2025年湖南省機(jī)電類專業(yè)綜合試題附答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某機(jī)械零件圖中，Φ50H7/g6表示孔軸配合為（）。A.間隙配合B.過渡配合C.過盈配合D.無法確定答案：A2.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和，且以最短桿的鄰邊為機(jī)架，則機(jī)構(gòu)為（）。A.雙曲柄機(jī)構(gòu)B.雙搖桿機(jī)構(gòu)C.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)D.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)答案：C3.三相異步電動機(jī)銘牌標(biāo)注“Y/△-11”，表示（）。A.額定電壓380V時接Y形，220V時接△形，聯(lián)結(jié)組號11B.額定電壓220V時接Y形，380V時接△形，聯(lián)結(jié)組號11C.額定電壓380V時接△形，220V時接Y形，聯(lián)結(jié)組號11D.額定電壓220V時接△形，380V時接Y形，聯(lián)結(jié)組號11答案：A4.在PLC梯形圖中，若某輸出繼電器線圈直接與左母線連接，則該線圈（）。A.始終得電B.需通過外部輸入觸發(fā)C.無法工作D.受內(nèi)部計數(shù)器控制答案：C5.某直流電路中，已知電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω，外電路電阻R=5.5Ω，則電路電流I和端電壓U分別為（）。A.2A，11VB.1.8A，10VC.2.4A，13.2VD.1.5A，8.25V答案：A（計算：I=E/(R+r)=12/(5.5+0.5)=2A；U=IR=2×5.5=11V）6.傳感器按輸出信號類型分類，熱電偶屬于（）。A.數(shù)字式傳感器B.模擬式傳感器C.開關(guān)式傳感器D.智能傳感器答案：B7.滾動軸承6208的內(nèi)徑尺寸為（）。A.8mmB.40mmC.20mmD.80mm答案：B（內(nèi)徑計算：后兩位08×5=40mm）8.液壓系統(tǒng)中，能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的元件是（）。A.液壓缸B.液壓泵C.換向閥D.油箱答案：B9.某閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1))，該系統(tǒng)為（）型系統(tǒng)。A.0B.ⅠC.ⅡD.Ⅲ答案：B（系統(tǒng)型別由積分環(huán)節(jié)個數(shù)決定，此處有1個積分環(huán)節(jié)）10.機(jī)械加工中，為消除工件內(nèi)應(yīng)力，常采用的熱處理工藝是（）。A.淬火B(yǎng).回火C.退火D.正火答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.機(jī)械制圖中，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖紙基本幅面有A0~A4五種，其中A3幅面的尺寸為（297mm×420mm）。2.螺紋的公稱直徑是指（大徑），普通螺紋的牙型角為（60°）。3.三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法有（變極調(diào)速）、（變頻調(diào)速）和（變轉(zhuǎn)差率調(diào)速）。4.電氣控制電路中，熱繼電器的作用是（過載保護(hù)），熔斷器的作用是（短路保護(hù)）。5.液壓系統(tǒng)的壓力取決于（負(fù)載），執(zhí)行元件的運(yùn)動速度取決于（流量）。6.滾珠絲杠副的主要特點是（傳動效率高）、（精度保持性好）、（可逆性）。7.PLC的基本組成包括（CPU模塊）、（輸入輸出模塊）、（電源模塊）和（編程設(shè)備）。8.機(jī)械振動按產(chǎn)生原因可分為（自由振動）、（受迫振動）和（自激振動）。9.直流電動機(jī)的調(diào)速方法有（調(diào)節(jié)電樞電壓）、（改變電樞回路電阻）和（減弱勵磁磁通）。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述齒輪傳動的主要優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：傳動效率高（可達(dá)98%~99%）、傳動比準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長；缺點：制造和安裝精度要求高、成本較高、不適用于遠(yuǎn)距離傳動、低精度時噪聲較大。2.說明直流電動機(jī)的工作原理。答：直流電動機(jī)基于通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理工作。定子產(chǎn)生恒定磁場，轉(zhuǎn)子繞組通入直流電流后，載流導(dǎo)體在磁場中受安培力作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。電刷和換向器的作用是將外部直流電流轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子繞組的交變電流，確保轉(zhuǎn)矩方向不變。3.簡述PID控制器中比例（P）、積分（I）、微分（D）環(huán)節(jié)的作用。答：比例環(huán)節(jié)（P）：成比例反映系統(tǒng)偏差，偏差越大，控制作用越強(qiáng)，能快速減小偏差但可能引起超調(diào)；積分環(huán)節(jié)（I）：消除穩(wěn)態(tài)誤差，通過累積偏差歷史值持續(xù)調(diào)整輸出，提高系統(tǒng)精度；微分環(huán)節(jié)（D）：反映偏差變化趨勢，提前預(yù)測偏差變化方向，抑制超調(diào)，改善系統(tǒng)動態(tài)性能。