2025年机械设备维修技术试题及答案

2025年机械设备维修技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某型数控车床Z轴进给系统出现爬行现象，经检测伺服电机转速正常，最可能的故障原因是（）A.滚珠丝杠副预紧力过大B.导轨润滑不良C.编码器信号干扰D.伺服驱动器参数设置错误答案：B（爬行多因机械部件摩擦阻力不均，导轨润滑不良会导致动/静摩擦系数差异增大）2.液压系统中，若油箱油温持续高于65℃，且过滤器压差表显示正常，优先检查的部件是（）A.溢流阀B.液压泵C.冷却器D.换向阀答案：C（油温过高且过滤正常时，冷却器散热失效是主因）3.滚动轴承内圈与轴采用过盈配合安装时，正确的加热温度范围是（）A.50-80℃B.80-120℃C.120-150℃D.150-200℃答案：B（过盈配合加热温度需确保内圈膨胀但不超过轴承材料回火温度，通常80-120℃）4.某立式加工中心主轴准停误差超差（标准±0.02mm），检测发现编码器信号正常，可能的故障点是（）A.主轴轴承游隙过大B.准停传感器安装位置偏移C.主轴电机功率不足D.液压卡盘夹紧力不足答案：B（编码器正常时，准停传感器位置偏移会直接导致定位误差）5.齿轮箱异响故障中，若异响频率与转速成整数倍关系且随负载增大而加剧，最可能的失效形式是（）A.齿面点蚀B.齿根裂纹C.齿面胶合D.齿侧间隙过大答案：B（齿根裂纹会导致周期性冲击，频率与转速相关，负载增大时冲击加剧）6.三相异步电机维修后空载电流过大（超过额定电流40%），可能的原因是（）A.定子绕组匝数过多B.转子导条断裂C.轴承间隙过小D.定子与转子气隙不均匀答案：D（气隙不均会导致磁路不对称，空载电流增大；转子导条断裂会导致负载电流异常）7.液压缸活塞杆出现轴向窜动，经检查密封件完好，应重点检测（）A.缸筒内壁磨损B.活塞与活塞杆连接螺纹松动C.液压油黏度D.换向阀中位机能答案：B（密封完好时，活塞与活塞杆连接松动会导致轴向窜动）8.某带式输送机驱动滚筒轴承温度异常升高（＞85℃），振动频谱显示1倍频（轴承转速频率）能量突出，可能的故障是（）A.轴承内圈剥落B.轴承外圈压痕C.轴承润滑脂过多D.滚筒轴弯曲答案：D（轴弯曲会导致轴承承受额外径向力，振动以1倍频为主；内圈剥落会出现高频谐波）9.维修PLC控制的自动化设备时，输入模块指示灯不亮但实际信号存在，优先排查（）A.PLC程序逻辑错误B.输入点公共端（COM）断线C.输出模块电源故障D.传感器供电电压答案：B（输入指示灯不亮但信号存在，多因公共端连接不良导致回路未闭合）10.空气压缩机排气量不足，检测进气滤清器、安全阀正常，应重点检查（）A.气缸盖密封垫B.冷却水管路C.电动机转速D.润滑油油位答案：A（气缸盖密封不严会导致压缩空气泄漏，直接影响排气量）11.数控机床刀库换刀时出现掉刀故障，机械臂运动正常，可能的原因是（）A.刀库定位销磨损B.刀柄拉钉长度不足C.机械臂驱动电机过载D.数控系统参数丢失答案：B（拉钉长度不足会导致主轴无法有效夹紧刀柄，换刀时易掉刀）12.桥式起重机大车运行机构啃轨（车轮与轨道侧面摩擦），若轨道直线度符合标准，应检查（）A.车轮直径差B.制动器制动力C.电动机功率D.钢丝绳张力答案：A（车轮直径不一致会导致两侧运行速度差异，引发啃轨）13.维修离心式水泵时，发现叶轮入口处出现蜂窝状麻点，最可能的失效形式是（）A.磨粒磨损B.气蚀C.接触疲劳D.腐蚀答案：B（叶轮入口低压区易发生气蚀，形成蜂窝状损伤）14.