2025年中職機(jī)電一體化技術(shù)（設(shè)備基礎(chǔ)原理）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)部件的作用不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.傳遞動(dòng)力B.改變運(yùn)動(dòng)形式C.提高系統(tǒng)精度D.存儲(chǔ)能量2.以下哪種傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)？（）A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.蝸桿傳動(dòng)3.滾珠絲杠副的基本導(dǎo)程減小，將使得（）。A.承載能力增大B.傳動(dòng)效率提高C.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性變差D.定位精度提高4.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）。A.緩沖減振B.傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩C.防止過(guò)載D.補(bǔ)償兩軸的偏移5.下列哪種傳感器不屬于位置傳感器？（）A.光電編碼器B.光柵尺C.熱電偶D.磁電式傳感器6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角精度主要取決于（）。A.電機(jī)的制造精度B.驅(qū)動(dòng)電源的性能C.負(fù)載的大小D.控制方式7.直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括（）。A.改變電樞電壓B.改變電樞回路電阻C.改變勵(lì)磁磁通D.改變極對(duì)數(shù)8.交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，基頻以下調(diào)速應(yīng)采用（）。A.恒磁通調(diào)速B.恒功率調(diào)速C.弱磁調(diào)速D.變極調(diào)速9.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的執(zhí)行元件不包括（）。A.電動(dòng)機(jī)B.液壓缸C.氣缸D.傳感器10.工業(yè)機(jī)器人的手部通常由（）組成。A.手指、手腕和基座B.手指、手腕和手臂C.手指、手腕和末端執(zhí)行器D.手指、手腕和控制器11.以下哪種控制算法不屬于智能控制算法？（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.比例積分微分控制D.遺傳算法12.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則不包括（）。A.機(jī)電互補(bǔ)原則B.效益最大原則C.自動(dòng)化、省力化原則D.個(gè)性化原則13.機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程一般不包括以下哪個(gè)階段？（）A.需求分析B.方案設(shè)計(jì)C.詳細(xì)設(shè)計(jì)D.產(chǎn)品銷售14.以下哪種材料不屬于常用的機(jī)械結(jié)構(gòu)材料？（）A.鋁合金B(yǎng).鋼鐵C.工程塑料D.半導(dǎo)體材料15.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，檢測(cè)與反饋環(huán)節(jié)的作用是（）。A.對(duì)系統(tǒng)的輸出進(jìn)行測(cè)量和反饋B.對(duì)系統(tǒng)的輸入進(jìn)行檢測(cè)和處理C.對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制D.對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和報(bào)警16.以下哪種傳動(dòng)部件常用于傳遞兩平行軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力？（）A.圓柱齒輪B.圓錐齒輪C.蝸輪蝸桿D.螺旋齒輪17.同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)不包括（）。A.傳動(dòng)比準(zhǔn)確B.傳動(dòng)效率高C.能吸振緩沖D.不需要潤(rùn)滑18.以下哪種傳感器可用于測(cè)量溫度？（）A.應(yīng)變片B.熱敏電阻C.霍爾元件D.光電二極管19.直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)是（）。A.恒定磁場(chǎng)B.交變磁場(chǎng)C.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)D.脈動(dòng)磁場(chǎng)20.工業(yè)機(jī)器人的編程方式不包括（）。A.示教編程B.離線編程C.在線編程D.圖形編程第II卷（非選擇題共60分）21.填空題：（每題2分，共10分）（1）機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)、______、______、自動(dòng)控制技術(shù)、______和接口技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的綜合應(yīng)用。（2）齒輪傳動(dòng)的失效形式主要有______、______、齒面膠合、齒面磨損和齒側(cè)間隙過(guò)大等。（3）傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有______、______、重復(fù)性、遲滯、零點(diǎn)輸出和滿量程輸出等。（4）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角誤差是指______與______之間的差值。（5）工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)包括______、______、______、______和重復(fù)定位精度等。22.簡(jiǎn)答題：（每題5分，共20分）（1）簡(jiǎn)述滾珠絲杠副的工作原理。