工業(yè)機器人機械裝調與電氣控制 習題及答案 ch01 工業(yè)機器人基礎知識

單元1工業(yè)機器人基礎知識簡答題1.日常生活中有哪些常見的帶傳動?平帶傳動、V帶傳動。

2.同步帶運用了哪種傳動原理?同步帶傳動和平帶傳動相比有何優(yōu)點?同步帶傳動和齒輪傳動相比有什么優(yōu)點?

同步帶傳動是一根內周表設有間形行帶及具有應合的輪所組成，它通過傳動帶內表面上等距分布的橫向齒與帶輪上的相應齒槽的嚙合來傳遞運動。同步帶傳動綜合了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動的優(yōu)點。在傳動過程中，通過帶齒與輪的齒槽相嚙合來傳遞動力。與摩擦型帶傳動比較，同步帶傳動的帶輪和傳動帶之間沒有相對滑動，能夠保證嚴格的傳動比;但同步帶傳動對中心距及其尺寸穩(wěn)定性要求較高。

3.相比帶傳動，鏈傳動有什么優(yōu)點?

優(yōu)良的傳動特點，使鏈傳動應用在多種場合:與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比;需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的季探損失，結構緊湊，能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作，與齒輪傳動相比鏈傳動的制造和安裝精度要求較低;中心距較大時其傳動結構簡單，瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。

4.齒輪傳動的特點?標準齒輪有哪些參數(shù)?一對標準直齒輪正確合的條件是什么?

齒輪傳動是機械傳動中應用最廣的一種傳動形式，利用兩個齒輪輪齒之間的嚙合來實現(xiàn)運動和動力的傳輸。齒輪傳動的傳動比準確、效率高、結構緊湊、工作可靠、壽命長。目前齒輪傳動的技術指標已經可以達到:圓周速度v=300m/s，轉速n=15r/min，傳遞的功率P=105kw，模數(shù)m-0.004-100mm，直徑d=l-152.3mm。齒輪傳動應用廣泛、類型眾多，按照嚙合齒輪間軸線的空間關系，大致可以分為齒輪軸軸線相交和齒輪軸軸線平行兩種空間分布方式常見齒輪軸軸線相交的齒輪類型主要有:圓柱齒輪傳動，一般單級傳動的傳動比可達到8，最高可達20，傳遞功率可達到10X10W，圓周速度可達300ms，單級效率為96%~99%。常見圓柱齒輪如圖1-12所示。直齒輪傳動適用于中低速傳動;斜齒輪傳動平穩(wěn)，適用于中高速傳動;人字齒輪適用于大功率和大轉矩的傳動。圓柱齒輪傳動的嚙合形式主要有兩種:外合齒輪傳動，由兩個外齒輪相曬合，兩嚙合齒輪的轉向相反:內嚙合齒輪傳動，由一個內齒輪和一個半徑較小的外齒輪相嚙合，兩個嚙合齒輪的轉向相同。

5.螺旋傳動中的絲桿與螺母和緊固件中螺栓螺母的區(qū)別？

螺旋傳動機構由螺桿和螺母構成，能將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動，當螺旋升角大于螺桿的摩擦角時，也可將直線運動轉變?yōu)樾D運動，若螺旋升角小于螺桿的摩擦角時，則機構具有自鎖功能。螺旋傳動按螺桿和螺母之間的摩擦狀態(tài)，可以分為滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動、滾滑螺旋傳動以及液壓螺旋傳動四種。中學課本中介紹的螺旋測微儀里面的傳動機構就是一種典型的螺旋傳動機構，車床工作臺的移動所使用的絲杠螺母傳動也屬于螺旋傳動方式。

6.和齒輪傳動相比，蝸輪蝸桿傳動有何特點?

1.可以得到很大的傳動比，比交錯軸斜齒輪機構緊湊。2.輪桿合面間為線接，其承能力大大高于交錯軸斜齒輪機構。3.蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪聲小。4.具有自鎖性。當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。如在其重型機械中使用的自鎖蝸桿機構，其反向自鎖性可起安全保護作用。5.傳動效率較低，磨損較嚴重。蝸輪蝸桿合傳動時，一方面，因為嚙合輪齒間的相對滑動速度大，故摩擦損耗大、效率低:另一方面，相對滑動速度大使齒面磨損嚴重、發(fā)熱嚴重，為了散熱和減小磨損，常采用價格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤滑裝置，因而成本較高。6.蝸桿軸向力較大。

7.簡述流體介質傳動系統(tǒng)的組成。

動力元件——將原動機的機械能轉換為執(zhí)行機構所需要的流體液壓能。包括液壓泵、空壓機。執(zhí)行元件——將由動力元件輸入的流體液壓能轉換為負載所需的新的機械能。包括液壓氣動缸和液壓氣動馬達?？刂圃獙ο到y(tǒng)中流體的壓力、流量或流動方向進行控制或調節(jié)。包括壓力閥、流量閥和方向閥等。輔助元件——流體傳動系統(tǒng)中的各種輔助裝置。如油箱、過濾器、油霧器等。

