《机械故障诊断》考试试卷

《机械故障诊断》考试试卷（A卷）一、填空（每空1分，共10分）1、设备诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术。

2、设备诊断技术是依靠传感技术和在线检测技术进行分析处理，机械故障诊断实质是利用运行中各个零部件的二次效应，由现象判本质进行诊断。

3、ISO标准属于绝对判断标准。

4、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，是物体自身固有的。

5、一般地，可用啮合频率与其周围边带频的幅值差来指示齿轮的好坏。

、6、振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息，振动诊断的任务从某种意义上讲，就是读谱图，把频谱上的每个频谱分量与监测的机器的零部件对照联系，给每条频谱以物理解释。

7、安装加速度传感器时，在安装面上涂一层硅脂的目的是__增加不平整安装表面的连接可靠性_________。

8、滚动轴承的振动诊断方法包括有效值和峰值判别法、峰值因数法、概率密度分析法(用峭度衡量)等。

二、单项选择（每题2分，共10分）1、设备故障诊断未来的发展方向是（ d ） A 感性阶段 B 量化阶段 C 诊断阶段D 人工智能和网络化2、（ a ）是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊断方法。

A振动诊断 B 温度诊断 C 声学诊断 D 光学诊断3、对于润滑油液的分析属于（ c）A．直接观测法 B参数测定法C. 磨损残渣测定法 D．设备性能指标测定4、一台机器设备在运转过程中会产生各种频率项，但不包括下述的（ a ）A旋转频率项 B 常数频率项 C 齿轮频率项 D 变量频率项5、.仅需在一个修正面内放置平衡重量的是 a 。

A．力不平衡 B．力偶不平衡 C．动不平衡 D．悬臂转子不平衡三、判断题（每题2分，共10分）1、一般说来，设备的故障和征兆之间不存在一一对应的关系。

(√ )2、数字化网络监测是离线监测的发展趋势。

(× )3、超声波诊断方法中包括超声波测厚技术。

（√）4、利用声响判断物品的质量是人们常用的简易方法。

（√）5、膨胀式温度计里面包括有水银温度计。

（√）四、简答题（每题8分，共40分）1、自激振动有什么特点？1、随机性2、振动系统非线性特征较强，即系统存在非线性阻尼元件、非线性刚度元件时才足以引发自激振动，使振动系统所具有的非周期能量转为系统振动能量、3、自激振动频率与转速不成比例，一般低于转子工作频率，与转子第一临界转速相符合。

4、转轴存在异步涡动。

5、振动波形在暂态阶段有较大的随机成分，而稳态时，波形是规则的周期振动。

2、选择振动传感器时应注意哪些问题？（第28页）1、传感器安装到被测件上时，不能影响其振动状态，以此来选定传感器的尺寸和重量及考虑固定在被测件上的方法。

若必须采用非接触式测量法时，应该考虑传感器的安装场所及其周围的环境条件。

2、根据振动测定的目的，明确被测量的量是位移、速度还是加速度，这些量的振幅有多大，以此来确定传感器的测量范围。

3、必须充分估计要测定频率范围，以此来核对传感器的固有频率。

4、掌握传感器结构和工作原理及其特点；熟悉测量电路的性能，汝频率、振幅范围、滤波器特性、整流方式和指示方式。

3、周期信号与非周期信号的区别：（1）周期信号：a 离散性周期信号的频谱为离散频谱B 谐波性周期信号的谱线只发生在基频ω0的整数倍频率上C 收敛性周期信号的高次谐波的幅值具有随谐波次数n增加而衰减的趋势。

（2）非周期信号：分为准周期信号和瞬变信号a 非周期信号的频谱为连续频谱b 矩形窗的时间长度T 愈长，幅频图中主瓣愈高而窄c 衰减趋势同周期信号一样4、油膜涡动与油膜振荡的振动特点（1）油膜涡动的轴心轨迹是由基频与半速涡动频率叠加成的双椭圆，较稳定。

（2）油膜振荡是自激振荡，维持振动的能量是转轴在旋转中供应的，具有惯性效应。

由于有失稳趋势，导致摩擦与碰撞，因此轴心轨迹不规则，波形幅度不稳定，相位突变。

5、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。

答：1º 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。

2º 预防维修（定期维修）在规定时间基础上执行的周期性维修,对于保障人身和设备安全，充分发挥设备的完好率起到了积极作用3º 预知维修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模。

预知维修既避免了“过剩维修”，又防止了“维修不足”；既减少了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五、读图分析（每题5分，共10分）1、读给定图示曲线图，补充图中各段含义说明，并简要说明各段特点2、根据给出信号的时域正弦波波形，作出相对应的频谱图。

六、计算题（20分）图示为高速精密车床的传动系统图，设飞轮转速为1000r/min ，试求以图中传动路线运行时II 轴、Z9的旋转频率和Z9、Z10齿轮的啮合频率。

