机电传动习题汇总
机电传动系统作业
第2章机电传动系统的动力学基础
2.3 试列出以下几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）
2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？
3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW，U N=230V，n N=1450r/min，ηN=89.5%，试求：
（1）该发电机的额定电流；
（2）电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN）。
3.6 一台他励直流电动机的铭牌数据如下：P N=7.5kW，U N=220V，n N=1500r/min，ηN=88.5%，试求该电机的额定电流和额定转矩。
3.10一台他励直流电动机的技术数据为：P N=6.5kW，U N=220V，I N=3
4.4A，n N=1500r/min，R a=0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性：
（1）固有机械特性；
（2）电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；（3）电枢电压为U N/2时的人为机械特性；
（4）磁通Φ=0.8ΦN时的人为机械特性。
并绘出其特性的图形。
机电传动系统作业
第4章交流电动机的工作原理及特性
4.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50Hz，
满载时电动机的转差率为0.02，求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率
4.3 有一台三相异步电动机，其nN=1470r/min ，电源频率为50Hz 。当在额定负载下运行，试求：(1) 定子旋转磁场对定子的转速；(2) 定子旋转磁场对转子的转速；(3) 转子旋转磁场对转子的转速；(4) 转子旋转磁场对定子的转速；(5) 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。
4.6有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。
试求：①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？
②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ；
③额定负载时电动机的输入功率是多少？
4.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：
P N /kW n N /r ·min -1 U N /V ηN ×100
cos φN I st /I N Tst/T N T max /T N 接
法 40
1470
380
90
0.9
6.5
1.2
2.0
△
① 当负载转矩为250N ·m 时，试问在U=U N 和U`=0.8U N 两种情况下电动机能否启动？
② 欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45 T N 和0.35 T N 两种情况下, 电动机能否启动
③ 若采用自耦变压降压器启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。
型号 P N /kW U N /V
满载时
I st /I N Tst/
T N T max /T N n N /r ·min -1 I N /A ηN ×100 cos φ
Y132S-6 3
220/380 960 12.8/7.2 83 0.75
6.5
2.0
2.0
4.21 试说明异步电动机定子相序突然改变时，电动机的降速过程。
机电传动系统作业
第5章控制电动机
5.5 一台五相反应式步进电动机，采用五相十拍运行方式时，步距角为1.5o，若脉冲电源的频率为3000Hz，试问转速是多少？
5.6一台五相反应式步进电动机，其步距角为1.5o/0.75o，该电动机的转子齿数是多少？
5.18有一台直线异步电动机，已知电源频率为50Hz，极距τ为10cm，额定运行时的转差率S为0.05，试求其额定速度。
第六章
6.15要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动
后，2M才能启动；2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。
试设计此控制线路。
6.18试设计一台电动机的控制线路。要求能正反转并能实现能
耗制动。
机械设计基础习题..
《机械设计基础》习题 机械设计部分 目录 8 机械零件设计概论 9 联接 10 齿轮传动 11 蜗杆传动 12 带传动 13 链传动 14 轴 15滑动轴承 16 滚动轴承 17 联轴器、离合器及制动器 18 弹簧 19机械传动系统设计 8机械零件设计概论 思考题 8-1 机械零件设计的基本要求是什么？ 8-2 什么叫失效？机械零件的主要失效形式有几种？各举一例说明。 8-3 什么是设计准则？设计准则的通式是什么？ 8-4 复习材料及热处理问题。复习公差与配合问题。 8-5 什么是零件的工艺性问题？主要包含哪几方面的问题？ 8-6 什么是变应力的循环特性？对称循环应力和脉动循环应力的循环特性为多少？8-7 什么是疲劳强度问题？如何确定疲劳极限和安全系数？ 8-8 主要的摩擦状态有哪四种？ 8-9 磨损过程分几个阶段？常见的磨损有哪几种？ 8-10 常见的润滑油加入方法有哪种？
