮具有内齿，它们的齿形为三角形或渐开线型。其齿距P相等。但齿数不同。刚轮的 齿数、比柔乾齿数多.柔轮的轮缘极薄，刚度很小，在未装配前，柔轮是圆形的。由于波 形发生器的直径比柔轮内圆的直径略大.所以当波形发生器装入柔轮的内圆时，就迫使柔轮 变形，是附圆形。在椭圆长轴的两岩图中A占，B点，刚轮与轮的轮齿完全啮合‘而在 椭圆短轴的两端图中©点、D点)，两轮的轮齿完全分寓，长短轴之间的齿，则处于半啮合 状态，即一部分正在啃入，一部分正在脱出. 图所示的波发生器有两个触头，称双波发生器。其钢刚轮与柔轮的齿数相差为2，周 长相差2个齿距的弧长.若采用三技时，齿数差为3. 当波发生器转动时，迫使柔轮的长短轴的方向随之发生变化.柔轮与刚轮上的齿依次进 入喷合，柔轮和网则轮在节圆处的啮合过程，如同两个纯滚动的圆环一样。它们在任一爆间转 过的弧长都必须相等。对于双波传动，由于柔轮比刚轮的节圆周长短丁两个齿距弧长，因叫 柔轮在喵入和啮出的一转中，就必然相对于刚轮在圆周方向错过两个齿距弧长，这样柔轮就 相对于刚轮沿着波发生器相反的方向转动.当波发生器沿逆时针旋转45·时，将迫使柔轮和刚 轮相对移动1/4个齿距当波发生器转过180时，两者相对位移1十齿距。当波发生器连续 运转时，柔轮上任何一点的径向变形量A是随转角变化的变量，其展开图为一正弦波，如 图所示 14、某类数控机床位置控制系统的参数如下：K=35N·m/ad,厂n=8sN·m ∫=12sN.m,J=21Kgm2,T,-工.=1.5Nm,求其临界转速2
6 机电一体化机械系统是由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能 量流等动力学任务的机械及机电部件相互联系的系统。其核心是由计算机控制的，包括机械、电 力、电子、液压、光学等技术的伺服系统。它的主要功能是完成一系列机械运动，每一个机械运 动可单独由控制电动机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成，而这些子系统要由计算机协 调和控制，以完成其系统功能要求。机电一体化机械系统的设计要从系统的角度进行合理化和最 优化设计。机电一体化系统的机械结构主要包括执行机构、传动机构和支承部件。在机械系统设 计时，除考虑一般机械设计要求外，还必须考虑机械结构因素与整个伺服系统的性能参数、电气 参数的匹配，以获得良好的伺服性能。 13、试分析谐波齿轮的工作原理与特点。（图一） 谐波齿轮传动是一种新型传动，其原理是依靠柔性齿轮所产生的可控制弹性变形波，引 起齿间的相对位移来传递动力和运动的。柔轮的变形是一十基本对称的和谐渡，故称为谐波 传动．谐波齿轮传动的工作原理： 如图所示，谐波齿轮传动主要由波形发生器 H、柔轮1 和刚轮2 组成．柔轮具有外 齿，刚轮具有内齿，它们的齿形为三角形或渐开线型．其齿距 P相等．但齿数不同．刚轮的 齿数、比柔乾齿数多．柔轮的轮缘极薄，刚度很小，在未装配前，柔轮是圆形的．由于波 形发生器的直径比柔轮内圆的直径略大．所以当波形发生器装入柔轮的内圆时，就迫使柔轮 变形，呈椭圆形．在椭圆长轴的两端(图中A 点，B 点)，刚轮与柔轮的轮齿完全啮合‘而在 椭圆短轴的两端(图中c 点、D 点)，两轮的轮齿完全分寓，长短轴之间的齿，则处于半啮合 状态，即一部分正在啃入，一部分正在脱出． 图所示的波发生器有两个触头，称双波发生器．其刚轮与柔轮的齿数相差为2，周 长相差 2 个齿距的弧长．若采用三技时，齿数差为 3． 当波发生器转动时，迫使柔轮的长短轴的方向随之发生变化．柔轮与刚轮上的齿依次进 入啮合．柔轮和刚轮在节圆处的啮合过程，如同两个纯滚动的圆环一样，它们在任一瞬间转 过的弧长都必须相等．对于双波传动，由于柔轮比刚轮的节圆周长短丁两个齿距弧长，因此 柔轮在啮入和啮出的一转中，就必然相对于刚轮在圆周方向错过两个齿距弧长，这样柔轮就 相对于刚轮沿着波发生器相反的方向转动．当波发生器沿逆时针旋转45·时，将迫使柔轮和刚 轮相对移动1／4 个齿距当波发生器转过180 时，两者相对位移1 十齿距．当波发生器连续 运转时，柔轮上任何一点的径向变形量 A 是随转角变化的变量．其展开图为一正弦波，如 图所示． 14、某类数控机床位置控制系统的参数如下： K = 35N •m/rad ； fm = 8s • N • m ； f = 12s • N • m ； 2 J = 21Kg • m ； Ts −Tc =1.5N • m ，求其临界转速 c