某设备齿轮副齿面出现亮斑（局部抛光现象），可能的原因是（）A.齿面硬度不足B.润滑油黏度过高C.齿面接触应力集中D.齿轮模数过小答案：C（接触应力集中会导致局部摩擦加剧，形成亮斑）15.液压系统中，蓄能器充气压力低于规定值50%时，最可能出现的故障是（）A.系统压力波动大B.液压缸速度变慢C.液压泵噪声增大D.过滤器堵塞答案：A（蓄能器充气不足会失去稳压作用，导致压力波动）二、判断题（每题1分，共10分）1.滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙，调整时需同时满足两者要求。（）答案：×（通常滚动轴承游隙调整以径向为主，轴向游隙由结构设计保证）2.液压系统中，油液污染度等级NAS16388级比9级更清洁。（）答案：√（NAS等级数值越小，污染度越低）3.异步电机维修时，若定子绕组匝数减少，会导致电机空载电流减小。（）答案：×（匝数减少会使磁通量增加，空载电流增大）4.齿轮齿面出现塑性变形时，齿顶和齿根会有明显的“飞边”。（）答案：√（塑性变形表现为齿面金属流动，形成飞边）5.液压缸爬行故障仅与机械部件有关，与液压系统无关。（）答案：×（液压油中混入空气或流量不稳定也会导致爬行）6.PLC输出模块选用继电器型时，可直接驱动交流220V、5A的电磁阀。（）答案：√（继电器输出模块额定负载一般可满足此类需求）7.空气压缩机检修后，首次启动应先空载运行30分钟，再逐步加载。（）答案：√（空载试运行可检查润滑、温度等参数是否正常）8.桥式起重机吊钩出现裂纹时，可采用补焊修复后继续使用。（）答案：×（吊钩为关键安全部件，裂纹后严禁补焊，需更换）9.离心泵启动前需灌满液体，否则会发生气缚现象。（）答案：√（气缚是因泵内气体未排尽，导致无法形成足够真空度）10.数控机床伺服电机编码器故障时，系统会报“位置偏差过大”报警。（）答案：√（编码器信号异常会导致实际位置与指令位置偏差超阈值）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述滚动轴承失效的主要形式及特征。答案：滚动轴承失效形式主要有：（1）疲劳剥落：滚道或滚动体表面出现片状剥落坑，伴随振动和噪声增大；（2）磨损：表面出现均匀或局部磨损痕迹，游隙增大；（3）塑性变形：滚道或滚动体表面出现压痕（如过载导致）；（4）腐蚀：表面出现锈斑或麻点（因水或腐蚀性介质侵入）；（5）断裂：滚动体或套圈出现裂纹甚至破碎（多因冲击载荷或材料缺陷）。2.液压系统压力不足的常见原因及排查步骤。答案：常见原因：（1）液压泵磨损或内泄漏；（2）溢流阀设定压力过低或阀心卡滞；（3）液压缸/液压马达内泄漏；（4）管路泄漏；（5）油液黏度过低。排查步骤：①检查系统外泄漏（管路、接头）；②检测液压泵出口压力（若低于额定值，可能泵失效）；③调整溢流阀压力（若调整无效，拆检阀心）；④测量执行元件（液压缸/马达）进出口压力差（差值过小则内泄漏）；⑤检测油液黏度（过低需更换）。3.简述数控机床主轴热变形的影响及预防措施。答案：影响：主轴热变形会导致加工尺寸误差（如轴向伸长或径向偏移），降低加工精度。预防措施：①采用恒温冷却系统（如主轴油冷机）；②优化主轴轴承润滑（使用低发热润滑脂或油雾润滑）；③合理设计散热结构（增加散热片或强制风冷）；④加工前进行预热（使主轴温度稳定）；⑤通过数控系统补偿热变形误差（如温度传感器实时反馈修正坐标）。4.简述三相异步电机绕组短路故障的检测方法。