9 联 接 思 考 题 9-1 螺纹的主要参数有哪些？螺距与导程有何不同？螺纹升角与哪些参数有关？ 9-2 为什么三角形螺纹多用于联接，而矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹多用于传动？为 什么多线螺纹主要用于传动？ 9-3 螺纹副的自锁条件是什么？理由是什么？ 9-4 试说明螺纹联接的主要类型和特点。 9-5 螺纹联接为什么要预紧？预紧力如何控制？ 9-6 螺纹联接为什么要防松？常见的防松方法有哪些？ 9-7 在紧螺栓联接强度计算中，为何要把螺栓所受的载荷增加30%？ 9-8 试分析比较普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接的特点、失效形式和设计准则。 9-9 简述受轴向工作载荷紧螺栓联接的预紧力和残余预紧力的区别，并说明螺栓工作时所 受的总拉力为什么不等于预紧力和工作载荷之和。 9-10 简述滑动螺旋传动的主要特点及其应用。 9-11 平键联接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度如何确定？ 9-12 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180°的位置，采用两个楔键时，相 隔90°～120°，而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？ 9-13 试比较平键和花键的相同点和不同点。 9-14 简述销联接、焊接、粘接、过盈联接、弹性环联接和成形联接的主要特点和应用场合。 习 题 9-1 试证明具有自锁性螺旋传动的效率恒小于50%。 9-2 试计算M24、M24×1.5螺纹的升角，并指出哪种螺纹的自锁性好。 9-3 图示为一升降机构，承受载荷F =150 kN ，采用梯形螺纹，d = 60 mm ，d 2 = 56 mm ，P = 8 mm ，线数n = 3。支撑面采用推力球轴承，升降台的上下移动处采用导向滚轮，它们的摩擦阻力近似为零。试计算： (1)工作台稳定上升时的效率（螺纹副当量摩擦系数为0.10）。 (2)稳定上升时加于螺杆上的力矩。 (3)若工作台以720 mm/min 的速度上升，试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。 (4)欲使工作台在载荷F 作用下等速下降，是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力矩是多少？ 题9-3图 题9-4图 题9-5图 9-4 图示起重吊 钩最大起重 量F = 50 kN ，吊钩材 料为35钢。牵曳力F R F F 导向滚轮 齿轮 制动轮 推力球轴承
机电传动控制课后习题答案
第二章机电传动系统的动力学基础 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静 态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 试列出以下几种情况下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减 速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L
T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？ 因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。 为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？ 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 在题图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？ 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点
第三章 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？ 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min, η N =%，试求： ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η= η N ） P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P= 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N =, U N =220V, n N =1500r/min, η N =%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N * I N =38.5A T N =n N = 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？ 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额 定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 直流串励电动机能否空载运行?为什么？ 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足
机电传动控制_作业题及试卷答案
1. 2.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？ 答：电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路，防止电动机过大的电枢电路损坏而自动切断电源的保护动作。 过电流保护是指当电动机发生严重过载时，保护电动机不超过最大许可电流。长期过载保护是指电动机的短时过载是可以的，但长期过载时电动机就要发热，防止电动机的温度超过电动机的最高绝缘温度。 3.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相 反，为什么？ 答：因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作，如果短路热继电器不能马上动作，这样就会造成电动机的损坏。而熔断器，电源一旦短路立即动作，切断电源。 4.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？ 延时闭合的动合触点 延时断开的动断触点 延时闭合的动断触点 延时断开的动合触点
