機(jī)械故障診斷考試題目

1、機(jī)械故障診斷考試 - 題庫(kù) （部分容可變?yōu)樘羁疹}） 第一章：1、試分析一般機(jī)械設(shè)備的劣化進(jìn)程。答： 1）早期故障期 階段特點(diǎn)：開(kāi)始故障率高，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，故障率很快減小， 且恒定。早期故障率高的原因在于：設(shè)計(jì)疏忽，制造、安裝的缺陷，操作使用 差錯(cuò)。2）偶發(fā)故障期 階段特點(diǎn)：故障率恒定且最低，為產(chǎn)品的最佳工作期。 故障原因：主要是使用不當(dāng)、操作失誤或其它意外原因。3）耗損故障期階段特點(diǎn)：故障率再度快速上升。 故障原因：零件的正常磨損、化學(xué)腐蝕、物理性質(zhì)變化以及材料的疲勞 等老化過(guò)程。2、根據(jù)機(jī)械故障診斷測(cè)試手段的不同，機(jī)械故障診斷的方法有哪些？答：1直接觀察法傳統(tǒng)的直接觀察法如“聽(tīng)、摸、看

2、、聞”是最早的診 斷方法，并一直沿用到現(xiàn)在，在一些情況下仍然十分有效。2'振動(dòng)噪聲測(cè)定法-機(jī)械設(shè)備在動(dòng)態(tài)下 （包括正常和異常狀態(tài)）都會(huì)產(chǎn)生振 動(dòng)和噪聲。進(jìn)一步的研究還表明，振動(dòng)和噪聲的強(qiáng)弱及其包含的主要頻率成分 和故障的類(lèi)型、程度、部位和原因等有著密切的聯(lián)系。3'無(wú)損檢驗(yàn)無(wú)損檢驗(yàn)是一種從材料和產(chǎn)品的無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)中發(fā)展起來(lái) 的方法4'磨損殘余物測(cè)定法（污染診斷法 5'機(jī)器性能參數(shù)測(cè)定法機(jī)器的性能參數(shù)主要包括顯示機(jī)器主要功能的 一些數(shù)據(jù)3、設(shè)備維修制度有哪幾種？試對(duì)各種制度進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。答： 1o 事后維修 特點(diǎn)是“不壞不修，壞了才修” ，現(xiàn)仍用于大批量的非重要設(shè)備

3、。2o 預(yù)防維修（定期維修） 在規(guī)定時(shí)間基礎(chǔ)上執(zhí)行的周期性維修3o 預(yù)知維修 在狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行實(shí)際劣化的程度決定維修時(shí)間和規(guī) 模。預(yù)知維修既避免了“過(guò)剩維修” ，又防止了“維修不足” ；既減少了 材料消耗和維修工作量，又避免了因修理不當(dāng)而引起的人為故障，從而 保證了設(shè)備的可靠性和使用有效性。第二章：1、什么是故障機(jī)理？答： 機(jī)械故障的因，即導(dǎo)致故障的物理、化學(xué)或機(jī)械過(guò)程，稱(chēng)為故障機(jī)理。2、什么是機(jī)械的可靠性？機(jī)械可靠性的數(shù)量指標(biāo)有哪兩個(gè)？他們之間互為什么 關(guān)系？答： 1 機(jī)械的可靠性是指機(jī)械產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時(shí)間，無(wú)故障地完成 其規(guī)定功能的能力。規(guī)定時(shí)間：產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的工作

4、期限。 用時(shí)間或相當(dāng)于時(shí)間的指標(biāo)來(lái)表示， 如運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)、行駛里程等。2 機(jī)械可靠性的數(shù)量指標(biāo)1o 可靠度 即機(jī)械產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時(shí)間，無(wú)故障地完成其規(guī)定功能的概 率，用 R(t) 表示。2o 故障概率 機(jī)械產(chǎn)品發(fā)生故障的概率稱(chēng)為不可靠度，又稱(chēng)故障概率，用 F(t) 表示。兩者是對(duì)立事件，R(t) + F(t) = 13、常見(jiàn)的磨損機(jī)理有哪些？答：1o粘著磨損2 o 磨粒磨損接觸面之間存在硬質(zhì)粒子， 或摩擦一方的硬度比另一方大得多時(shí)產(chǎn)生 的類(lèi)似金屬切削過(guò)程的磨損。3 o 表面疲勞磨損兩接觸面作滾動(dòng)摩擦或滾動(dòng)、 滑動(dòng)復(fù)合摩擦?xí)r， 在交變接觸應(yīng)力的作 用下，使材料表面疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)損失的現(xiàn)象。