根据：5=人+ 036 0c=790 2c= 2T-T) =0.0115rad/s (f+fl+1-tan) 15、阐述机械系统的加速度控制原理。 在力学分析时，加速与减速的运动形态是相似的。但对于实际控制问题来说，由于驱动源 般使用电动机，而电动机的加速和减速特性有差异。此外，制动控制时制动力矩当作常值，一般 问题不大，而在加速控制时电动机的起动力矩并不一定是常值，所以加速控制的计算要复杂一些。 下面分别时论加速力矩为常值和随控制轴的转速而变化的两种情况。 1、加速（起动）时间 计算加速时间分为加速力矩为常值和加速力矩随时间而变化的两种情况。计算时应知道加速 力矩、等效负载力矩、等效摩擦阻力矩、装置的等效转动惯量以及转速（速度）。 加速力矩随时间而变化为简化计算一般先求出平均加速力矩再计算加速时间。计算平均加速力 矩的方法有两种： 是把开始加速时的电机输出力矩和最大电机输出力矩的平均值作为平均加速 力矩：或是根据电机输出力矩—转速曲线和负载——转速曲线来求出平均加速力矩。 16、简析机电一体化中机械系统的制动的主要参考因素。 ()制动力矩(2)制动时间(3)制动距离（制动转角〉 17、机电一体化系统的机械传动设计往往采用“负载角加速度最大原则”。为什么？ 以图所示四级齿轮减速传动链为例。四级传动此分别为i1、2、B、4,齿轮卜8的转角误 差依次为△，~△,。该传动输出轴的总转动角误差△一为： △mm=A+A:+A0+A0:+A+A9,+A0+A0 i444 iziis 1314 由上式可以看出，如果从输入端到输出瑞的各级传动比按“前小后大”原则排列，则总转角误美 较小。而且低速级的误差在总误差中占的此重很大。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此尽可能大，制造精度尽量高。 翰出 8正 4 18机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。为州 么？ 阻尼比不同的系统，其时间响应特性也不同。 (1)当阻尼比=0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼， >
7 根据： JK f f m 2 + = =0.369 = 79 C rad s f f m c S C C 0.0115 / tan ) 1 ( )(1 2( ) = − + + − = 15、阐述机械系统的加速度控制原理。 在力学分析时，加速与减速的运动形态是相似的。但对于实际控制问题来说，由于驱动源一 般使用电动机，而电动机的加速和减速特性有差异。此外，制动控制时制动力矩当作常值，一般 问题不大，而在加速控制时电动机的起动力矩并不一定是常值，所以加速控制的计算要复杂一些。 下面分别讨论加速力矩为常值和随控制轴的转速而变化的两种情况。 1、加速（起动）时间 计算加速时间分为加速力矩为常值和加速力矩随时间而变化的两种情况。计算时应知道加速 力矩、等效负载力矩、等效摩擦阻力矩、装置的等效转动惯量以及转速（速度）。 加速力矩随时间而变化 为简化计算一般先求出平均加速力矩再计算加速时间。计算平均加速力 矩的方法有两种：一是把开始加速时的电机输出力矩和最大电机输出力矩的平均值作为平均加速 力矩；或是根据电机输出力矩——转速曲线和负载——转速曲线来求出平均加速力矩。 16、简析机电一体化中机械系统的制动的主要参考因素。 (1) 制动力矩 (2) 制动时间 (3) 制动距离（制动转角） 17、机电一体化系统的机械传动设计往往采用“负载角加速度最大原则”。为什么？ 以图所示四级齿轮减速传动链为例。四级传动比分别为 i1、 i2、 i3、 i4，齿轮 l~8的转角误 差依次为 1 ~ 8 。