5.请绘制延时吸合型时间继电器的图形符号（包含线圈和触点）P124 6.直线电动机的主要特点是什么？ 答：直线电动机的优点是:①直线电动机无需中间传动机构，因而使整个机构得到简化，提高了精度，减少了振动和噪声。②反应快速。③散热良好，额定值高，电流密度可取很大，对启动的限制小。④装配灵活，往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体。 缺点是存在着效率和功率因数低，电源功率大及低速性能差等。 7.异步电动机的启动方法有哪些，并说明其各自特点和应用场合。 直接起动：优点：起动简单；缺点：起动电流大，对电网冲击大。 星三角起动：优点：起动电流为全压起动时的1／3；缺点：起动转矩均为全压起动时的1／3。 自耦降压起动：优点：起动较平稳，设备较简单；缺点：不能频繁起动。 延边三角起动：优点：起动电流小，转矩较星三角大；缺点：仅适用于定子绕组有中间抽头的电机。 定子串电阻（电抗）起动：优点：可用于调速；缺点：电阻损耗大，不能频繁起动。 软启动：优点：启动平滑，对电网冲击少；缺点：费用较高，有谐波干扰。 变频启动：优点：启动平滑，对电网冲击少，起动转矩大，可用于调速；缺点：费用高，有谐波干扰。 转子串电阻起动（绕线式异步电动机）：优点是起动转矩大；缺点是启动损耗较大。 转子串接频敏变阻器起动（绕线式异步电动机）：优点：接线简单；缺点：起动转矩不很大。 8.异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？ 答：（1）反馈制动。当电动机的运行速度高于它的同步转速，异步电动机就进入发电状态。这时转子导体切割旋转磁场的方向与电动状态时的方向相反，电流改变了方向，电磁转矩也随之改变方向，于是起制动作用。 （2）反接制动。电源反接，改变电动机的三相电源的相序，则改变旋转磁场的方向，电磁转矩由正变负，这种方法容易造成反转。倒拉制动，出现在位能
机电传动控制试题及答案
1、如图所示，判断哪组是正确的。 （a ）L M T T > (b) L M T T = (c) L M T T < A ：图（a ）M T 为正，是拖动转矩，加速状态 B ：图（b ）M T =L T ，匀速状态 C ：图（c ）M T 为正，L T 为负，减速状态 2、关于交流电动机调速方法正确的有： A ：变频调速； B ：改变磁通调速； C ：改变转差率调速； D ：定子串电阻调速 3、三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会 。 A ：减少； B ：增加； C ：等于零。 4、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转 矩 。 A ：相同； B ：大； C ：小。 5、如下图所示，曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电 动机能否在A 点稳定运行 A ：能； B ：不能； C ：不能确定 6．恒功率型机械特性为负载转矩与转速成： A 正比; B 反比。 7、有一台三相异步电动机，正常运行时为?接法，在额定电压下启动，其 N st T T 2.1=，若采用?-Y 换接启动，试问当负载转矩N L T T %35=，电动机能否 启动 A ：能； B ：不能； C ：不能确定 8．三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。 A 反接制动； B 反馈制动； C 能耗制动 9．晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度： A 高； B 低； C 一样。 10、直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是： A ：由（0，no ）出发的一簇向下倾斜的直线； B ：一簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线； C ：；由（0，no ）出发的一簇向上倾斜的直线； D ：不确定； 11、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法：
机械设计_名词解释汇总(附章节习题)
第一部分； 1.1机械：机器和机构的总称。 1.2.机器：有若干个构件组成的具有确定的运动的人为组合体，可用来变换或传递能量，代替人完成有用的机械功。 1.3.机构：有若干哥构件组成的具有确定相对运动的认定为组合体，再机器中起着改变运动速度，运动方向和运动形式的作用。 1.4.构件：机器中的运动单元体。 1.5.零件：机器中的制造单元体。 1.6.失效：机械零件由于某种原因丧失了工作能力。常见的失效形式有断裂，变形。磨损。打滑，过热，强烈振动。 1.7.工作能力：零件所能安全工作的限度。 1.8.计算准则：针对各种不同的失效形式而确定的判定条件，主要有强度计算准则，刚度计算准则，耐磨计算准则和振动稳定性计算准则。 1.9.机械设计师应满足那些基本要求？a.根据使用报告要求，选择零件的构建类型，b.根据工作要求，对零件进行受力分析 c.根据受力情况对零件进行应力分析 d.根据工作条件及特殊要求选择材料 e.根据零件所受荷载，进行失效形式分析。 f.根据计算准则和设计方法选用计算公式。 g.根据数据确定零件的组要尺寸h.绘制零件工作图 2.1运动副：机构是由许多构件组合而成的，使两构件直接接触而又能产生一定的相对运动的联接称为运动服。运动副分类：高副和低副（转动副，移动副） 2.2机构运动简图：用简单的线条和符号代表构件的运动副，并按比例各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。这样绘制出的简图就称为运动简图。 2.3机构运动简图绘制步骤：a.分析构件和运动情况 b.确定构件数目，运动副类型和数目 c.测量运动尺寸 d.选择视图平面 e.绘制机构运动简图2.4 绘制和使用机构运动简图应注意哪些：a.熟识常用的运动副的符号和表示 b.再机构运动简图中，应标出各运动副的位置机与运动有关的尺寸 c.正确地选择和使用比例尺 2.5自由度：机构的的自由度是机构所具有的独立运动的数目。 2.6约束：作平面运动的自由构件有3个自由度。当它与另一构件组成运动副后，构件间的直接接触使某些独立运动受到限制，自由度减少。这种 对独立运动所加的限制称为约束。 2.7 复合铰链：定义--两个以上的机构在同一处以 转动副相连接的运动副称为复合铰链。处理方法 —由k哥构件汇成的复合铰链应包含k-1个转动 副。 2.8局部自由度：定义--若机构中某些构件所具有 的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响 其他构件的运动，则称这种自由度为局部自由 度。场合—再减小高副摩擦而将滑动摩擦变成滚 动摩擦所增加的滚子数。处理方法—可将滚子 与安装滚子的构件视为一体进行计算。或在计算 公式中减去局部自由度即可。 2.9虚约束：定义—不产生实际约束效果的重复约 束。场合—a.两构件组成多个移动副且导路相 互平行 b.两构件构成多个转动副且其轴线相互 重合 c. 轨迹重合 d.构件中对运动不起作用的 对称部分。 2.10 机构具有确定运动的条件：a.机构自有度大 于0 b.