4.列舉機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素，并說明各要素的功能。答：五大要素：機(jī)械本體（支撐和傳動，提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）、動力與驅(qū)動單元（提供能量，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、檢測與傳感單元（采集系統(tǒng)狀態(tài)信息，反饋給控制單元）、控制與信息處理單元（分析信息，提供控制指令）、執(zhí)行單元（根據(jù)指令完成具體動作）。5.簡述液壓系統(tǒng)中節(jié)流閥與調(diào)速閥的區(qū)別。答：節(jié)流閥通過改變通流面積調(diào)節(jié)流量，但流量受負(fù)載壓力變化影響較大；調(diào)速閥由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)組成，減壓閥能自動補(bǔ)償負(fù)載變化引起的壓差變化，保持節(jié)流閥前后壓差恒定，從而穩(wěn)定流量，適用于流量穩(wěn)定性要求高的場合。四、計算題（共30分）1.（10分）如圖所示平面機(jī)構(gòu)（圖略，實際答題時需描述：主動件AB長20mm，繞A轉(zhuǎn)動；BC長50mm，與CD桿（長35mm）在C點鉸接，CD繞D轉(zhuǎn)動；DE長40mm，與EF桿（長30mm）在E點鉸接，EF繞F轉(zhuǎn)動；G為BC桿上的動點），試計算機(jī)構(gòu)自由度，并判斷是否具有確定運(yùn)動（假設(shè)各運(yùn)動副均為轉(zhuǎn)動副，無虛約束和局部自由度）。解：機(jī)構(gòu)中活動構(gòu)件數(shù)n=5（AB、BC、CD、DE、EF）；轉(zhuǎn)動副數(shù)PL=6（A、B、C、D、E、F）；無高副PH=0。自由度F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-0=15-12=3。原動件數(shù)為1（AB為主動件），原動件數(shù)小于自由度，機(jī)構(gòu)無確定運(yùn)動。2.（10分）某齒輪傳動中，已知主動輪齒數(shù)z1=20，模數(shù)m=4mm，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動比i=3，試計算從動輪齒數(shù)z2、分度圓直徑d2、中心距a及從動輪轉(zhuǎn)速n2。解：z2=z1×i=20×3=60；d2=m×z2=4×60=240mm；中心距a=m(z1+z2)/2=4×(20+60)/2=160mm；n2=n1/i=1440/3=480r/min。3.（10分）如圖所示電路（圖略，實際答題時描述：電源電壓U=24V，電阻R1=6Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，R4=8Ω，R5=10Ω，其中R1與R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，再與R4并聯(lián)，最后與R5串聯(lián)），求總電阻RT和總電流I。解：R1與R2并聯(lián)電阻R12=(R1×R2)/(R1+R2)=(6×12)/(6+12)=4Ω；R12與R3串聯(lián)電阻R123=R12+R3=4+4=8Ω；R123與R4并聯(lián)電阻R1234=(R123×R4)/(R123+R4)=(8×8)/(8+8)=4Ω；總電阻RT=R1234+R5=4+10=14Ω；總電流I=U/RT=24/14≈1.71A。五、綜合應(yīng)用題（共20分）某企業(yè)需設(shè)計一臺自動送料機(jī)，要求：①物料為直徑Φ30mm、長度100mm的鋼制圓柱，重量約0.5kg；②送料速度12件/分鐘；③送料距離2m，水平直線運(yùn)動；④具備缺料檢測和緊急停止功能。試完成以下設(shè)計：（1）選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型并說明理由；（2）設(shè)計檢測系統(tǒng)，包括傳感器類型及安裝位置；（3）繪制簡化的電氣控制邏輯圖（文字描述關(guān)鍵環(huán)節(jié)）。答：（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇：采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的滾珠絲杠副。理由：滾珠絲杠傳動效率高（約90%~95%）、定位精度高（可達(dá)0.01mm級），適合水平直線送料；步進(jìn)電動機(jī)可精確控制轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，滿足12件/分鐘的速度要求（每分鐘需移動2m×12=24m，線速度0.4m/s，對應(yīng)絲杠轉(zhuǎn)速n=v/(πd)，若絲杠導(dǎo)程5mm，轉(zhuǎn)速n=0.4×1000/5=80r/min，步進(jìn)電動機(jī)可輕松實現(xiàn)）。（2）檢測系統(tǒng)設(shè)計：①缺料檢測：采用光電傳感器（對射式），安裝于料倉出口處，發(fā)射端和接收端分別置于料道兩側(cè)，當(dāng)物料通過時遮擋光線，傳感器輸出信號；若連續(xù)2秒無信號變化（設(shè)定時間大于單個物料通過時間），判定為缺料，觸發(fā)報警。②緊急停止檢測：在操作面板和設(shè)備兩側(cè)安裝急停按鈕（常閉觸點），串聯(lián)接入控制回路，按下時斷開控制電源，電機(jī)立即停止。（3）電氣控制邏輯（文字描述）：主回路：三相電源→斷路器→接觸器主觸點→步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器→步進(jìn)電動機(jī)?？刂苹芈罚?4V直流電源→急停按