8.簡述液壓傳動和氣壓傳動的區(qū)別。

氣壓傳動和液壓傳動的工作原理和基本回路是相同的,但介質不同,氣壓傳動采用的介質是空氣,液壓傳動采用的介質是液壓油.因此,氣壓傳動和液壓傳動在性質上存在一定差別。

比較項目氣壓傳動液壓傳動

負載變化對傳動的影響影響較大影響較小潤滑方式需設置潤滑裝置介質為液壓油,可直接潤滑,不需要設置速度反應速度反應較快速度反應較慢系統(tǒng)結構結構簡單,制造方便結構復雜,制造相對較難產生的總推力具有中等推力能產生大推力維護維護簡單維護復雜,排除故障困難噪聲大小

9.汽缸能夠實現(xiàn)的動作有哪些?

空壓汽缸的大小與速度沒關系,汽缸大小與你要推動的物品重量有關汽壓缸的動作是用電磁閥調節(jié)閥，三點組合和空壓管速度是用調節(jié)閥在控制,因為汽缸的進出視空氣的量大小而決定,這調節(jié)閥就是裝置在汽缸上頭兩旁的東西,一頭跟汽缸進氣孔連接,一頭是跟空壓管連線,另一個是可以轉動調整空氣的進入大小,就是它在控制速度。

10.氣爪的夾持力和什么有關?

在對夾爪氣缸進行選型時，不同的型號，夾持力不同，這個時候，我們就要根據(jù)工件進行計算氣爪的夾持力。1.根據(jù)工件大小、形狀、質量以及使用目的選擇平行開閉型或支點開閉型；2.根據(jù)工件大小、形狀、外伸量、使用環(huán)境和目的選擇手指氣缸的系列；3.根據(jù)氣爪夾持力大小、夾持點距離、外伸量及行程，選擇氣爪的尺寸；4.根據(jù)計算夾持力、搬運工件時的速度、距離、沖擊力等；夾持點距離的確認，必須小于允許外伸量。11.減速器的級數(shù)增加后對減速器性能有什么影響?

首先，伺服行星減速機的級數(shù)決定了其傳動比。級數(shù)越多，傳動比越大，可以提供更高的減速效果。這對于需要大扭矩輸出的應用非常重要。其次，級數(shù)還影響了減速機的效率和輸出平滑度。隨著級數(shù)的增加，每個級別的齒輪傳動會引入更多的摩擦和傳動損耗，導致整體效率降低。然而，增加級數(shù)也可以減小每級齒輪的尺寸，使得輸出轉矩更加平滑。此外，級數(shù)還決定了減速機的體積和重量。通常情況下，級數(shù)越多，減速機的尺寸和重量越大。因此，在選擇減速機時需要權衡減速比、體積和重量之間的關系，以滿足具體應用的需求。

12.潤滑油的密封方式有哪些?

根據(jù)密封對象是否運動,分為固定密封和運動密封;根據(jù)是否采用密封材料充填,又可分非接觸密封和接觸密封。(1)固定密封如:機殼端蓋上的密封、油管接頭中的密封。分別采用有石棉密封墊和橡膠密封圈等。(2)運動密封如:穿過機殼的軸與機殼間的密封。通常采用橡膠密封圈等。

13.簡述齒輪減速器的減速范圍。1、高速軸轉不大于1500轉/分。2、齒輪傳動圓周速度不大于20米/秒。工作環(huán)境溫度為-40-45℃，如果低于0℃，啟動前潤滑油應預熱至0℃以上，齒輪減速機可用于正反兩個方向運轉。14.和齒輪減速器相比，蝸輪蝸桿減速器有哪些優(yōu)點?

單級減速機就能得到很大的傳動比（一般為5~100）、結構緊湊、傳動平穩(wěn)、噪音較小、大速比可以實現(xiàn)自鎖性能等。小單級+大單級減速機連接使用，可增大總速比、增大扭矩等優(yōu)點。應用范圍可更進一步增大、制造成本相對低。15.行星減速器減速比計算的步驟有哪些?

一、減速比計算公式：

公式:n1/n2=i。

1.定義計算方法：減速比=輸入速度÷輸出速度，連接的輸入速度與輸出速度之比，如果輸入速度為1500r/min，輸出速度為25r/min，則其減速比為：i=60:1。

2.齒輪系計算方法：減速比=從動齒輪齒數(shù)÷主動齒數(shù)（如果多級齒輪減速，則將一對齒輪組的從動齒數(shù)÷所有相嚙合的主動齒數(shù)，然后將結果乘以）。

二、傳動比計算公式：

行星減速箱：一級：i=(內齒輪齒數(shù)/太陽齒數(shù))+1。

多級：i=i1*i2*i。

16.諧波減速器柔輪輸出與剛輪輸出，減速比有無變化?

