Q159.
如下圖所示,有一步進馬達驅動一組定位工作平台,此步進馬達之全步進角度為0.9°,馬達輸出軸配有一減速比12.5:1 之減速齒輪組,齒輪組之輸出軸接至導螺桿。若步進馬達驅動脈波數量N=30k pulses,導螺桿每轉動10 圈,滑台移動100mm,下列敘述哪些正確?
機電整合 · 乙級 · 自動化機械元件的應用及設計 · Q159
難易度分析
4 / 5
本題屬於複選題,要求考生必須同時精確計算出導程與移動距離兩項參數。計算過程涉及步進角轉換、減速比應用及導程定義等多個邏輯步驟,對計算準確度與綜合分析能力有較高要求。
正確答案 (複選):②, ④
- ② 滑台之移動距離S=60 mm:滑台移動距離 S = 60mm 正確。步進馬達總轉數 = 脈波數 × 步進角/360° = 30,000 × 0.9/360 = 75 轉,經減速齒輪組後導螺桿轉數 = 75/12.5 = 6 轉,故移動距離 = 6 × 10mm = 60mm。
- ④ 螺桿之導程L=10 mm:螺桿導程 L = 10mm 正確。由題意「每轉 10 圈移動 100mm」可直接求得導程 = 100mm/10 轉 = 10mm/轉,此為導螺桿的基本規格參數。
錯誤選項解析
- ① 滑台之移動距離S=50 mm:滑台移動距離計算錯誤。步進馬達轉動圈數 = 30,000 × 0.9°/360° = 75 轉,經 減速比 12.5:1 後輸出軸為 75/12.5 = 6 轉,滑台移動距離應為 6 × 10 = 60mm,而非 50mm。
- ③ 螺桿之導程L=5 mm:導程定義為螺桿每轉一圈滑台移動的距離。題意給定「導螺桿每轉動 10 圈,滑台移動 100mm」,故導程 L = 100/10 = 10mm,而非 5mm。
Learning Tip
"此類機電整合計算題的核心考點在於掌握步進馬達脈波與轉角換算、減速比對輸出轉數的影響,以及導螺桿導程的定義。常見陷阱為混淆「減速比」的分子分母(輸出轉數 = 馬達轉數 ÷ 減速比),以及誤將導程與螺距視為不同概念。實務上需注意全步進與半步進模式會影響解析度,計算時務必確認步進角是否已正確對應操作模式。"
學員答題分佈
①滑台之移動距離S=50 mm0%
②滑台之移動距離S=60 mm0%
③螺桿之導程L=5 mm0%
④螺桿之導程L=10 mm0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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