2025年機電工程技術交流試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某機械傳動系統(tǒng)中，主動輪齒數(shù)Z1=20，從動輪齒數(shù)Z2=60，模數(shù)m=2mm，中心距為（）。A.80mmB.100mmC.120mmD.140mm2.三相異步電動機的同步轉速n0=1500r/min，額定轉速nN=1440r/min，其轉差率s為（）。A.0.02B.0.04C.0.06D.0.083.以下哪種傳感器適用于非接觸式測量物體表面溫度？（）A.熱電偶B.熱電阻C.紅外測溫儀D.鉑電阻4.液壓系統(tǒng)中，溢流閥的主要作用是（）。A.調(diào)節(jié)流量B.穩(wěn)定系統(tǒng)壓力C.控制方向D.過濾油液5.可編程邏輯控制器（PLC）中，輸入繼電器（X）的觸點在梯形圖中（）。A.只能使用一次B.可無限次使用C.僅能作為常閉觸點D.僅能作為常開觸點6.滾動軸承的基本額定壽命L10是指（）。A.90%軸承發(fā)生點蝕前的總轉數(shù)B.10%軸承發(fā)生點蝕前的總轉數(shù)C.所有軸承的平均壽命D.最大壽命7.數(shù)控機床中，G00指令表示（）。A.直線插補B.快速定位C.圓弧插補D.暫停8.下列哪種焊接方法屬于壓焊？（）A.電弧焊B.電阻焊C.氣焊D.激光焊9.交流接觸器的額定電壓是指（）。A.線圈的額定電壓B.主觸點的額定電壓C.輔助觸點的額定電壓D.控制電路的額定電壓10.機械零件的表面粗糙度Ra值越小，說明（）。A.表面越粗糙B.表面越光滑C.加工成本越低D.耐磨性越差二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選、錯選不得分，少選得1分）11.以下屬于機電一體化系統(tǒng)基本組成的有（）。A.機械本體B.檢測傳感部分C.執(zhí)行機構D.動力系統(tǒng)12.三相異步電動機的調(diào)速方法包括（）。A.改變電源頻率B.改變磁極對數(shù)C.改變轉差率D.改變電源相序13.液壓系統(tǒng)中，流量控制閥包括（）。A.節(jié)流閥B.調(diào)速閥C.溢流閥D.順序閥14.以下屬于位置檢測元件的有（）。A.編碼器B.光柵尺C.接近開關D.壓力傳感器15.機械零件的失效形式主要有（）。A.斷裂B.磨損C.變形D.腐蝕三、填空題（每題2分，共20分）16.金屬材料的力學性能主要包括強度、硬度、塑性、韌性和__________。17.變壓器的基本工作原理是__________。18.伺服系統(tǒng)的基本要求包括高精度、快速響應、__________和穩(wěn)定性。19.齒輪傳動中，齒面失效形式主要有齒面點蝕、齒面磨損、__________和齒面塑性變形。20.工業(yè)機器人的坐標系通常包括關節(jié)坐標系、__________、工具坐標系和用戶坐標系。21.交流電動機的啟動方式主要有直接啟動、__________和自耦變壓器降壓啟動。22.液壓系統(tǒng)的壓力損失包括沿程壓力損失和__________。23.電氣控制線路中，熔斷器的主要作用是__________。24.數(shù)控機床的插補算法主要有逐點比較法、__________和數(shù)字積分法。25.機械振動按振動產(chǎn)生的原因可分為自由振動、受迫振動和__________。四、簡答題（每題6分，共30分）26.簡述PID控制中比例（P）、積分（I）、微分（D）環(huán)節(jié)的作用。27.說明滾動軸承預緊的目的及常用預緊方法。28.分析三相異步電動機缺相運行的危害。29.列舉液壓系統(tǒng)中油液污染的主要來源及控制措施。30.簡述數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的基本要求。五、計算題（每題8分，共16分）31.某三相異步電動機的額定功率P=11kW，額定電壓U=380V，功率因數(shù)cosφ=0.85，效率η=0.88，求額定電流IN（保留兩位小數(shù)）。32.某齒輪傳動系統(tǒng)中，主動輪轉速n1=1500r/min，齒數(shù)Z1=20，從動輪齒數(shù)Z2=60，模數(shù)m=4mm，求：（1）傳動比i；（2）從動輪轉速n2；（3）中心距a。六、案例分析題（9分）33.某工廠一臺數(shù)控車床在加工過程中出現(xiàn)“主軸無法啟動”故障，操作面板顯示“主軸驅(qū)動器報警”。