机电设备管理与维修试卷试及答案

机电设备管理与维修试卷试及答案一、选择题（共20题，每题2分，共40分）（一）单项选择题（每题1分，共15题）1.设备从开始使用到因技术落后而被淘汰所经历的时间，称为设备的（）。A.自然寿命B.技术寿命C.经济寿命D.折旧寿命答案：B2.在设备故障率曲线的（）阶段，故障率最低且基本保持稳定。A.早期故障期B.偶发故障期C.磨损故障期D.报废故障期答案：B3.下列维修方式中，属于预防性维修的是（）。A.事后维修B.状态维修C.改善维修D.紧急维修答案：B4.用于监测旋转机械振动烈度的最常用参数是（）。A.位移峰值B.速度有效值C.加速度峰值D.频率答案：B5.三相异步电动机在额定负载下运行时，若电源电压突然降低，其转速将（）。A.升高B.降低C.不变D.立即停转答案：B6.液压系统中，溢流阀的主要作用是（）。A.控制油液流动方向B.调节系统压力C.调节流量大小D.过滤油液杂质答案：B7.滚动轴承最常见的失效形式是（）。A.断裂B.塑性变形C.磨损D.疲劳点蚀答案：D8.设备点检制的核心是（）。A.计划维修B.预防维修C.全员生产维修D.以“点”为核心的全员预防维修体系答案：D9.在润滑油的性能指标中，表示其抵抗温度变化而保持粘度稳定的能力是（）。A.粘度指数B.闪点C.凝点D.酸值答案：A10.PLC（可编程逻辑控制器）的中央处理器（CPU）模块主要完成的功能不包括（）。A.执行用户程序B.处理通讯任务C.提供输入/输出接口D.自诊断答案：C11.用于测量设备绝缘电阻的仪表是（）。A.万用表B.钳形电流表C.兆欧表D.接地电阻测试仪答案：C12.齿轮传动中，齿面胶合失效通常发生在（）。A.低速重载B.高速重载C.低速轻载D.高速轻载答案：B13.设备资产管理中，反映设备价值形态变化的管理是（）。A.实物形态管理B.技术状态管理C.价值形态管理D.使用过程管理答案：C14.在TPM（全员生产维护）活动中，“自主保全”的主体是（）。A.专业维修人员B.设备管理人员C.生产操作人员D.设备供应商答案：C15.对一台长期闲置后重新启用的电动机，首先应进行的检查是（）。A.测量空载电流B.检查轴承润滑C.测量绝缘电阻D.检查接线端子答案：C（二）多项选择题（每题2分，共5题。全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错得0分）16.设备故障诊断技术中，常用的振动分析方法包括（）。A.时域分析B.频域分析C.时频域分析D.温度分析E.油液分析答案：A,B,C17.下列属于设备技术改造经济性评价主要指标的有（）。A.投资回收期B.净现值C.内部收益率D.设备完好率E.故障停机率答案：A,B,C18.液压系统产生噪声的可能原因有（）。A.液压泵吸空B.溢流阀振动C.油液污染D.系统内混入空气E.管路固定不牢答案：A,B,D,E19.电气设备中，常用的过载保护元件有（）。A.熔断器B.热继电器C.空气开关（断路器）D.电流互感器E.电压继电器答案：B,C20.设备润滑“五定”管理的内容包括（）。A.定点B.定质C.定量D.定期E.定人答案：A,B,C,D,E二、填空题（共10空，每空1分，共10分）21.设备管理的全过程中，存在着两种运动形态：一是设备的物质运动形态，包括从规划、设计、制造、安装、使用、维修、改造到报废；二是设备的________运动形态，包括设备的初始投资、维修费用支出、折旧、更新改造资金的筹措与使用等。答案：价值22.设备故障诊断的基本流程通常包括：信息采集、信号处理、________、决策干预。