2025年機電工程綜合技能試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.機械制圖中，三視圖的投影規(guī)則是（）。A.長對正、高平齊、寬相等B.長相等、高平齊、寬對正C.長對正、高相等、寬平齊D.長平齊、高平正、寬相等2.某三相異步電動機銘牌標注“Y160M4”，其中“4”表示（）。A.額定電壓400VB.極對數(shù)為4C.磁極數(shù)為4D.額定頻率4Hz3.滾動軸承6208的內(nèi)徑尺寸是（）。A.8mmB.40mmC.20mmD.80mm4.電氣控制電路中，熱繼電器的主要作用是（）。A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.失壓保護5.液壓系統(tǒng)中，液壓缸屬于（）。A.動力元件B.執(zhí)行元件C.控制元件D.輔助元件6.形位公差符號“⊥”表示（）。A.平行度B.垂直度C.同軸度D.圓跳動7.PLC編程中，定時器T37（設定值為100）的定時時間為（）（假設時基為0.1s）。A.10sB.100sC.1sD.0.1s8.某鋼材的牌號為Q235B，其中“235”表示（）。A.屈服強度235MPaB.抗拉強度235MPaC.布氏硬度235HBD.沖擊功235J9.三相異步電動機的調(diào)速方法中，屬于變極調(diào)速的是（）。A.改變電源頻率B.改變定子繞組接線方式C.改變轉(zhuǎn)差率D.改變轉(zhuǎn)子電阻10.設備安裝時，墊鐵組的塊數(shù)一般不超過（）。A.2塊B.3塊C.4塊D.5塊二、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述形位公差與尺寸公差的區(qū)別及聯(lián)系。2.說明三相異步電動機直接啟動與降壓啟動的適用場景及優(yōu)缺點。3.列舉PLC輸入模塊的常見類型（至少3種），并說明其適用的信號類型。4.液壓系統(tǒng)中，如何通過觀察油液狀態(tài)判斷系統(tǒng)故障？（至少列舉3種現(xiàn)象及對應故障）5.設備安裝找正的主要步驟包括哪些？三、計算題（每題10分，共30分）1.某轉(zhuǎn)軸承受扭矩T=2000N·m，軸的材料為45鋼（許用切應力[τ]=50MPa），試設計軸的最小直徑d（扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)Wp=πd3/16）。2.某帶式輸送機的電動機額定功率P=15kW，額定轉(zhuǎn)速n=1440r/min，傳動效率η=0.85，驅(qū)動滾筒直徑D=500mm，求輸送機的最大運行速度v（忽略滾筒空載損耗）。3.如圖所示（假設圖中為RLC串聯(lián)電路，R=10Ω，L=0.1H，C=100μF，電源電壓u=220√2sin(314t)V），計算：（1）電路的阻抗Z；（2）電流的有效值I；（3）有功功率P。四、綜合分析題（每題20分，共40分）1.某工廠一臺C6140車床運行時出現(xiàn)以下故障：主軸電機啟動后，進給系統(tǒng)無法動作，且操作面板上的進給指示燈不亮。已知電氣控制回路中，進給系統(tǒng)由接觸器KM2控制，指示燈HL2由中間繼電器KA1控制。請結(jié)合電氣控制原理，分析可能的故障原因及排查步驟。2.某車間新安裝一臺離心泵，試運行時發(fā)現(xiàn)泵體振動過大（超過5mm/s），且出口壓力不穩(wěn)定（波動±0.2MPa）。請從機械安裝、流體系統(tǒng)、電氣驅(qū)動三個方面分析可能的原因，并提出對應的解決措施。答案一、單項選擇題1.A2.C3.B（6208中后兩位08×5=40mm）4.B5.B6.B7.A（100×0.1s=10s）8.A9.B10.B二、簡答題1.區(qū)別：尺寸公差控制零件的尺寸誤差（如長度、直徑），形位公差控制零件的形狀（如直線度）和位置誤差（如垂直度）。聯(lián)系：形位誤差會影響尺寸精度，尺寸公差帶包含形位公差帶；設計時需綜合考慮，重要表面需同時標注尺寸公差和形位公差。2.直接啟動：適用于小容量電機（一般≤11kW），優(yōu)點是電路簡單、成本低；缺點是啟動電流大（57倍額定電流），可能影響電網(wǎng)電壓。降壓啟動：適用于大容量電機（＞11kW），通過星三角、自耦變壓器等降低啟動電壓，減小啟動電流；缺點是電路復雜、成本高，啟動轉(zhuǎn)矩降低。