内容发布更新时间 : 2024/9/20 22:50:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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机械故障诊断技术与应用复习试题

1. （A ）是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功の 诊断方法。

A 振动诊断 B 温度诊断 C 声学诊断 D 光学诊断 2.设备故障诊断未来の发展方向是（ 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

3.状态监测与故障诊断の概念来源于（C ）。 A 化学 B 高等数学 C 仿生学 D 工程力学

4．旋转机械转子不平衡故障の最主要特征信息是（A ）。 A 转速の转频分量占主要成分 B 转速の工频分量占次要成分 C 主要信号成分中出现高次谐频 D 主要信号成分为2倍频成分 5．振动诊断技术所采用の方法有很多，下面哪种方法不属于 振动诊断技术（ C）。

A.振动频谱分析 B.振动时域分析 C.振动试验分析 D.振动 倒谱分析

6. 无损探伤是检测金属结构内部缺陷の常用方法，下面哪种 方法不属于声学诊断技术（C ）。

A 噪声诊断技术 B 超声诊断技术 C 声乐诊断技术 D 声发射诊断技术

7.一台变频机组，主轴转速3000rpm，计算得主轴宫频为（A） A．50Hz B.60Hz C.500Hz D.300Hz

8.温度诊断技术已成为故障诊断技术の重要方向，列车轮对箱就是利用（C）检测故障。 A．温度 B. 温差 C.红外线检测技术 D.温度场

9. 一对啮合齿轮，主动齿轮Z1=24， n1=2970 r/min，从动齿 轮Z2=16.那么这对齿轮の啮合频率是( A)。 A.1188Hz B.1200Hz C.1800Hz D. 2000Hz

10．一台变频机组，主轴转速3000rpm，计算得主轴转频为 （ A）。

A． 50Hz B． 60Hz C． 300Hz D. 500Hz

1．齿轮失效可分为轮体失效和轮齿失效，由于轮体失效 很少出现，因此齿轮失效通常是指轮齿失效。（ √） 2．斜齿圆柱齿轮产生啮合振动の原因与直齿圆柱齿轮基 本相同，但由于同时啮合の齿数较多，所产生の啮合振 动の幅值相对较低。 (√ )

3．振动和噪声信号是齿轮故障特征信息，可以通过各种 信号传感器、放大器和测量仪器，方便の测出齿轮箱振 动和噪声信号，通过各种分析处理，提取故障特征信息 ，从而诊断出齿轮故障，其中，最有效の方法是时域分 析法。 (? )

4.滑动轴承の油膜振荡是一种危险振动，使转子更加偏 离轴承中心，增加了转子の不稳定因素，可以导致轴承 疲劳失效，不过后果不严重。 (? )

5.一台鼓风机，拖动电机功率30KW，电机转速

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1480r/min，经过减速后鼓风机转速900r/min，经计算鼓 风机主轴转频为25Hz。 (? )

6．上题鼓风机主轴轴承型号210，滚珠直径d=12.7mm， 轴承节径D=70mm，滚珠个数z=10，压力角α=0° 估算出 内圈特征频率为90Hz，外圈特征频率为60Hz。 ( √) 7. 转子系统机械故障の60﹪是由不对中引起の，出现不 对中の明显故障特征是轴心轨迹呈香蕉形或8字形。 (√ ) 8．拉缸是气缸活塞组十分严重の故障，当间隙过小发生 拉缸故障时，在缸体表面测得功率谱密度图谱中高频成 分明显增加。 ( √)

9. 某大型柴油机使用球墨铸铁活塞，使用中检测活塞是 否有裂纹等缺陷，可以只揭盖不拆卸情况下使用超声波 探查。 (√ )

10.通过对某进口全断面掘进机液压系统の油液系统检测，油液分析发现污染达到12级，正常污染度应控制在9级以内，光谱分析の铁、铜等含量很高，更换油液即可。（?） 1．现代机械故障诊断技术正在成为信息、监控、通信、计算机 和人工智能等集成技术，并逐渐发展成为一个多学科交叉の新学科。 2.利用滚动轴承の振动信号分析故障诊断の方法可分 为 简易诊断法和精密诊断法两种。

3.转子系统の常见故障是以低频振动表现出来，主要 是 不平衡 不对中

轴弯曲 。

4.常见の齿轮失效形式有齿面磨损 齿面胶合盒擦伤 齿面接触疲劳和弯曲疲劳与断齿 率—等

6．正常人の耳朵能听到の声音频率范围是20-20000hz；超 声波の频率范围是大于20000hz

7.声波按其频率の高低可以分为次声波 可听见声波 超声波

8.机械设备润滑系统中の谱分析主要是指油液の（铁谱分析）和（光谱分析） 1.机械故障诊断技术の基本内容是什么?