答案：检测方法：（1）外观检查：观察绕组是否有烧焦、绝缘层破损；（2）电阻法：用万用表测量各相绕组直流电阻（相间电阻差＞5%则可能短路）；（3）电流法：空载通电，某相电流明显偏大（短路相电流大）；（4）匝间短路测试仪：通过高频脉冲检测绕组匝间绝缘（波形异常表示短路）；（5）铁损法：对绕组施加低压交流电，测量损耗（短路时损耗增大）。5.简述带式输送机输送带跑偏的调整方法。答案：调整方法：（1）调整驱动滚筒/改向滚筒：通过调节滚筒轴承座螺栓，使滚筒轴线与输送机中心线垂直；（2）调整托辊组：向跑偏侧反向调整托辊（如输送带向右偏，将右侧托辊向前移）；（3）张紧装置调整：确保张紧力均匀（两侧张紧螺杆同步调节）；（4）修正物料落料点：使物料居中下落（避免偏载）；（5）更换磨损部件：若托辊/滚筒表面磨损不均，需更换。四、计算题（每题8分，共16分）1.某设备使用6208深沟球轴承（基本额定动载荷C=29.5kN），工作条件为：径向载荷Fr=5kN，轴向载荷Fa=1kN，转速n=1500r/min，载荷系数f_p=1.2，温度系数f_t=1.0（轴承温度＜100℃）。求该轴承的基本额定寿命L_h（公式：L_10=(C/P)^3×10^6/(60n)，P=Fr（当Fa/Fr≤e时），e=0.22，X=1，Y=0）。解：计算当量动载荷P：Fa/Fr=1/5=0.2≤e=0.22，故P=XFr+YFa=1×5+0×1=5kN基本额定寿命L_10=(C/(f_p×P))^3×10^6/(60n)代入数据：L_10=(29.5/(1.2×5))^3×10^6/(60×1500)=(29.5/6)^3×10^6/90000≈(4.917)^3×11.111≈118.7×11.111≈1319小时答案：约1319小时2.某液压系统中，齿轮泵排量V=25mL/r，转速n=1450r/min，容积效率η_v=0.92，总效率η=0.85。求泵的实际输出流量Q和驱动电机功率P（公式：Q=V×n×η_v/1000，P=pq/(60η)，系统压力p=8MPa）。解：实际输出流量Q=25×1450×0.92/1000=25×1450×0.00092=25×1.334=33.35L/min驱动功率P=8×33.35/(60×0.85)=266.8/(51)≈5.23kW答案：Q≈33.35L/min，P≈5.23kW五、综合分析题（14分）某企业一台CJK6140数控车床近期出现以下故障：加工外圆时尺寸不稳定（公差带±0.03mm，实际偏差±0.05~0.08mm），无系统报警。维修人员现场检测发现：（1）主轴转速稳定（1000r/min±5r/min）；（2）Z轴伺服电机电流正常；（3）导轨直线度0.02mm/全长（标准0.03mm）；（4）工件装夹牢固。请分析可能的故障原因，并设计排查步骤。答案：可能故障原因：（1）滚珠丝杠副磨损或预紧力不足：导致Z轴定位精度下降，反向间隙增大；（2）伺服系统参数漂移：如位置环增益、速度环积分时间等参数变化，影响跟踪精度；（3）编码器信号干扰或损坏：反馈位置信号不准确，导致实际位移与指令不符；（4）刀架定位误差：刀架重复定位精度超差（如定位销磨损、转位机构松动）；（5）切削参数不合理：如进给速度过高导致刀具振动（但题目未提振动，可能性较低）；（6）刀具磨损：刀片磨损后切削力变化，影响加工尺寸（需结合刀具寿命判断）。排查步骤：①检测Z轴反向间隙：使用激光干涉仪测量Z轴各点反向间隙（标准≤0.01mm），若超差则调整丝杠预紧或更换螺母；②检查伺服参数：对比机床出厂参数表，确认位置环增益、死区补偿等关键参数是否漂移（需专业