该传动链输出轴的总转动角误差 max 为： 8 4 6 7 3 4 4 5 2 3 4 2 3 1 2 3 4 1 max + + + + + + + = i i i i i i i i i i 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￡≥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，系统在过液过程中处于减幅震荡状态，其幅值 减的快慢，取决于衰减系数可。在可确定以后，愈小，其震荡愈剧烈，过渡过程越长。相 反，5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Q,5<5<08的欠阻尼系统，既能保证 振荡在一定的范围内，过波过程较平稳，过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏度 设计机械系御时，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一金属滑动导轨、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 滑。适当的增加系统的惯量】和粘性摩擦系数「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「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：产品的组成馨部件和装配精度高，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、弹性变形的影角 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.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 2.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。(2②)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米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 3.齿轮传动间隙对系统有何彩响？有那些方法可以消除该因素引起的系统误差？ (1)偏心轴套调整法(2)双片薄齿轮错齿调整法(3)垫片调整法(4)轴向压簧调整法 (⑤)周向弹簧调整法 4. 消除直齿间隙的常用方法有哪些？各有什么特点？ 偏心轴套调整法：这种方法结构简单，但侧隙调整后不能自动补偿。双片薄齿轮错齿调整法 这种错齿调整法的齿侧间隙可自动补偿，但结构复杂， 5。导向机构都有哪几种类型？各有什么特点？ 滑动摩擦导轨的运动件与承导件直接接触。其优点是结构简单、接触刚度大：缺点是摩擦 阻力大、磨损快、低速运动时易产生爬行现象
8 （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. 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 2. 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。 3. 齿轮传动间隙对系统有何影响？有那些方法可以消除该因素引起的系统误差？ （1）偏心轴套调整法 (2) 双片薄齿轮错齿调整法 (3) 垫片调整法 (4) 轴向压簧调整法 (5) 周向弹簧调整法 4. 消除直齿间隙的常用方法有哪些？各有什么特点？ 偏心轴套调整法: 这种方法结构简单，但侧隙调整后不能自动补偿。双片薄齿轮错齿调整法: 这种错齿调整法的齿侧间隙可自动补偿，但结构复杂。 5. 导向机构都有哪几种类型？各有什么特点？ 滑动摩擦导轨的运动件与承导件直接接触。其优点是结构简单、接触刚度大；缺点是摩擦 阻力大、磨损快、低速运动时易产生爬行现象