答案：状态识别（或故障识别）23.三相异步电动机的调速方法主要有：变极调速、变频调速和________调速。答案：改变转差率24.在机械传动中，V带传动的主要失效形式是带的________和带的疲劳断裂。答案：打滑25.根据国际标准化组织（ISO）的定义，________是指“在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力”。答案：可靠性26.设备维修计划按时间进度可分为年度维修计划、季度维修计划和________维修计划。答案：月度27.在PLC的梯形图编程中，一个逻辑行必须从________母线开始，到输出线圈或功能指令结束。答案：左（或左垂直）28.滚动轴承的基本代号由类型代号、尺寸系列代号和________代号构成。答案：内径29.用于连接两根轴，并在传动中允许两轴有一定角位移的联轴器是________联轴器。答案：万向30.设备点检工作中，按周期和业务范围可分为日常点检、定期点检和________点检。答案：精密三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）31.设备综合效率（OEE）=时间开动率×性能开动率×合格品率。（）答案：√32.事后维修（BM）主要适用于对生产影响不大、故障后易于修理或有备用设备的场合。（）答案：√33.润滑油粘度越高，其润滑性能越好，因此应尽可能选用高粘度润滑油。（）答案：×34.交流接触器的线圈断电后，其常开触点断开，常闭触点闭合。（）答案：√35.设备大修的经济界限是：大修费用必须小于或等于同种新设备的购置费用。（）答案：×36.在PLC的I/O接线图中，输入信号一般由按钮、开关、传感器等提供，它们连接到PLC的输入端子。（）答案：√37.齿轮传动的中心距稍有变化，不会影响其传动比。（）答案：√38.设备的技术改造必须结合大修理进行。（）答案：×39.红外热像仪可用于检测电气设备接头的过热、电机轴承温升等故障。（）答案：√40.预防性维修可以完全消除设备的随机故障。（）答案：×四、简答题（共5题，每题6分，共30分）41.简述设备点检制与传统的设备巡回检查的主要区别。答案要点：（1）定点：预先设定检查部位、项目和内容，使点检有明确的目标。（2）定标：制定明确的检查标准，作为判断设备是否正常的依据。（3）定法：规定检查的方法和手段，是采用感官还是使用仪器工具。（4）定期：设定明确的检查周期，按计划进行。（5）定人：明确点检项目的实施人员，落实责任。（6）定流程：形成检查、记录、分析、处理、反馈的完整工作闭环。（7）传统巡检则往往内容、标准、方法不固定，随意性较大，责任不易落实。42.列出三相异步电动机不能启动的可能原因（至少列出5种）。答案要点：（1）电源未接通（如开关损坏、熔断器熔断、线路断线等）。（2）控制电路故障（如接触器线圈损坏、按钮接触不良、互锁触点未闭合等）。（3）定子绕组故障（如断路、短路、接地等）。（4）转子绕组故障（绕线式电机滑环开路、电刷接触不良；鼠笼式电机断条）。（5）机械负载过重或被卡死，导致电机堵转。（6）电压过低，导致启动转矩不足。（7）电机轴承损坏，卡死转子。43.什么是设备的计划预修制？其主要维修类别有哪些？答案要点：计划预修制是以设备磨损规律和故障统计资料为基础，通过制定修理计划，有计划地对设备进行维护、检查和修理，以防止设备意外损坏和突发故障的一种预防性维修制度。其主要维修类别包括：（1）日常维护：由操作工进行清洁、润滑、检查等。（2）定期检查：由维修工按计划对设备精度、性能进行检查。