原动机数=构件自由度数 3.1平面四杆机构：平面连杆机构是由若干个构件 用低副连接，且构件在相互平行的平面内运动的 机构，又称平面低副机构。 3.2铰链四杆机构的基本类型：a.曲柄摇杆机构b. 双曲柄机构c.双摇杆机构 3.3曲柄存在的条件：a.最短杆为连架杆或机架b. 最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度 之和。 3.3铰链四杆机构3种基本形形式的判别依据： （1）当铰链四杆机构满足杆才长条件时：最短 杆为连架杆—曲柄摇杆机构。最短杆为机架时 —双曲柄机构。最短杆为连杆—双摇杆机构 （2）当铰链四杆机构不满足杆长条件—双摇杆 机构。 3.4急回特性：当原动件作匀速定轴转动，从动件 相对机架作往复运动时，从动件正反两个行程的 平均速度不相等的现象。K=180+@/180-@ 3.5压力角：不计摩擦力，惯性力和重力时。通过 连杆作用于从动件上的力与力作用点绝对速度 间所夹的锐角。 3.6最小传动位置：当以曲柄为原动件时。机构的 最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置 之一处。 3.7:死点：机构在运动过程中，当从动件传动角 为0.驱动力与从动件受力点的运动方向垂直。其 有效分力等于0，这时机构不能运动，陈此位置 为死点位置。 4.1凸轮机构组成：凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的 构件。从动件：被凸轮直接推动的构件。机架。 4.2.凸轮机构的特点：a.可使从动件实现任意给定 的运动规律 b.结构简单，紧凑工作可靠 c. 高 副接触容易磨损 d. 加工复杂e从动件行程不 宜过大，否则是凸轮变的笨重。 4.3基圆半径：以凸轮轴心为圆心，以其轮廓最小 向径为半斤的圆称为机缘。偏心距：凸轮回转中 心与从动件导路间的偏置距离。行程h：在推程 或回程中从动件的最大位移。推程运动角：与 从动件推程相对应的凸轮转角。远修止角：与 从动件远休程相对应的凸轮转角。回程运动角： 与从动件回程相对应的凸轮转角。近休止角：与 动件近休程相对应的凸轮转角。 4.4 从动件的运动规律；从动件子啊推程或回程 时，其位移s,速度v和加速度a随时间t的变换 规律。 4.5反转法：将凸轮机构绕凸轮轴线按-w 的方向 转过原来突轮所转的@脚，则相当于凸轮静止不 动，而导路和从动件以其绕凸轮反方向转了@ 角，而从动件按已选定的运动规律相对于导路移 动。这样从动件尖端的运动轨迹就是凸轮的轮廓 曲线。 5.1棘轮机构的组成，分类，场合：组成—棘轮， 棘爪，机架。分类—齿式棘轮和摩擦式棘轮。 场合—适用于转速不高，转角不大及小功率场 合。 5.2棘轮机构的工作原理，实用场合：棘轮机构用 于将原动件往复摆动转换为棘轮的单向间歇转 动，其结构简单，制作方便，运动可靠，且棘轮 的转角可以根据要求进行调整。它可以实现间歇 送进，制动，传位，分度和超离合器等工作要求， 但是机构传力小，工作有冲击和噪声。 5.3.槽轮机构运动特点，实用场合：槽轮机构用于 将运动件销轮的连续转动转化为槽轮的单向间歇 运动，其结构简单，能准确控制转角，机械效率 高。为避免槽轮再运动开始和终止时产生刚性冲 击，应注意掌握原动机上的圆销能顺利而平稳的 进入和脱离槽轮的径向槽的几何条件。锁止弧的 配合关系，转角不能调节。 5.4槽轮机构的组成，分类，场合：组成—径向槽 的槽轮，带有圆销的拨盘和机架。分类—外齿合 槽轮机构，内齿合槽轮机构。场合—中速。 第二部分： 绪论 1.机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。2.一般机器包含四个基本组成部分：动力部分、传动部分、控制部分、执行部分。 3.机构与机器的区别在于：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统以外，还包含电气、液压等其他装置，机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。但是，在研究构件的运动和受力情况，机器与机构并无差别。所以，习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称。4.机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有的机械的性能。 5.设计机械应满足的基本要求是：安全、可靠耐用、经济、符合环保条件。 6.机械设计包刮以下主要内容：确定机械的工作原理，选择适宜的机构；拟定方案；进行运动分析和动力分析，计算作用在各构件上的载荷；进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。 第一章1.1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构1.2.自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 1.3.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。 1.4低副（面接触）：两构件通过面接触组成的运动副称为 低副。平面机构中的低副有转动副和移动副。 1.5转动副：若组成运动副的两构件只能在平面内 相对转动，这种运动副称为转动副，或称为铰链。 1.6移动副：若组成运动副的两个构件只能沿某一 轴线相对移动，这种运动副称为移动副。 1.7. 高副（线点接触）：两构件通过点或线接触组成的 运动副称为高副。 1.8这种表明机构间相对运动 关系的简化图形称为机构运动简图。 1.9机 构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动 件（主动件）、从动件。1.10固定构件：用来支撑 活动构件（运动构件）的构件。1.11.原动件：运 动规律已知的活动构件。它的运动时由外界输入 的，故称为输入构件。活塞就是原动件。 1.12 从动件：机构中随原动件运动而运动的其余活动 构件。 1.13自由度计算公式：F=3n（可移动 构件）—2PL（L为下标）（低副）—PH（H为下 标）（高副） 1.14复合铰链：两个以上构件同时 在一处用转动副相连接就构成复合铰链。 1.15. 局部自由度：机构中常出现一种与输出构件运动 无关的自由度，称为局部自由度（或称为多余自 由度），在计算机机构自由度时应予排除。1.16 . 虚约束：这种重复而对机构不起限制作用的约束 称为虚约束或消极约束。 1.17.