江西理工大学机械故障诊断学考试试卷 2

江西理工大学机械故障诊断学考试试卷

简答题考了前6道，机械专业通用

1.简述通常故障诊断中的一般过程？

答：一般过程如下：1）信息提取征兆2）进行诊断3）得出初步结论4）提出处理对策

5）调整、测试6）重新验证

2.简述设备故障的基本特性。

答：要点如下

1）层次性（解释略）2）传播性3）放射性4) 相关性5）延时性6）不确定性3.简述突发性故障的特点。

答：出现故障前无明显征兆，难以靠早期试验或测试来预测。这类故障发生时间很短，一般带有破坏性，如转子的断裂，人员误操作引起设备的损毁等属于这一类故障。

4.请详细分析一下，转子不对中的故障特征有哪些？

答：转子不对中故障特征：1.改变了轴承中的油膜压力；2.轴承的振动幅值随转子负荷增大而增高；3.不对中使刚性联轴节两侧的转子振动产生相位差；4.角度不对中主要引起轴向振动；5.从振动频率上看，平行不对中易激起二倍转速频率的振动，角度不对中易激起工频轴向振动。

5.设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。

答：1、事后维修特点是“不坏不修，坏了才修” 现仍用于大批量的非重要设备。

2. 预防维修（定期维修）在规定时间基础上执行的周期性维修

3.预知维修在状态监测的基础上，在状态监测的基础上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规预知维修既避免了“过剩维修” 又防止了“维修不足” ，材料消耗和维修工作量，又避免了因修理不当而引起的人为故障，从而保证了设备的可靠性和使用有效性。

8. 监测与诊断系统应具备有哪些工作目标？监测与诊断系统的一般工作过程与步骤是怎样的？

答：1) 能了解被监测系统的运行状态，保证其运行状态在设计约束之内；

2) 能提供机器状态的准确描述；

3) 能预报机器故障，防止大型事故产生，保证人民生命的安全。

故障诊断技术的实施过程主要包括：诊断文档建立和故障诊断实施其中故障诊断技术在实施过程中包括以下几个关键的内容：

1º状态信号采集

2º故障特征提取

3º技术状态识别

4º维修决策形成

5.什么是转子的临界转速？挠性转子是如何定义的？

答：1）当转子的转速达到横向振动的一阶自振频率时，将发生一阶共振，此时的转速即为临界转速。

2）工作转速在临界转速以上的转子系统，称为挠性转子

6.根据转子系统在坐标平面内发生的振动形式，转子的振动可分为哪几种？答：根据转子系统在坐标平面内发生的振动形式，转子的振动可分为：

1º横向振动——振动发生在包括转轴的横向平面内；

2º轴向振动——振动发生在转轴的轴线方向上；

3º扭转振动——沿转轴轴线发生的扭振。

旋转机械大多数故障所激发的振动为横向振动，是主要的研究对象。

7.转子的不平衡与旋转的不同轴引起的振动有什么特点？

答：1.不平衡，转子不平衡引起的振动有以下特点:

(1)振幅随转速的上升而增加; (2)振动频率与转子的旋转频率f相同; (3)振动方向以径向为主; (4)振动相位常保持一定角度。

2.不同轴，所谓旋转不同轴, 是指用联轴器连接起来的两根轴的中心线有偏移,存在不同轴时,容易发生轴向振动使转子发生暂时或永久变形,使轴承和联轴器工作情况恶化,机械寿命缩短等。区别:对于不平衡,振幅的增大与转速的平方成正比;对于不同轴,振幅大体为一常数,与转速的变化无关。

11. 什么是滑动轴承的油膜涡动与油膜振荡？油膜涡动、油膜振荡的振动特征是什么？油膜涡动、油膜振荡发生在哪类机械？答：转轴的转速在失稳转速以前转动是平稳的。当达到失稳转速后即发生半速涡动。随着转速升高、涡动角速度也将随之增加，但总保持着约等于转动速度之半的比例关系，半速涡动一般并不剧烈。当转轴转速升到比第一阶临界转速的2倍稍高以后，由于此时半速涡动的涡动速度与转轴的第一阶临界转速相重合即产生共振，表现为强烈的振动现象，称为油膜振荡。油膜振荡的特征主要有：

1，油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。一旦发生振荡，振幅急剧变大，即使再提高转速，振幅也不会下降。

2，油膜共振时，轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率，即使转速再升高，其频率基本不变。

3，油膜振荡具有突然性和惯性效应，升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失的转速不同。

4，油膜振荡时轴心涡动的方向和转子旋转方向相同，轴心轨迹呈花瓣形，正进动。

5，油膜振荡时，转子的挠曲呈一阶振型。

6，油膜振荡剧烈时，随着油膜的破坏，振荡停止，油膜恢复后，振荡再次发生，这样持下去，轴颈与轴承不断碰摩，产生撞击声，轴瓦内油膜压力有较大波动。

8.齿轮的失效形式主要有哪些？

答：1，齿面损伤齿面磨损、齿面粘着撕伤、齿面疲劳、齿面塑性变形、齿面烧伤

2，轮齿折断轮齿裂纹、过载折断、疲劳折断

3，组合损伤腐蚀磨损、轮齿塑性变形、严重磨损断齿、气蚀损伤、电蚀损伤

9.齿轮振动的特征频率主要有哪些？

答：1，齿轮及轴的转动频率fr

一对齿轮啮合作用时，产生最原始的作用频率为转频，其值是齿轮旋转速度的函数

2，齿轮的啮合频率f

z

3，齿轮的固有频率

10.试讲出设备故障诊断的主要内容及各部分的作用？

答：1.信号检测：按不同诊断的目的选择最能表征工作状态的信号。一般将这种工作状态信号称为初始模式。

2.特征处理: 将初始模式向量进行维数处理、形式变换（如果处理不好，信息全部丢掉），去掉冗余信息，提取故障特征信号，形成待检模式。

3.状态识别 :将待测模式与样板模式（故障档案）对比，进行状态分类。为此要建立判别函数，规定判别准则并力争误判率最小。

4.诊断决策 :根据判别结果采取相应的对策，对设备及其工作进行必要的预测和干预。

11.振动诊断标准分几类，试进行说明。

答：一般分为绝对判断标准、相对判断标准、类比判断标准三大类。绝对判断标准是在规定的检测方法基础上制定的标准，因此必须注意适用的频率范围，必须安规定的方法进行振动检测。适用于所有设备的绝对判断标准是不存在的，因此一般都是兼用绝对判断标准、相对判断标准和类比判断标准，这样才能获得准确、可靠的诊断结果。

机械故障诊断学--填空题1

1、力不平衡、力偶不平衡、动不平衡、悬臂转子不平衡是造成转子不平衡的原因。

2、资料显示滚动轴承仅有10%—20% 达到或接近设计寿命。

3、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、振动噪声测定法、、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。

4、按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型：自由振动、强迫振动、自激振动。

5、固有频率与物体的初始情况无关，完全由物体的力学性质决定，是物体本身固有的。

6、在非线性机械系统内，由非震荡能量转换为震荡激励所产生的振动称为自激振动。