结构特点：结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整不方便。
4. 试分析图示消除滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点 工作原理：采用双螺母螺纹预紧调整，右螺母的外端有凸缘，而左螺母的外端虽无凸缘，但制有螺纹，并通过两个圆螺母固定。调整时旋转右边圆螺母消除轴向间隙并产生一定预紧力，然后用锁紧螺母（左边圆螺母）锁紧。预紧后两个螺母中的滚珠相向受力，从而消除轴向间隙。
结构特点：结构简单、刚度好、预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量的进行调整。
5. 简述燕尾形导轨组合的特点和间隙调整
特点：采用整体式燕尾形导轨，磨损后不能自动补偿间隙，需设调整间隙装置；高度小，结构紧凑，可以承受倾覆力矩，但刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便。用于运动速度不高，受力不大，高度尺寸受到限制的场合。
间隙调整：两燕尾面起压板面作用，用一根斜镶条就可以调
节水平与垂直方向的间隙。斜镶条两侧面与导轨面全部接触，故刚性好，斜镶条必须加工成斜形，因此制造困难，但使用可靠，调整方便。
6、简述双三角形组合导轨组合的特点和间隙调整
特点：两条三角形导轨同时起支承和导向作用，结构对称，驱动元件可以对称地放在两导轨中间。但由于过定位，对加工要求较高，故工艺性差，对导轨的四个表面刮削或磨削也难以完全接触，如果床身和运动部件热变形不同，也很难保证四个面同时接触。因此，多用于精度要求较高的机床设备。间隙调整：由于结构对称，两条导轨磨损均匀，磨损
后相对位置不变，能自动补偿垂直和水平方向的磨损，故导向性和精度保持性都高，接触刚度好，无需间隙调整装置。
双三角形导轨组合结构及特点 三角形导轨压 板V 形导轨7. 简述步进电机的工作原理，并推导出步进当量
的计算公式。
工作原理：图示三相反应式步进电动机，定子有六个均匀分布的磁极，每两个相对磁极组成一相，即有A-A′、B-B′、C-C′三相，磁极上绕有励磁绕组。转子具有均匀分布的四个齿，当A、B、C三对磁极的绕
组依次通电时，则A、B、C三对磁极依次产生磁场吸引转子转动。由环形分配器送来的信号脉
冲电流，经功率放大器放大后，对定子绕组轮流通以单极性励磁电流。通电磁极产生磁通，磁通具有力图沿磁阻最小路径通过的特点，使转子齿在磁力作用下转动。电脉冲加到A相励磁绕组，定子A相磁极就产生磁通，并对转子产生磁拉力，使转子1、3两个齿与定子的A相磁极对齐。而后将电脉冲通入B相励磁绕组，B相磁极便产生磁通，转子2、4两个齿与B相磁极靠得最近，于是转子便沿着逆时针方向转过30°角，使转子2、4两个齿与定子B相磁极对齐。如果按A→B→C→A的顺序通电，转子则沿逆时针方向一步步的转动，每步转过30°，这个角就叫做步距角。
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8. 试分析如图所示步进电机驱动功率放大器的基本工作原理。
单电压功率放大电路
图中A、B、C分别为步进电动机的三相，每相由一组放大器驱动。放大器输入端与环形脉冲分配器相连。在没有脉冲输入时，3DK4和3DD15功率放大器均截止，绕组中无电流通过，电动机不转。当A相得电，电动机转动一步，当脉冲依次加到A、B、C三个输入端时，三组放大器分别驱动不同的绕组，使电动机一步步地转动。电路中与绕组并联的二极管VD分别起续流作用，即在功放截止时，使储存在绕组中的能量通过二极管形成续流回路泄放，从而保护功放管。与绕组W串联的电阻R为限流电阻，限制通过绕组的电流不致超过其额定值，以免电动机发热厉害被烧坏。
9. 试述如图所示步进电机用功率开关细分驱动电路的基本工作原理
多路功率开关细分驱动电路图为五阶梯细分电路，它利用五只功
www单电压功率放大电路 iwiwwUtt率晶体管VTd1~VTd5作为开关器件，其基极开关电压U1~U5的波形等幅宽度较小。在绕组电流上升过程中，VTd1~VTd5按顺序
多路功率开关细分驱动电路
导通，每导通一个，高压管都要跟着导通一次，使绕组电流能快速上升。在绕组电流下降过程中，VTd1~VTd5按顺序关断，了使每关断一个晶体管，电流都能快速下降一个台阶，在关断任一低压管前，可将剩下的全部关断一段时间，使绕组通过泄放回路放电，然后再重新开通。功率晶体管工作在开关状态，功耗很低，但器件多，体积大。
10. 试分析如图所示光电的基本工作原理和特点，在本电路中各元气件的作用是什么
基本工作原理：微机输出的控制信号经74LS04非门反相后，加到光电耦合器G的发光二极管正端。当控制信号为高电平时，经反相后，
输入信号Vc+5vR174LS04GVc+12vR2Vc去微机输出信号（去执行系统）加到发光二极管正端的电平为低电平，因此，发光二极管不导通，没有光发出。这时光敏三极管截止，输出信号几乎等于加在光敏三极管集电极上的电源电压。当控制信号为低电平时，发光二极管导通并发光，光敏三极管接收发光二极管发出的光而导通，于是输出端的电平几乎等于
（来自微机）a)零。同样的道理，可以将光电耦合器用于信息的输入。特点：完成信号转换的同时，能隔离干扰。各元器件的作用： 74LS04：将微机输出的控制信号经非门反相，加到光电耦合器G的发光二极管正端；发光二极管：将电信号转换成光信号； 光敏三极管：将光信号转换成电信号。
29.如图所示的机电传动系统，减速机构为两级减速箱，已知齿轮齿数之比z2/z1=3，z4/z3=5，减速机构的效率ηc＝，各齿数的惯量分为 =， =， =49Nm2， =196Nm2，电动机的惯量 =294Nm2，负载惯量 =，负载转矩T2=，试求：
1）折算到电动机轴上的负载转矩Tz
2）折算到电动机轴上的系统惯量。
27.有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，测得步进电机的转速为100r/min，已知转子有24个齿，求：
1）步进电机的步距角； 2）脉冲电源的频率。
机电一体化期末总复习试题含答案