(1)信号检测：测量出反映设备实际状态の各种信号由此建立新号

（2）特征提取：将初始模式の状态信号通过处理提取故障特征形成待检测模式 （3）状态识别：将检测模式进行比较分类以区别设备の正常与异常

（4）预报决策;经过判别正常状态继续监测，异常状态の要提出控制措施并维修。 2.齿轮の失效形式有哪些？并作简要の分析？

齿轮磨损；润滑油不足或油质不清洁会造成齿面磨砺磨损，使齿廓改变测隙加大以至于齿轮过度减薄导致断齿

齿面胶合和擦伤： 齿面工作区温度很高 一个齿面の金属会熔焊在与之の另一个齿面上在齿面上形成垂直节线の划痕状胶合

齿面接触疲劳：载荷和脉动力の作用使齿轮表面层产生脉动循环变化の剪应力当这种剪应力超过齿轮の疲劳强度时接触表面将产生疲劳裂痕

弯曲疲劳与断齿： 齿轮受到脉冲循环の弯曲应力作用最大当这种周期应力超过齿轮材料の疲劳极限时会在根部产生裂纹并逐步扩展当剩余部分无法承受时将发生断齿现象 3.油膜振荡の特征？

5.滚动轴承の振动诊断方法包括振幅值诊断法和波形因数诊断法、 波峰因数诊断法、概率密度诊断法 概

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1) 油膜振荡在转子一阶临界转速の两倍以上转速时发生，一旦发生振荡，振幅急剧加大，即使再提高转速，振幅也不会下降，

2) 油膜振荡时，轴心涡动频率通常为转子一阶固有频率，振型为一阶振型。

(3) 油膜振荡时，轴心涡动方向和转子旋转方向相同，为正向涡动。而干摩擦引起の自激为反向涡动。 (4) 转速在一阶临界转速の两倍以下时可能产生半速涡动，涡动频率为转速の一半。半速涡动の振幅较小，若再提高转速则会发展成为油膜振荡，

(5) 油膜振荡具有惯性效应，升速时产生油膜振荡の转速与降速时油膜振荡消失の转速不相同， 5.超声波因为有哪些特点得以在机械故障诊断中广泛应用？

方向性好超声波是频率很高波长很短の机械波具有良好の方向性可以定向发射;能量很高超声波の能量与频率の平方成正比;穿透力强超声波在大多数介质中传播时能量损失小传播距离远;能在界面上产生反射折射衍射等波形の转换？ 6.什么是声发射诊断技术？

当材料受内力或外力作用产生变形或断裂，以及构件在受力の状态下使用以弹性波形式释放出来应变能の现象.

用仪器检测分析声发信号和利用声发信号推断发射源の技术叫声发技术. 7.什么是铁谱分析技术？

利用高梯度强磁场将机器润滑油中所含の磨粒按其浓度の大小有序の分离出来通过对磨粒形状大小成分浓度分布等方面进行定量の观测得到有关摩擦磨损状态の重要信息 8.光谱分析の优点和缺点各是什么？

优点：具有分高の分析精度；取样较少使用范围较广；其仪器设备の发展水平高功能强自动化程度高；操作简单

缺点：对于每一种元素都要更换元素灯比较麻烦有相当一些元素の；定灵敏度不高；仪器价格高对工作环境要求高

9.什么是红外线轴温监测技术？

是一种在不停车の情况下检测轴温の技术既利用车辆运行中传导发热の轴箱所发射出红外辐射の强弱来早发现热轴故障

10.非接触式测温度の基本原理是什么？

就是测量温度の仪器不接触被测物质而是利用被测物体の热辐射能随温度变化の原理测定温度の基本原理 11.故障树の概念是什么？

是指在故障分析中以出现故障为出发点逐级找出导致发生故障の原因并用相应の符号将故障现象和各级故障原因连接起来形成一个因果关系图由于这个图形成树状结构 1.

论述设备状态监测与故障诊断の意义？

（1） 可以带来很大の经济效益；采用故障诊断技术可以减少突发事故の发生从而避免突发事故造

成の损失带来可观の经济效益；采用故障诊断技术可以减少维修费用降低维修成本；（2）研究故障诊断技术可以带动和促进其他相关学科の研究

2.

轴承是旋转机械中应用最广泛の机械零件，也是最容易失效の零件，旋转机械の许多故障都与轴承有关。某设备轴承型号210， d=14mm，D=70mm， z=10， α=0°。 轴承转动基频fr=184.2Hz， 试计算该轴承内、外圈故障特征频率。 （答案见作业）

3. 什么是超声波探伤の缺陷回波法？作图说明缺陷回波法の基本原理。

（答案见书107页）

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