3.常見類型：（1）直流輸入模塊（DC24V），適用于接近開關、按鈕等直流信號；（2）交流輸入模塊（AC220V），適用于交流接觸器輔助觸點等交流信號；（3）高速計數(shù)輸入模塊，適用于編碼器等高頻脈沖信號；（4）模擬量輸入模塊（如420mA、010V），適用于溫度、壓力傳感器的連續(xù)信號。4.（1）油液渾濁：可能混入水分或雜質(zhì)，需檢測含水量或過濾；（2）油液發(fā)黑、有焦味：可能因高溫導致油液氧化，需檢查冷卻系統(tǒng)或更換油液；（3）油液中有氣泡：可能因吸油管路漏氣或油箱液面過低，需檢查密封或補充油液；（4）油液粘度顯著降低：可能因高溫或混入低粘度油，需檢測粘度并更換。5.步驟：（1）初步定位：通過線墜或激光準直儀確定設備中心位置；（2）粗平：使用水平儀調(diào)整墊鐵，使設備主要平面水平度偏差≤0.1mm/m；（3）精平：通過調(diào)整斜墊鐵，將關鍵安裝面（如導軌）的水平度、垂直度調(diào)整至設計要求（一般≤0.02mm/m）；（4）復檢：緊固地腳螺栓后，重新測量水平度和位置偏差，確認符合要求。三、計算題1.解：扭轉(zhuǎn)切應力公式τ=T/Wp≤[τ]，Wp=πd3/16，代入得d≥3√(16T/(π[τ]))。代入數(shù)據(jù)：T=2000N·m=2×10?N·mm，[τ]=50MPa=50N/mm2，d≥3√(16×2×10?/(3.14×50))=3√(2038216.56)=126.8mm，取d=127mm。2.解：電動機輸出轉(zhuǎn)矩T=9550P/n=9550×15/1440≈99.58N·m；驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)矩T=F×D/2（F為輸送帶拉力），故F=2T/D=2×99.58/0.5≈398.32N；輸送機功率P=F×v/η，故v=P×η/F=15×103×0.85/398.32≈32.0m/s（注：實際中帶速一般≤4m/s，此處假設數(shù)據(jù)為理論計算）。3.解：（1）感抗XL=ωL=314×0.1=31.4Ω，容抗XC=1/(ωC)=1/(314×100×10??)≈31.8Ω，阻抗Z=√[R2+(XLXC)2]=√[102+(31.431.8)2]≈10.01Ω；（2）電流有效值I=U/Z=220/10.01≈21.98A；（3）有功功率P=I2R=21.982×10≈4831W≈4.83kW。四、綜合分析題1.故障分析：（1）電氣控制回路電源故障：檢查控制回路熔斷器FU是否熔斷，萬用表測量控制變壓器輸出電壓是否正常（如AC220V）。（2）進給操作按鈕故障：按下進給啟動按鈕SB2，測量其觸點是否導通；若不通，可能按鈕觸點氧化或機械卡阻。（3）中間繼電器KA1故障：檢查KA1線圈是否得電（用萬用表測線圈兩端電壓），若失電，可能線圈燒毀或控制線路斷路；若得電但觸點未閉合，可能觸點粘連或燒蝕。（4）接觸器KM2故障：KA1觸點閉合后，KM2線圈應得電，若未得電，檢查KA1到KM2線圈的線路是否斷路；若線圈得電但主觸點未閉合，可能接觸器機械卡阻或主觸點燒蝕。（5）進給指示燈HL2故障：HL2由KA1輔助觸點控制，若KA1觸點閉合但燈不亮，可能燈泡損壞或指示燈線路斷路。排查步驟：①檢查控制回路電源；②測試SB2按鈕導通性；③測量KA1線圈電壓；④檢查KA1觸點狀態(tài)；⑤測試KM2線圈電壓及主觸點；⑥檢查HL2燈泡及線路。2.原因分析與解決措施：（1）機械安裝方面：泵與電機軸不同心（對中偏差大）：振動頻率為1倍轉(zhuǎn)頻，伴隨軸向振動。解決：重新找正，使用激光對中儀調(diào)整，確保同軸度≤0.05mm。地腳螺栓松動或墊鐵未壓實：振動無固定頻率，設備整體晃動。解決：緊固地腳螺栓，重新調(diào)整墊鐵并點焊固定。葉輪不平衡（如磨損或積垢）：振動頻率為1倍轉(zhuǎn)頻，徑向振動明顯。解決：拆卸葉輪做動平衡測試，清理或更換葉輪。（2）流體系統(tǒng)方面：吸入管路堵塞或閥門未全開：導致氣蝕，泵內(nèi)產(chǎn)生氣泡破裂沖擊，振動伴隨噪聲。解決：檢查吸入管路，清理過濾器，全開進口閥門，確保吸入壓頭≥必需汽蝕余量。出口管路共振（管路固有頻率與泵頻率接近）：振動沿管路傳遞，壓力波動。解決：增加管路支撐，改變管路長度或直徑以避開共振頻率。介質(zhì)中含氣體（如溶解氣析出