平面机构中的虚 约束常出现在下列场合：两构件之间组成多个导 路平行的移动副时，只有一个移动副起作用，其 余都是虚约束、两个构件之间组成多个轴线重和 的转动副时，只有一个转动副起作用，其余都是 虚约束、机构中传递运动不起独立作用的对称部 分。1.18.瞬心：在任一瞬时，其相对运动可看作 是绕某一重合点的转动，该重和点称为速度瞬心 或瞬时回转中心，简称瞬心。瞬心是该两个刚体 上绝对速度相同的重和点（简称同速点） 1.19. 如果这两个刚体都是运动的，则其瞬心称为相对 瞬心；如果两刚体之一是静止的，则瞬心称为绝 对瞬心。 1.20瞬心数N=k（k-1）/2. 第二章 2.1.平面连杆机构：由若干构件用 低副（转动副、移动副）连接组成平面机构，又 称平面低副机构。 2.2.连杆机构的缺点是：不 易精确实现复杂的运动规律，且设计较为复杂； 当构件和运动副数多时，效率较低。 2.3.铰链 四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构称 为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。 2.4. 铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、 双曲柄机构和双摇杆机构。 2.5.铰链四杆机构 有整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于 或等于其余两杆之和 2.6.整转副是由最短杆与 其邻边组成的。 2.7.取最短杆为机架时，机架 上有两个整转副，故得双曲柄机构。 2.8.取最 短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副， 故得曲柄摇杆机架。 2.9.取最短杆的对边为机 架时，机架上没有整转副，故得双摇杆机构。这 种具有整转副而没有曲柄的铰链四杆机构常用作 电风扇的摇头机构。 2.10.K（急回运动特性）
华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析
华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析
2.7 如图所示，电动机轴上的转动惯量JM ＝2.5kg.m2，转速nM ＝900r/mim ；中间传动轴的转动惯量J1＝2kg.m2，转速n1＝300r/mim ；生产机械轴的惯量JL ＝16kg.m2，转速nL ＝60r/mim 。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。 答： j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3 jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15 )(8.21516 325.2222211m kg j J j J J J L L M Z ?=++=++= 2.8 如图所示，电动机转速nM ＝950r/mim ，齿轮减速箱的传动比J1＝ J2 ＝4，卷筒直径D ＝0.24m ，滑轮的减速比J3 ＝2，起重负荷力F ＝
100N ，电动机的飞轮转矩GDM2＝1.05N.m ，齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩TL 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2。 答： min) /(4.594 495021r j j n n M L =?== ) /(37.02 604 .5924.0603 s m j Dn v L =???= = ππ TL=9.55Fv/(η1nM)=9.55×100×0.37/(0.83×
950)=0.45N.m 2 2 22365M M Z n Fv GD GD +=δ 2 22 232.1~16.195037.010036505.1)25.1~1.1(m N GD Z ?=??+?= 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL ＝常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这时拖动系统中哪些量必然要发生变化？
机电传动控制题库
《机电传动控制》课程总复习2013.01 一、选择题 1、电 动机所产 生的转矩 在任何情 况下，总是 由轴上的 负载转矩 和 _________ 之和所平 衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩 C．减速转矩 D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果T M 西南科技大学成教学院德阳教学点 《机电传动控制》练习题 姓名：学号：班级：成绩： 一、单项选择题 1．机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是：（） A．单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B．成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C．单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D．成组拖动、单电机拖动、网络拖动 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变 化是。（） A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果T M 机械设计-机械传动部分习题答案 一、填空： 1、齿轮齿面失效形式有 齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形； 2、斜齿圆柱齿轮传动其两传动轴的位置相互 平行 。直齿圆锥齿轮传动其两传动轴的位置相互 垂直 。 3、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 模数相等、压力角相等 。 4、标准齿轮不发生根切的最小齿数为 17 。 5、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为___弹性滑动____。 6、带传动的型号是根据 计算功率和小带轮转速 选定的。 7、闭式软齿面齿轮传动一般按 齿面接触疲劳 强度进行设计计算，确定的参数是 分度圆直 径 ；闭式硬齿面齿轮传动一般按 齿根弯曲 强度进行设计计算，确定的参数是 模数 。 