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，滚动导轨的特点是：①摩擦系数小，并且静、动摩擦系数之差很小，故 运动灵便，不易出现爬行现象：②定位精度高，一般滚动导轨的重复定位误差约为 0.1-02 μm,而滑动导轨的定位误差一般为10一20以m。因此，当要求运动件产生精确微量的移动时， 通常采用滚动导轨：③磨损较小，寿命长，润滑简便：④结构较为复杂，加工比较困难，成本较 高：⑤对脏物及导轨面的误差比较敏感。液体静压导轨的优点是：①摩擦系数很小（起动摩擦系 数可小至0.0005)，可使驱动功率大大降低，运动轻便灵活，低速时无爬行现象：②导轨工作表面 不直接接触，基本上没有磨损，能长期保持原始精度，寿命长：③承载能力大，刚度好：④摩擦 发热小，导轨温升小：⑤油液具有吸振作用，抗振性好。 静压导轨的缺点是：结构较复杂，需要一套供油设备，油膜厚度不易堂握，调整较闲 难，这些都影响静压导轨的广泛使用。气体静压导轨是由外界供压设备供给一定压力的气体将运 动件与承导件分开，运动件运动时只存在很小的气体层之间的摩擦，摩擦系数极小，适用于精密 轻载、高速的场合，在精密机械中的应用愈来愈广。 滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？ 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 定的变形（图3-25），从而消除了轴向间，也提高了轴向刚 7.试比较塑料导轨和滚珠导轨的性能特点。 塑料、聚四氟乙烯具有优良的减摩、耐磨和抗振性能，工作温度适应范围广（←200~+280°C), 静、动摩擦系数都很小，是一种良好的减摩材料。以聚四氟乙烯为基体的塑料导轨性能良好，它 是一种在钢板上烧结球状青铜颗粒并浸渍聚四氟乙烯塑料的板材，导轨板的厚度为15~3mm, 在多孔青铜颗粒上面的聚四氟乙烯表层厚为0.025mm。这种塑料导轨板慨有聚四氟乙烯的摩擦特 性，又具有青铜和钢铁的刚性与导热性，装配时可用环氧树脂粘接在动导轨上。这种导轨用在数 控机床、集成电路制板设备上，可保证较高的重复定位精度和满足微量进给时无爬行的要求。 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 于滚动摩擦状态。滚动摩擦导轨按滚动体的形状可分为滚珠导轨、滚柱导轨、滚动轴承导 等 与潜动磨擦导轨比技，滚动导轨的特点是：①摩擦系数小，并日静、动摩擦系数之很小 故运动灵便，不易出现爬行现象：②定位精度高。 般滚动导轨的重复定位误差约为 0.102 μm,而滑动导轨的定位误差一般为10~20μm。因此，当要求运动件产生精确微量的移动时， 通常采用滚动导轨：③磨损较小，寿命长，润滑简便：④结构较为复杂，加工比较困难，成本敏 ⑤对脏物及导轨面的误差比较敏感 8. 试比较液体和气体静压装置的特点。 液体静压导轨的优点是：①摩擦系数很小（起动摩擦系数可小至00005），可使驱动功率大 大降低，运动轻便灵活，低速时无爬行现象：②导轨工作表面不直接接触，基本上没有磨损，能 长期保持原始精度，寿命长：③承载能力大，刚度好：④摩擦发热小，导轨温升小：⑤油液具有 吸振作用，抗振性好。静压导轨的缺点是：结构较复杂，需要一套供油设备，油膜厚度不易掌握， 调整较困难，这些都翠影响静压导轨的广泛使用 气体静压导轨是由外界供压设备供给一定压力的气体将运动件与承导件分开，运动件运动 时只存在很小的气体层之间的摩擦，摩擦系数极小，适用于精密、轻载、高速的场合，在精密机 械中的应用愈来愈广
9 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。滚动导轨的特点是：①摩擦系数小，并且静、动摩擦系数之差很小，故 运动灵便，不易出现爬行现象；②定位精度高，一般滚动导轨的重复定位误差约为 0.1～0.2 μm，而滑动导轨的定位误差一般为 10～20μm。因此，当要求运动件产生精确微量的移动时， 通常采用滚动导轨；③磨损较小，寿命长，润滑简便；④结构较为复杂，加工比较困难，成本较 高；⑤对脏物及导轨面的误差比较敏感。液体静压导轨的优点是：①摩擦系数很小（起动摩擦系 数可小至 0.0005），可使驱动功率大大降低，运动轻便灵活，低速时无爬行现象；②导轨工作表面 不直接接触，基本上没有磨损，能长期保持原始精度，寿命长；③承载能力大，刚度好；④摩擦 发热小，导轨温升小；⑤油液具有吸振作用，抗振性好。 静压导轨的缺点是：结构较复杂，需要一套供油设备，油膜厚度不易掌握，调整较困 难，这些都影响静压导轨的广泛使用。