工作時，固定剛輪，由電機帶動波發(fā)生器轉動，柔輪作為從動輪，輸出運動，帶動負載運動。在傳動過程中，波發(fā)生器轉一周，柔輪上某點變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù)，以表示。常用的是雙波和三波兩種，雙波傳動的柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比，故雙波傳動為目前應用最廣的一種。一般，雙波傳動的柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少兩個齒。隨著波發(fā)生器的轉動，柔輪與剛輪的齒依次嚙合，從轉過相同齒數(shù)的中心角來說，柔輪比剛輪大，于是柔輪相對于剛輪沿著波發(fā)生器的反方向做微小的轉動。例如，齒數(shù)為100的剛輪與齒數(shù)為98的柔輪組合，每一周會產生2/100的轉動差，從而得到大的減速比。

17.諧波減速器輸入軸有哪幾種類型，分別如何同電機連接?

齒輪減速機里的四大系列：R系列，K系列，F(xiàn)系列，S系列是最常用的四種齒輪減速機。應用時間長，使用范圍廣泛，在減速機行業(yè)有著舉足輕重的地位。下面小編為大家講解一下四大系列減速機與電機的連接方式：一般來說，客戶采購四大系列減速機，會連著電機一起采購。這時候安排生產，一般會用電機與減速機直聯(lián)的方式。減速機接口為標準接口，電機的接口按減速機標準做成非標尺寸（標準電機尺寸無法與減速機直聯(lián)），然后直聯(lián)，組裝。另外一種，就是電機不變，配個電機法蘭，與減速機相連接。這種情況一般是客戶有特殊要求，訂做非標時用得上。建議，能做直聯(lián)的就直聯(lián)，相比來說直聯(lián)的比用法蘭連接的要穩(wěn)固些。18.簡述諧波減速器的減速范圍。

單級諧波減速器的傳動速比范圍從70到320,有的裝置可以達到1000,多級傳動速比可以達到30000以上。

19.諧波減速器的缺點有哪些?

1.柔輪周期性地發(fā)生變形，因而產生交變應力，使之易于產生疲勞破壞。2.轉動慣量和啟動力矩大，不宜用于小功率的跟蹤傳動。3.不能用于傳動比小于35的場合。4.采用滾子波發(fā)生器(自由變形波)的諧波傳動，其瞬時傳動比不是常數(shù)。5.散熱條件差。6.扭轉剛度不足，限制其只能應用在小負載或者對機器人精度要求不高的場合。

20.簡述RV減速器的減速范圍。

基本型5～5500,三級以上組合型可達到32625。

21.RV減速器和諧波減速器相比有何優(yōu)點?

RV減速機與諧波減速機相比具有更高的疲勞強度、剛度和壽命，諧波減速機的缺點還包括，隨著使用時間增長，運動精度會降低，跟諧波減速機重量輕體積小的的優(yōu)點相反，RV減速機的缺點是其重量重，外形尺寸較大。兩者均為少齒差嚙合，不同的是諧波中的一種關鍵齒輪具有柔性，需要反復高速變形，因而較為脆弱，所以諧波減速機的承載能力和使用壽命與RV減速機相比，承載能力低，壽命短。22.RV減速器的減速級數(shù)有幾種?分別屬于何種傳動?

RV傳動是新興起的一種傳動，它是在傳統(tǒng)針擺行星傳動的基礎上發(fā)展出來的，不僅克服了一般針擺傳動的缺點，而且因為具有體積小、重量輕、\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"傳動比范圍大、壽命長、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動平穩(wěn)等一系列優(yōu)點。日益受到國內外的廣泛關注。RV減速器是由擺線針輪和行星支架組成以其體積小，抗\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"沖擊力強，扭矩大，定位精度高，振動小，減速\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"比大等諸多優(yōu)點被廣泛應用于工業(yè)機器人，機床，醫(yī)療檢測設備，\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"衛(wèi)星接收系統(tǒng)等領域。它較機器人中常用的\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"諧波傳動具有高得多的\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"疲勞強度、剛度和壽命，而且回差精度穩(wěn)定，不像諧波傳動那樣隨著使用時間增長運動精度就會顯著降低，故世界上許多國家高精度機器人傳動多采用RV減速器。

RV-E型\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"減速機是2級減速型。第1減速部…\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"正齒輪減速機構輸入軸的旋轉從輸入齒輪傳遞到\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"直齒輪，按\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"齒數(shù)比進行減速。這是第一減速部。第2減速部…\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"差動齒輪減速機構直齒輪與曲柄軸相連接，變?yōu)榈诙p速部的輸入。在曲柄軸的偏心部分，通過\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"滾動軸承安裝RV齒輪。另外，在外殼內側僅比RV齒輪數(shù)多一個的針齒，以同等的\t"/item/RV%E5%87%8F%E9%80%9F%E5%99%A8/_blank"齒距排列。如果固定外殼轉動直齒輪，則RV齒輪由于曲柄軸的偏心運動也進行偏心運動。此時如果曲柄軸轉動一周，則RV齒輪就會沿與曲柄軸相反的方向轉動一個齒。這個轉動被輸出到第2減速部的軸。將軸固定時，外殼側成為輸出側。RV