机械故障诊断复习题库

《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306560100041601000ZZfrII36.11HzZ9齿轮5123879IIIIZfrZZfrfr=16.28Hz2）啮合频率Z9、Z10齿轮25999109frzfrzfczfczz407.12H《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——。cA．“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。线圈特征阻抗可用Z=F（t，u，o，D，I，w）函数表示，输出信号的大小随探头线圈到被测件表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这个原理来实现对金属的位移、振动等参数的测量的。10、用电压式加速传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？答：不能，压电式加速度传感器依赖质量块的惯性力产生对产生对压电晶体的作用力。由于在静止状态或者变化缓慢状态下，惯性力为零，因此，它只能用于动态测量。11、简述速度传感器的工作原理。答：速度传感器利用电磁感应原理，将运动速度转换成线圈中的感应电势输出，它工作时不需要电源，而是直接从被测件吸取机械能量并转换成电信号输出，属发生器型变换器。21、请叙述检测和诊断系统的任务。答：1、能反映被测检测系统的运行状态并对异常状况发出警告；2、能提供设备状态的准确描述；3、能预测设备状态的发展趋势。第四章1、峭度指标对信号中的冲击特征很敏感，正常情况下其值在3左右，如果这个值接近4或者超过4，则说明机械的运动状况中存在冲击性振动。2、非周期信号分为准周期信号和瞬变信号。3、周期信号频谱有哪些特征？答：离散性，谐波性，收敛性。6、信号x（t）=sin（2*3.14t）是否为周期信号，若是周期信号，求其周期，并用公式求其平均值和均方值。答：是周期信号。由w=2*3.14f=2*3.14得出f=1，则T=1/f=1（平均值和均方值公式见书P61）第五章1、对于大多数的机器设备，最佳参数是速度，这是很多诊断标准采用该参数的原因，也有些标准根据设备的低、高频工作状态，分别选用振幅（位移）和加速