（3）清洗换油：按计划对设备润滑系统进行清洗和更换润滑油。（4）定期精度调整：恢复设备几何精度。（5）计划修理：包括小修、中修、大修。小修是局部修理，中修是恢复性修理，大修是全面恢复性修理。44.简述液压系统油温过高的危害及主要原因。答案要点：危害：（1）油液粘度下降，泄漏增加，系统效率降低。（2）加速油液氧化变质，缩短油液使用寿命。（3）使液压元件产生热变形，影响配合精度，甚至卡死。（4）使密封件老化、失效。主要原因：（1）系统设计不合理，压力损失大，能量转化为热能。（2）液压泵、马达、阀等元件内部泄漏严重，容积效率低。（3）油箱容积过小，散热面积不足；或冷却器故障、效果差。（4）系统压力调定过高，长期在高压下工作。（5）环境温度过高。45.简述滚动轴承更换的一般步骤。答案要点：（1）准备工作：准备合适的工具（拉马、铜棒、专用套筒等）、新轴承、清洗剂、润滑脂等。（2）拆卸：记录轴承安装位置和方向。使用合适的工具（如拉马）将旧轴承从轴上或轴承座中拆卸下来，避免直接敲击轴承滚动体和保持架。（3）清洗与检查：清洗轴颈、轴承座和相关零件。检查轴颈和轴承座的尺寸、形位公差及表面粗糙度是否符合要求。（4）新轴承安装：核对新轴承型号。将轴承放入油中加热（通常不超过120℃）或用感应加热器加热后，迅速套到轴颈上。也可用专用套筒以均匀压力压入。严禁直接敲击轴承外圈或内圈。（5）润滑与装配：根据要求填充适量润滑脂（通常为轴承空腔的1/3-2/3）。将轴承和相关部件装配到位。（6）试运行：安装完成后，手动盘车应灵活无卡滞。进行空载试运行，检查有无异常振动、噪声和温升。五、计算题（共2题，每题10分，共20分）46.某企业一台设备，其原始价值=100000元，预计使用年限n=10解：（1）计算年折旧额D：根据年限平均法公式：D代入数据：D=（2）计算第八年末的账面净值：第t年末的账面净值公式：=代入数据：=100000答：该设备年折旧额为9500元，第八年末的账面净值为24000元。47.某三相异步电动机，铭牌数据如下：额定功率=15kW，额定电压=380V，额定电流=30A（1）计算该电动机的额定输入功率。（2）估算该电动机在额定状态下的启动电流（设启动电流倍数为6）。（3）估算采用Y-△启动时的启动电流。解：（1）计算额定输入功率：根据效率定义：=，所以=代入数据：=≈（2）估算额定状态下的启动电流：已知启动电流倍数=6，代入数据：=6（3）估算Y-△启动时的启动电流：对于Y-△启动，启动时绕组接成Y形，每相绕组电压降为线电压的1/。由于启动电流与电压成正比，因此每相启动电流也降为△接法直接启动时每相启动电流的1而线电流：Y接时，线电流等于相电流；△接直接启动时，线电流是相电流的倍。设△接直接启动时的相电流为，则线电流=。Y接启动时，相电压为/，相电流=（其中Z为每相阻抗）。Y接启动时的线电流==又因为=，所以=。代入得：=代入=180A，得答：（1）额定输入功率约为17.05kW；（2）直接启动电流约为180A；（3）Y-△启动电流约为60A。六、综合应用题（共2题，每题15分，共30分）48.某数控机床在加工过程中，主轴突然停止转动，并伴有电气柜内焦糊味。作为维修人员，请根据此故障现象，分析可能的故障原因，并设计一个合理的故障诊断与排除流程。答案要点：一、可能故障原因分析：1.电气部分：（1）主轴电机故障：绕组短路、断路、接地或相间短路导致过流，引起电气保护或电机烧毁。（2）主轴驱动单元故障：功率模块（如IGBT）击穿短路、驱动电路故障、直流母线短路等。（3）供电问题：主轴电源断路器跳闸、熔断器熔断、接触器触点烧蚀。