8、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是 重合度大于1。 9、渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、 模数、压力角 、齿顶高系数和顶隙系数。 10、我国规定齿轮标准压力角为 20 度；模数的单位是 mm 。 11、在相同张紧力条件下，V 带传动的承载能力比平带传动的承载能力 大 。 12、普通V 带传动的主要失效形式有：带在 小带轮 上打滑和带发生 疲劳断裂 破坏。 13、V 带传动工作时，传动带受有拉 应力、离心应力和 弯曲 应力、三种应力叠加后，最大应力发生在紧边绕入小带轮 处。 14当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大值，而带传动的最大有效拉力决定于包角、摩擦因数、张紧力和带速四个因素。 15. 带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而增大，随包角的增大而增大，随摩擦因数的增大而增大，随带速的增加而减小。 16. 带内产生的瞬时最大应力由紧边拉应力和小带轮处弯曲应力两种应力组成。 17. 在正常情况下，弹性滑动只发生在带离开主、从动轮时的那一部分接触弧上。 18. 在设计V 带传动时，为了提高V 带的寿命，宜选取较大的小带轮直径。 19. 常见的带传动的张紧装置有定期张紧装置；自动张紧装置；采用张紧轮的张紧装置等几种。 20. 在带传动中，弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。 21. 带传动工作时，若主动轮的圆周速度为1v ，从动轮的圆周速度为2v ，带的线速度为v ，则它们的关系为1v v ，2v v 。 22. V 带传动是靠带与带轮接触面间的摩擦力工作的。V 带的工作面是两侧面。 23. 当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，张紧轮一般应放在 松边 的内侧，这样可以使带只受单向弯曲。为避免过分影响小带轮上的包角，张紧轮应尽量靠近大带轮。 24. V 带传动比不恒定主要是由于存在弹性滑动。 25. V 带传动限制带速v ＜25～30m ／s 的目的是为了避免v 过大，使离心力过大，而v 过小，使受力增大，造成带根数过多；限制带在小带轮上的包角 1＞120°的目的是 增大摩擦力，提高承载能力 。 26. 为了使V 带与带轮轮槽更好地接触，轮槽楔角应 小 于带截面的楔角，随着带轮直径减小，角度的差值越 大 。 27. 在传动比不变的条件下，V 带传动的中心距增大，则小轮的包角 增大 ，因而承载能力 可提高。 第二章机电传动系统的动力学基础 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和 静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加 速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 2.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？ 因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？ 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？ 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点 第三章 3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？ 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min,η N =89.5%，试求： ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η= η N ） P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N =7.5KW, U N =220V, n N =1500r/min, η N =88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N *0.885 I N =38.5A T N =9.55P N /n N =47.75Nm 3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？ 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额 定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 3.14直流串励电动机能否空载运行?为什么？ 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足 《机电传动控制》试卷 A 适用专业：机制考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空（每空1分）： 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。 2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。 3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号为；和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。（每小题5分） 1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？ 2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。 4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，系统的运行状态是加速？减速？还是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际方向）。 a b c d e 三、计算题（每题12分）： 1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1）如直接起动，起动电流I St是多少？ 