气体静压导轨是由外界供压设备供给一定压力的气体将运 动件与承导件分开，运动件运动时只存在很小的气体层之间的摩擦，摩擦系数极小，适用于精密、 轻载、高速的场合，在精密机械中的应用愈来愈广。 6. 滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？ 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（图3-25），从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度 7. 试比较塑料导轨和滚珠导轨的性能特点。 塑料、聚四氟乙烯具有优良的减摩、耐磨和抗振性能，工作温度适应范围广（-200～+280°C）， 静、动摩擦系数都很小，是一种良好的减摩材料。以聚四氟乙烯为基体的塑料导轨性能良好，它 是一种在钢板上烧结球状青铜颗粒并浸渍聚四氟乙烯塑料的板材，导轨板的厚度为 1.5～3mm， 在多孔青铜颗粒上面的聚四氟乙烯表层厚为 0.025mm。这种塑料导轨板既有聚四氟乙烯的摩擦特 性，又具有青铜和钢铁的刚性与导热性，装配时可用环氧树脂粘接在动导轨上。这种导轨用在数 控机床、集成电路制板设备上，可保证较高的重复定位精度和满足微量进给时无爬行的要求。 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。滚动摩擦导轨按滚动体的形状可分为滚珠导轨、滚柱导轨、滚动轴承导轨 等。 与滑动摩擦导轨比较，滚动导轨的特点是：①摩擦系数小，并且静、动摩擦系数之差很小， 故运动灵便，不易出现爬行现象；②定位精度高，一般滚动导轨的重复定位误差约为 0.1～0.2 μm，而滑动导轨的定位误差一般为 10～20μm。因此，当要求运动件产生精确微量的移动时， 通常采用滚动导轨；③磨损较小，寿命长，润滑简便；④结构较为复杂，加工比较困难，成本较 高；⑤对脏物及导轨面的误差比较敏感。 8. 试比较液体和气体静压装置的特点。 液体静压导轨的优点是：①摩擦系数很小（起动摩擦系数可小至 0.0005），可使驱动功率大 大降低，运动轻便灵活，低速时无爬行现象；②导轨工作表面不直接接触，基本上没有磨损，能 长期保持原始精度，寿命长；③承载能力大，刚度好；④摩擦发热小，导轨温升小；⑤油液具有 吸振作用，抗振性好。静压导轨的缺点是：结构较复杂，需要一套供油设备，油膜厚度不易掌握， 调整较困难，这些都影响静压导轨的广泛使用 气体静压导轨是由外界供压设备供给一定压力的气体将运动件与承导件分开，运动件运动 时只存在很小的气体层之间的摩擦，摩擦系数极小，适用于精密、轻载、高速的场合，在精密机 械中的应用愈来愈广
9。查阅资料，了解磁悬浮技术。试分折磁悬浮技术在机械传动和导向中的应用。 汽车的主要技术含量在车上，公路没有太多技术含量磁悬浮不同咯研制的最大难关不在车 体上，而在轨道上轨道的技术含量占整个项目至少7成抛开线圈和电控装置不说光轨道体的设计 和建设都对技术要求极高列车悬浮在仅仅几章米高的轨道上以400公里的速度运行轨道的一点 点起伏对于列车来说都是致命的轨道建设的线度要求极高 10.滑动螺旋齿轮传动、滚珠螺旋传动、静压螺旋传动、珠螺良传动各有什么特点？他们各自主 要应用在什么地方？ 当要求运动件的行程很大或需要简化导轨的设计和制造时 ,可采用滚珠循环式导轨 为了提高滚动导轨的承载能力和刚度，可采用滚柱导轨或滚动轴承导轨。这类导轨的结构 尺寸较大，常用在比较大型的精密机械上。 静压螺旋传动与滑动螺旋和滚动爆旋传动相此， 只有下列特点： (1)摩擦阻力小，效率高可达99%)。 (2)寿命长。螺纹表面不直接接触，能长期保持工作精度 (3)传动平稳，低速时无爬行现象 (4)传动精度和定位精度高。 (5)具有传动可逆性，必要时应设置防止逆转机构 (6)需要一套可靠的供油系统，并且螺母结构复杂，加工比较困难。 11.滑动螺旋齿轮有那些传动形式，各有什么特点： 滑动螺旋传动主要有以下两种基本型式。螺母固定，螺杆转动并移动：这种传动型式的螺 母本身就起着支承作用，从而简化了结构，消除了螺杆与轴承之间可能产生的轴向窜动，容易获 得较高的传动精度。缺点是所占轴向尺寸较大（螺杆行程的两倍加上螺母高度），刚性较差。