（4）控制信号问题：数控系统未发出主轴使能或转速指令，或编码器反馈信号丢失导致驱动保护。2.机械部分：（1）主轴机械卡死：轴承损坏、抱死，传动皮带断裂或打滑（如有），刀具与工件或夹具干涉卡死。（2）润滑不良导致主轴温升过高，引发热保护或机械抱死。二、故障诊断与排除流程设计：1.安全第一：立即切断机床总电源，挂上“禁止合闸”警示牌。2.初步观察与询问：（1）观察焦糊味来源的大致位置（电机、驱动器、电气柜其他部分）。（2）询问操作者故障发生时的具体情况（异常声响、报警信息、加工状态等）。3.静态检查（断电状态下）：（1）检查机械部分：手动盘动主轴，感觉是否卡滞沉重。检查皮带松紧及完好性。检查轴承部位有无异常。（2）检查电气部分：a.外观检查：查看电机接线盒、驱动模块、断路器、接触器等有无明显烧焦、变色、鼓包痕迹。b.测量检查：使用万用表电阻档。测量主轴电机三相绕组电阻是否平衡、有无对地短路（测量绕组对机壳电阻）。测量驱动单元输出端（U、V、W）之间及对地电阻，判断功率模块是否短路。检查主回路熔断器、断路器通断。4.动态检查（谨慎进行，必要时分段送电）：（1）在确认无严重短路后，可尝试送电。（2）查看数控系统报警信息，根据报警代码查找故障点。（3）在驱动单元无输出状态下，检查其是否收到来自数控系统的使能和速度指令。（4）若条件允许且风险可控，可暂时脱开电机与驱动的连接，空载测试驱动单元输出是否正常（需注意安全）。5.故障定位与修复：（1）根据以上检查结果，锁定故障元件（如电机、驱动模块、断路器、接触器等）。（2）更换或修复损坏的部件。6.修复后测试：（1）先进行空载试运行，观察主轴启动、旋转、停止是否正常，测量运行电流、温升。（2）再进行轻载、重载试切，验证机床加工功能完全恢复。7.记录与总结：详细记录故障现象、原因、处理过程，归档以备查阅。49.某工厂一条关键生产线上的主传动齿轮箱（二级圆柱齿轮减速器）近期振动和噪声明显增大，油温偏高。工厂决定对其进行状态监测与故障分析。请回答以下问题：（1）针对此齿轮箱，可选用哪些状态监测技术？（至少列出三种并说明其原理或监测对象）（2）若通过振动监测发现，在齿轮啮合频率及其倍频处出现幅值较高的谱峰，且伴有以齿轮轴转频为间隔的边频带，试分析可能的故障类型及原因。（3）针对油温偏高的现象，应如何开展调查和分析？答案要点：（1）可选用的状态监测技术：a.振动监测与分析：原理：利用加速度传感器拾取齿轮箱箱体表面的振动信号。通过分析振动信号的幅值、频率成分（频谱分析）、时域特征（如峰值、有效值、峭度等），可以判断齿轮的磨损、点蚀、断齿，轴承的磨损、疲劳剥落，轴的不平衡、不对中等故障。b.油液分析：原理：定期抽取齿轮箱润滑油样。通过光谱分析检测油中磨损金属颗粒的元素和浓度，判断齿轮、轴承等零件的磨损趋势；通过铁谱分析观察磨损颗粒的形态、大小和成分，判断磨损类型（如疲劳磨损、切削磨损等）；还可分析油品的粘度、水分、酸值等理化指标，评估油液状态。c.温度监测：原理：使用接触式（如热电偶、PT100）或非接触式（红外测温仪、热像仪）传感器监测轴承座外表面、箱体表面或润滑油的温度。异常温升往往与摩擦加剧（如磨损、润滑不良）、冷却失效或过载有关。（2）故障类型及原因分析：根据描述的现象：在齿轮啮合频率及其倍频处出现幅值较高的谱峰：表明齿轮啮合状态恶化。可能的原因包括齿轮齿面严重磨损、点蚀、齿形误差增大或齿轮偏心等，导致啮合冲击加剧。伴有以齿轮轴转频为间隔的边频带：这是齿轮存在局部故障（如断齿、严重剥落）或调制现象的典型特征。当齿轮存在局部损伤