2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？ 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW， n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求：1） 额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用Y-△ 换接启动时的启动转矩。 四、设计题： 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要 求： 按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位 又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分） 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电 动机正反转的控制程序，要求：（本题12分） 1）绘出电动机主电路（应有必要的保护）2）绘出PLC的安装接线 图 3）绘出PLC的梯形图4）写出PLC的指令程序 对应教材同志学等编《机电传动控制》国防工业出版社2011.8 第2章 机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2-4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变 的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？ 答：为了使运动方程式的列出简化；负载转矩是静态转矩，可根据静态时功率守恒原则进行 折算；由于转动惯量与运动系统的动能有关，根据动能守恒原则进行折算。 2.5 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？ 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2-6 反抗静态转矩和位能静态转矩有何区别，各有什么特点？ 答：反抗静态转矩是因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩；其特 点是：转矩方向与运动方向相反，总是阻碍运动的； 位能静态转矩是由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩；其特点是：转矩方向恒定，与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向是促进运动。 2-7 在题2-7图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定 平衡点，哪些不是。 答：机电传动系统稳定运行的必要条件:存在平衡点。即电动机的机械特性与生产机械的机 械特性曲线有交点; 充分条件:当转速偏离平衡点时，系统存在一个使其趋于平衡点的转矩差，即可以自动回复到平衡点。 如图（a,b,c,e ）所示，当系统转速偏离交点(>n a )时，就存在L M T T >，使系统减速，直到重新回到交点，又达到平衡；当系统转速 一机械传动概述 1.什么是零件什么是构件构件与零件的关系是什么 零件：构成机械最小单元的，也是制造的最小单元。 构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元。 2. 2..什么是机器什么是机构机构与机器的关系是什么 机器：是执行机械运动，变换机械方式或传递能量的装置。 机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。 3.什么叫做运动副常见的运动副有哪些 运动副：构件之间的接触和约束。有那些：低副，高副，平副。 4.什么是低副什么是高副在平面机构中的低副和高副各引入几个约束 低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。高副：两个构件之间为点接触形成的运动副。 二常用机构 1.何谓连杆机构何谓铰链四杆机构判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄什么是摇杆什 么是连杆 连杆机构：由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。 铰链四杆机构：在平面连杆机构中，有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。 2.铰链四杆机构有哪几种基本形式试说明它们的运动特点，并举出应用实例。 3种1）取与最短杆相邻的任何一杆为机架，并取最短杆为曲柄时，为曲柄摇杆机构。2）取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3）取最短杆对面的杆为机架时，为双摇杆机构。 3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。根据图中注明的尺寸，。 a双曲柄机构（方法：最短杆固定）b双摇杆机构（方法：与最短杆相对的杆固定）c曲柄摇杆机构（方法:与最短杆相邻的杆固定）d双摇杆机构（方法:任意杆固定） 4.试述曲柄滑块机构的组成和运动特点。 组成：曲柄，连杆，滑块及机架。特点：若曲柄为主动件，当曲柄作整周连续转动时，可通过连杆带动滑块作往复直线运动；反之若滑块为主动件，当滑块作往复直线运动时，又可通过连杆带动曲柄作整周连续转动。 5.什么是机构的急回特性在生产中怎样利用这种特性 急回特性：平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同，要求返回空行程明显快于工作行程。 《机电传动与控制》课程复习资料 一、填空题： 1.直流电动机常用的调速方法有 、 和 。 2.三相笼式异步电动机的启动方法有 和 。 3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、 、 和 。 4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和 。 5.他励直流电动机的三种调速方法中，调速时机械特性变软的是 。调速时机械特性不变的是 调速。 6.晶闸管的几个主要参数是 、 、额定通态平均电流T I 和维持电流H I 。 7.直流调速系统中，电流截止负反馈环节的作用是 。 