（2）說(shuō)明直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性。（3）簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)中接口的作用。（4）簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的編程步驟。23.分析題：（每題10分，共20分）（1）分析齒輪傳動(dòng)中，影響傳動(dòng)精度的主要因素有哪些？如何提高齒輪傳動(dòng)的精度？（2）某機(jī)電一體化系統(tǒng)采用直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速，已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為5kW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，電樞電阻為0.5Ω。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為10N·m時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩。24.材料分析題：（10分）材料：某企業(yè)生產(chǎn)的一款機(jī)電一體化產(chǎn)品，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了定位精度下降的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品采用的滾珠絲杠副磨損嚴(yán)重。問(wèn)題：請(qǐng)分析滾珠絲杠副磨損對(duì)產(chǎn)品定位精度的影響，并提出相應(yīng)的解決措施。25.設(shè)計(jì)題：（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)對(duì)某一物體的位置控制。該系統(tǒng)包括傳感器、控制器、執(zhí)行元件等部分。請(qǐng)說(shuō)明各部分的作用，并畫出系統(tǒng)的原理框圖。答案：1.D2.C3.D4.B5.C6.A7.D8.A9.D10.C11.C12.D13.D14.D15.A16.A17.C18.B19.B20.D21.（1）微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)；（2）輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕；（3）精度、靈敏度；（4）實(shí)際步距角、理論步距角；（5）自由度、工作范圍、額定負(fù)載、最大工作速度22.（1）滾珠絲杠副是一種在絲杠和螺母之間加入滾珠作為中間傳動(dòng)元件的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其工作原理是：當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在絲杠和螺母的滾道內(nèi)滾動(dòng)，通過(guò)滾珠的滾動(dòng)將絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母的直線運(yùn)動(dòng)。（2）直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性包括：改變電樞電壓調(diào)速，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬，機(jī)械特性硬；改變電樞回路電阻調(diào)速，調(diào)速范圍窄，能耗大；改變勵(lì)磁磁通調(diào)速，只能在基速以上調(diào)速，調(diào)速范圍有限。（3）接口的作用包括：實(shí)現(xiàn)不同功能模塊之間的信號(hào)傳遞和匹配；進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、功率放大等；對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界的通信和交互。（4）工業(yè)機(jī)器人的編程步驟一般包括：任務(wù)分析，確定機(jī)器人的工作任務(wù)和動(dòng)作要求；路徑規(guī)劃，規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑；指令編寫，根據(jù)路徑規(guī)劃編寫機(jī)器人的控制指令；程序調(diào)試，對(duì)編寫好的程序進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化；程序存儲(chǔ)，將調(diào)試好的程序存儲(chǔ)到機(jī)器人的控制器中。23.（1）影響齒輪傳動(dòng)精度的主要因素有：齒輪的制造精度、安裝精度、傳動(dòng)比、載荷大小和性質(zhì)等。提高齒輪傳動(dòng)精度的措施有：提高齒輪的加工精度，包括齒形精度、齒向精度等；合理選擇齒輪的材料和熱處理工藝，提高齒面硬度和耐磨性；采用合適的潤(rùn)滑方式，減少齒面磨損；正確安裝齒輪，保證齒輪的中心距、平行度等精度要求；對(duì)齒輪進(jìn)行修形，改善齒輪的嚙合性能。（2）根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式T=CTΦIa，其中CT為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為磁通，Ia為電樞電流。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率P=5kW，額定轉(zhuǎn)速nN=1500r/min，可求出額定轉(zhuǎn)矩TN=9550P/nN=31.83N·m。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=10N·m時(shí)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡方程T=TL，可得電磁轉(zhuǎn)矩T=10N·m。再根據(jù)T=CTΦIa，可求出電樞電流Ia=T/CTΦ。由于磁通不變，可根據(jù)額定參數(shù)求出CTΦ的值，進(jìn)而求出電樞電流Ia的值。24.滾珠絲杠副磨損會(huì)導(dǎo)致絲杠與螺母之間的間隙增大，從而影響傳動(dòng)精度，使產(chǎn)品的定位精度下降。解決措施包括：定期檢查和更換磨損嚴(yán)重的滾珠絲杠副；采用預(yù)緊裝