試分析可能的故障原因及排查步驟。答案一、單項選擇題1.A（中心距a=m(Z1+Z2)/2=2×(20+60)/2=80mm）2.B（s=(n0nN)/n0=(15001440)/1500=0.04）3.C（紅外測溫儀通過接收物體紅外輻射實現(xiàn)非接觸測溫）4.B（溢流閥通過溢流保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定）5.B（PLC輸入繼電器觸點可在梯形圖中無限次使用）6.A（L10表示90%軸承不發(fā)生點蝕的額定壽命）7.B（G00為快速定位指令）8.B（電阻焊通過加壓和通電實現(xiàn)焊接，屬于壓焊）9.B（接觸器額定電壓指主觸點的額定工作電壓）10.B（Ra值越小，表面粗糙度越低，表面越光滑）二、多項選擇題11.ABCD（機電一體化系統(tǒng)包括機械本體、檢測傳感、執(zhí)行機構、動力與驅(qū)動、控制與信息處理部分）12.ABC（改變電源相序用于改變轉向，非調(diào)速方法）13.AB（節(jié)流閥、調(diào)速閥用于控制流量；溢流閥、順序閥為壓力閥）14.ABC（壓力傳感器檢測壓力，非位置檢測）15.ABCD（斷裂、磨損、變形、腐蝕均為常見失效形式）三、填空題16.疲勞強度17.電磁感應原理18.寬調(diào)速范圍19.齒面膠合20.直角坐標系（或笛卡爾坐標系）21.星三角降壓啟動22.局部壓力損失23.短路保護24.數(shù)字脈沖乘法器（或時間分割法）25.自激振動四、簡答題26.比例（P）環(huán)節(jié)：輸出與偏差成正比，快速反映誤差，減小穩(wěn)態(tài)誤差；積分（I）環(huán)節(jié)：消除穩(wěn)態(tài)誤差，積分作用越強，消除誤差速度越快，但可能引起超調(diào)；微分（D）環(huán)節(jié)：預測誤差變化趨勢，抑制偏差變化，改善系統(tǒng)動態(tài)性能，減小超調(diào)。27.預緊目的：提高軸承剛度、旋轉精度，減少振動和噪聲，延長壽命。常用方法：①磨窄套圈端面預緊（如成對安裝的角接觸球軸承）；②彈簧預緊（通過彈簧施加軸向力）；③調(diào)整墊片預緊（通過改變墊片厚度調(diào)整軸向間隙）。28.危害：①電動機無法啟動，堵轉電流大，導致繞組過熱燒毀；②運行中缺相時，未斷相繞組電流增大（約1.73倍額定電流），溫升加?。虎坜D矩下降（約為額定轉矩的40%），負載不變時轉速降低，可能導致設備停機或損壞；④長時間缺相運行會加速絕緣老化，縮短電機壽命。29.污染來源：①系統(tǒng)制造、裝配過程中殘留的切屑、焊渣等；②油液氧化提供的膠狀物質(zhì)；③外界侵入的灰塵、水分；④運動部件磨損產(chǎn)生的金屬顆粒。控制措施：①嚴格清洗元件和系統(tǒng)；②使用高精度過濾器（如10μm以下濾芯）；③定期更換油液并檢測污染度；④密封防塵，防止外界雜質(zhì)侵入；⑤控制油溫（避免過高加速氧化）。30.基本要求：①高精度：定位精度和重復定位精度滿足加工要求（如±0.001mm）；②快速響應：動態(tài)跟隨誤差小，加速/減速時間短；③寬調(diào)速范圍：低速大轉矩（如0.1r/min～2000r/min），滿足不同加工工況；④穩(wěn)定性：抗干擾能力強，低速無爬行，高速無振動；⑤可靠性：適應工業(yè)環(huán)境（溫度、濕度、粉塵等），長期穩(wěn)定運行。五、計算題31.解：三相電動機額定電流公式：IN=P/(√3×U×cosφ×η)代入數(shù)據(jù)：IN=11000/(1.732×380×0.85×0.88)≈11000/(1.732×380×0.748)≈11000/488.5≈22.52A答：額定電流約為22.52A。32.解：（1）傳動比i=Z2/Z1=60/20=3；（2）從動輪轉速n2=n1/i=1500/3=500r/min；（3）中心距a=m(Z1+Z2)/2=4×(20+60)/2=4×40=160mm。答：（1）i=3；（2）n2=500r/min；（3）a=160mm。六、案例分析題33.可能故障原因及排查步驟：（1）電氣部分：①主軸驅(qū)動器電源故障（如斷路器跳閘、熔斷器熔斷）；②驅(qū)動器控制信號丟失（如PLC輸出至驅(qū)動器的啟動信號未發(fā)送）；③主軸電機繞組短路或接地（導致驅(qū)動器過流保護）；④編碼器故障（反饋信號異常觸發(fā)報警）。（2）機械部分：①主軸機械卡阻（如軸承損壞、齒輪卡死），導致電機堵轉；②聯(lián)軸器斷裂或松動，動力無法傳遞。排查步