8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有 、 和自耦变压器启动。 9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有 、 和平滑性。 10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、 和 。 11.三相绕线式异步电动机常用 进行启动和调速，也可以用 进行启动。 12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有 和 。 13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中，转速环的作用主要是 。电流环的作用主要是 。 14.直流他励电动机可采用 启动或降压启动，目的都是为了 。 15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向，只要 即可。 16.无静差闭环调速系统，PI 调节器中积分环节的作用是 。 17.交流电动机变频调速的特点有 ，在恒转矩的变频调速系统中，常保持 为定值。 18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言，机械特性最硬的是 ，最软的是 。 19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，控制角α的移相范围是 ，控制角α和导通角β的关系式是 。 20.交流异步电动机采用调压调速时，采用转速负反馈闭环系统，可以 。 21.电动机的短路保护和长期保护不同，前者是 ，后者是 。 二、单项选择题： 1.电源线电压为380V ，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V ，能否采用星形——三角形启动？ [ ] A.不能 B.能 2.直流电器的线圈能否串联使用？ [ ] A.不能 B.能 3.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变 [ ] A.e K B. C.U 4.三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会 [ ] A.增大 B.减少 C.等于零 5.试说明下图情况下，系统的运行状态是 [ ] A.加速 B.减速 C.匀速 M L 判 断 哪组 是正 确 的 (a ) T M T L (b) T M T L (C ) T M T L A :图(a ) T M 为正，是拖动转矩，加速状态 B :图(b ) T M = T L ，匀速状态 C :图(c ) T M 为正，T L 为负，减速状态 2、 关于交流电动机调速方法正确的有： A :变频调速； B :改变磁通调速； C :改变转差率调速； D :定子串电阻调速 3、 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会 _____ < A :减少； B :增加； C :等于零。 4、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转 1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动 A :能； B :不能； 6 .恒功率型机械特性为负载转矩与转速成: A 正比；B 反比。 7、有一台三相异步电动机，正常运行时为 接法，在额定电压下启动，其 丁戎1.2T N ，若采用 换接启动，试问当负载转矩 T L 35%T N ，电动机能否 启动? A :能； B :不能； C :不能确定 8 ?三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。 A :相同; B :大; C :小。 5、如下图所示，曲线 机能否在A 点稳定运行? 1 如 图所示 A 反接制动； B 反馈制动；C能耗制动 9．晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度： A 高； B 低； C 一样。 10 、直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是： A ：由（0，no ）出发的一簇向下倾斜的直线； B：—簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线； C:;由（0, no ）出发的一簇向上倾斜的直线； D ：不确定； 11 、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法： A :增大转子转动惯量； B :增大转子电阻； C:减小转子转动惯量 12 .直流发电机E与la的方向： A 相同； B 相反； C 不一定。。 二、简答题 1 常用的变频调速方式有哪几种? 变压变频调速、恒压弱磁调速。 2 晶闸管触发电路的基本组成部分有哪些? 脉冲形成及放大、移相控制、同步电压、控制电压信号等 3 交流电动机的结构组成及其工作原理如何？其调速方法和调速特性怎样？ 交流电动机由定子,转子,机座等组成; 其工作原理为在定子三相绕组通以三相交流电流所形成的旋转磁场作用下, 转子绕组旋感应电流; 带电转子绕组在旋转磁场作用下又感应电磁力,形成电磁转距, 带动转子而旋转, 称为交流感应电动机；其调速方法有变频（无级平滑）,变极（有级不平滑）,变S（特性变软） 4 什么是调速？它包含哪两方面的涵意？衡量直流调速系统好坏的性能指标有哪些？各表示什么意义？ 通过人为改变电动机参数来改变电动机速度称为调速；它包括人为变速和自动稳速两方面；衡量直流调速系统好坏的性能指标有衡量直流调速系统好坏的性能指标有调速范围（D）, 转差率（S）, 平滑性, 经济性. 三、计算题 1、一台并励电动机,额定功率P N 2.2kW , 额定电压U N 220V , 额定电流l N 12.2A, 额定转速n N 3000r / min , 最大励磁功率P fN 68.2W 。试求:（1）最大励磁电流l fN； 0.31A （2）额定运行时的电枢电流l aN ；11.89（3）额定转矩T N ；7NM （4）额定运行时的效率N 。0.82 2、有一台三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为: P2N 10kW ,机电传动控制复习题与答案(1)
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