（其中Z1=65、Z4=30、Z7=23、Z8=51Z9=25、Z10=60）1）旋转频率II 轴=⨯=⨯=306560100041601000Z Z fr II 36.11 HzZ9齿轮5123879⨯=⨯=II II Z fr Z Z fr fr =16.28 Hz2）啮合频率Z9、Z10齿轮=⨯=⨯==25999109frz frz fcz fcz z 407.12 H《机械故障诊断》考试试卷（B 卷）课程名称：机械故障诊断专业： 2012机电本科姓名：学号：班级：考分：一、填空（每空1分，共10分）1、当采用模/数转换测量时，___鉴相标记的__宽度决定鉴相脉冲的最低采样频率。

2、在油箱中取样时，一般应在停机后半小时内，在油箱高度一半以下位置取样。

、3、构成一个确定振幅有三个基本要素，即振幅S，频率f（或ω）和相位。

4、常见的磨损机理有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损。

5、当滚动轴承发生表面剥落、裂纹、压痕等滚动面局部损伤时，会冲击振动6、滚动轴承磨损后的振动与正常轴承的振动相比，唯一区别：峰值和有效值变大7、齿轮的失效形式主要有齿面损伤、轮齿折断、组合损伤。

8、歪度指标Cw反映振动信号的非对称性。

9、离散谱线之间的频谱被忽略，其能量分配到相邻的离散谱线上，由此造成频率误差，这就是栅栏效应。

10、传感器是诊断装置的“眼”和“耳”。

二、单项选择（每题2分，共10分）1、（c ）在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用最广泛。

A．位移探测器 B．速度传感器C．加速度计D．计数器2、（d ）可能是由轴孔配合面由于机械振动而引的磨损是。

A．粘着磨损 B．接触疲劳磨损 C．腐蚀磨损D．微动磨损3、振动诊断状态识别的中心问题三“W”一“H”不包括——。

c A．“Where”——故障部位 B“What”——什么故障 C．“Why”——故障原因 D．“When”——什么时候发生4、状态监测主要采用检测、测量、监测、分析和（ c ）等方法 A 测试 B 估计C判别D 观察5、5. 对于集体驱动设备，开展状态监测与故障诊断工作必须树立（ b）观念。

A 零散B全局 C 局部 D 以上都不是三、判断题（每题2分，共10分）1、通常所说的压电式加速度灵敏度就是指轴向灵敏度。

（√）2、若液压缸有滴状外漏出现时，可以判定为失效。

（√）3、铁谱分析能够判断设备的磨损状态、磨损部位、磨损机理，但不能进行故障诊断。

（×）4、.一般地，可用啮合频率与其周围边带频的幅值差来指示齿轮的好坏。

（√）5、不平衡产生的振动幅值增大2倍则转速升高1倍。

（×）第一章1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。

2、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。

3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线）6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？答：横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器处于警械注意状态）3、红区（故障率已大幅上升的阶段，表示机器处于严重或危险状态，要随时准备停机）第二章1、按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型：自由振动和固有频率、强迫振动与共振、自激振动。

2、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。

3、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。

4、构成一个确定性振动有三个基本要素，即振幅S、频率f或w和相位。

5、机械故障诊断技术的应用分为事故前预防和事故后分析。

8、强迫振动有什么特点？答：1、物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动，其稳态响应频率与激励力频率相等。

2、振幅B的大小除了与激励力大小成正比，与刚度成反比外，还与频率比。

阻尼比有关。

3、物体位移达到最大值的时间与激励力达到最大值的时间是不同的，两者之间存在有一个相位差。

9、自激振动有什么特点？答：1、随机性。

2、振动系统非线性特征较强时才足以引发自激振动，使振动系统所具有的非周期能量转换为系统振动能量。

3、自激振动与转速不成比例。

4、转轴存在异步涡动。

5、振动波形在暂态阶段有较大的随机振动成分，而稳态时，波形是规则的周期振动，与一般的强迫振动近似的正弦波有区别。

第三章1、安装加速度传感器时，在安装面上涂一层硅胶的目的是增加不平整安装表面的连接可靠性。

2、磁电式速度传感器有绝对式和相对式两种。

3、在选择速度传感器时首先要注意传感器的最低工作频率，其次要注意是传感器的灵敏度。

4、当采用模/数转换测量时，鉴相标记宽度决定鉴相脉冲的最低采样频率。

5、对模拟信号隔离而使用的隔离放大器有哪两种类型：一种是变压器耦合方式，另外一种是利用线性耦合器再加相应补偿的方式。

6、常用的信号转换主要有：电压转换为电流、电流转换为电压和电压与频率互换。

7、噪声的耦合方式有静电耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合。

8、模数转化器的最基本的性能指标是转换时间、转换位数、分辨率以及通道数。

9、电涡流传感器根据什么原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量的？答：高频震荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生磁场。

当被测金属导体靠近磁场时，则在金属表面产生感应电流，同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变，这一变化与金属导体的磁导率、电导率、线圈的几何形状和尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。