因此 仅适用于行程短的情况螺杆转动，螺母移动：这种传动型式的特点是结构紧凑（所占轴向尺寸取 决于螺母高度及行程大小)，刚度较大。适用于工作行程较长的情祝。 12.常见的螺旋副零件与滑板连接结构主要有那些类型，各有什么特点和应用？ 1、螺母固定，螺杆转动并移动 这种传动型式的摆母木身就起若支承作用。从而简化了结构。消除了螺杆与轴承之间可能 产生的轴向窜动，容易获得较高的传动精度。缺点是所占轴向尺寸较大（螺杆行程的两倍加上螺 母高度)，刚性较差。因此仅适用于行程短的情况。 2、螺杆转动，螺母移动 这种传动型式的特点是结构紧凑（所古轴向尺寸取决于螺母高度及行程大小），刚度较大。 适用于工作行程较长的情况。 3、差动螺旋传动。 设螺杆左、右两段螺纹的旋向相同，且导程分别为h1和2。当螺杆转动P角时，可动螺 母2的移动距离为 1=号(P1-P2) 如果Ph1与2相差很小，则L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。 若蝶杆3左、右两段螺纹的旋向相反，则当螺杆转动P角时，可动螺母2的移动距离 为 1=是(P+P2) 可见，此时差动螺旋变成快速移动螺旋，即螺母2相对螺母1快速趋近或离开。这种螺黄
10 9. 查阅资料，了解磁悬浮技术。试分析磁悬浮技术在机械传动和导向中的应用。 汽车 的主要技术含量在车上,公路没有太多技术含量磁悬浮不同咯!研制的最大难关不在车 体上,而在轨道上.轨道的技术含量占整个项目至少 7 成.抛开线圈和电控装置不说,光轨道体的设计 和建设都对技术要求极高.列车悬浮在仅仅几毫米高的轨道上以 400 公里的速度运行,轨道的一点 点起伏对于列车来说都是致命的.轨道建设的线度要求极高, 10. 滑动螺旋齿轮传动、滚珠螺旋传动、静压螺旋传动、珠螺旋传动各有什么特点?他们各自主 要应用在什么地方? 当要求运动件的行程很大或需要简化导轨的设计和制造时，可采用滚珠循环式导轨。 为了提高滚动导轨的承载能力和刚度，可采用滚柱导轨或滚动轴承导轨。这类导轨的结构 尺寸较大，常用在比较大型的精密机械上。 静压螺旋传动与滑动螺旋和滚动螺旋传动相比，具有下列特点： （1）摩擦阻力小，效率高(可达99％)。 （2）寿命长。螺纹表面不直接接触，能长期保持工作精度。 （3）传动平稳，低速时无爬行现象。 （4）传动精度和定位精度高。 （5）具有传动可逆性，必要时应设置防止逆转机构。 （6）需要一套可靠的供油系统，并且螺母结构复杂，加工比较困难。 11. 滑动螺旋齿轮有那些传动形式，各有什么特点? 滑动螺旋传动主要有以下两种基本型式。螺母固定，螺杆转动并移动:: 这种传动型式的螺 母本身就起着支承作用，从而简化了结构，消除了螺杆与轴承之间可能产生的轴向窜动，容易获 得较高的传动精度。缺点是所占轴向尺寸较大（螺杆行程的两倍加上螺母高度），刚性较差。因此 仅适用于行程短的情况 螺杆转动，螺母移动: 这种传动型式的特点是结构紧凑（所占轴向尺寸取 决于螺母高度及行程大小），刚度较大。适用于工作行程较长的情况。 12. 常见的螺旋副零件与滑板连接结构主要有那些类型，各有什么特点和应用？ 1、螺母固定，螺杆转动并移动 这种传动型式的螺母本身就起着支承作用，从而简化了结构，消除了螺杆与轴承之间可能 产生的轴向窜动，容易获得较高的传动精度。缺点是所占轴向尺寸较大（螺杆行程的两倍加上螺 母高度），刚性较差。因此仅适用于行程短的情况。 2、螺杆转动，螺母移动 这种传动型式的特点是结构紧凑（所占轴向尺寸取决于螺母高度及行程大小），刚度较大。 适用于工作行程较长的情况。 3、差动螺旋传动。 设螺杆左、右两段螺纹的旋向相同，且导程分别为Ph1 和Ph2。当螺杆转动 角时，可动螺 母 2 的移动距离为 ( ) 2 Ph1 Ph2 l = − 如果 Ph1 与 Ph2 相差很小，则 L 很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。 若螺杆 3 左、右两段螺纹的旋向相反，则当螺杆转动 角时，可动螺母 2 的移动距离 为 ( ) 2 Ph1 Ph2 l = + 可见，此时差动螺旋变成快速移动螺旋，即螺母 2 相对螺母 1 快速趋近或离开。这种螺旋