5、4 o 腐蝕磨損在摩擦過(guò)程中，金屬同時(shí)與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，引起金 屬表面的腐蝕產(chǎn)物剝落的現(xiàn)象。4、常見(jiàn)的斷裂機(jī)理有哪些？答： 1 疲勞斷裂 機(jī)件的工作應(yīng)力低于材料的屈服極限， 在重復(fù)以及交變載荷的長(zhǎng)期作 用下，發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。常見(jiàn)于軸、齒輪、彈簧等。2 靜載斷裂 機(jī)件在靜載荷(如一次沖擊或恒定的載荷)作用下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象3 環(huán)境斷裂 第三章：1 、監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)應(yīng)具備有哪些工作目標(biāo)？監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的一般工作過(guò)程與 步驟是怎樣的？答： 1 能了解被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，保證其運(yùn)行狀態(tài)在設(shè)計(jì)約束之；2 能提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述；3 能預(yù)報(bào)機(jī)器故障，防止大型事故產(chǎn)生，保證人民生命的安全。

6、故障診斷技術(shù)的實(shí)施過(guò)程主要包括診斷文檔建立和故障診斷實(shí)施兩大部分。 其中故障診斷技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中包括以下幾個(gè)關(guān)鍵的容：1o 狀態(tài)信號(hào)采集2o 故障特征提取3o 技術(shù)狀態(tài)識(shí)別4o 維修決策形成2、比較簡(jiǎn)易診斷系統(tǒng)與精密診斷系統(tǒng)。答：一、簡(jiǎn)易診斷系統(tǒng)即使用各種便攜式診斷儀器和工況監(jiān)測(cè)儀表（如 振動(dòng)分析儀、溫度計(jì)、聲級(jí)計(jì)等） ，僅對(duì)設(shè)備有無(wú)故障及故障嚴(yán)重程度作 出判斷和區(qū)分。它可以宏觀地、高效地診斷出眾多設(shè)備有無(wú)異常，因而 費(fèi)用較低二、 精密診斷系統(tǒng)1 即使用較為復(fù)雜的診斷設(shè)備和分析儀器，除了能對(duì)設(shè)備有無(wú)故障和 故障的嚴(yán)重程度作出判斷和區(qū)分外，在有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員的參與下， 還能對(duì)某些特殊類(lèi)型的典

7、型故障的性質(zhì)、類(lèi)別、部位、原因及發(fā)展趨勢(shì) 作出判斷及預(yù)報(bào)。2 費(fèi)用較高，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員實(shí)施。第四章：1、什么是轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速？撓性轉(zhuǎn)子是如何定義的？ 答：當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到橫向振動(dòng)的固有頻率附近時(shí)，將出現(xiàn)振動(dòng)急劇增大的現(xiàn) 象，有時(shí)甚至在工作轉(zhuǎn)速下振動(dòng)也比較強(qiáng)烈。此時(shí)的轉(zhuǎn)速即為臨界轉(zhuǎn)速。2、根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在坐標(biāo)平面發(fā)生的振動(dòng)形式，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)可分為哪幾種？ 答：根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在坐標(biāo)平面發(fā)生的振動(dòng)形式，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)可分為：1o 橫向振動(dòng)振動(dòng)發(fā)生在包括轉(zhuǎn)軸在橫向平面；2o 軸向振動(dòng)振動(dòng)發(fā)生在轉(zhuǎn)軸的軸線方向上；3o 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)沿轉(zhuǎn)軸軸線發(fā)生的扭振。 旋轉(zhuǎn)機(jī)械大多數(shù)故障所激發(fā)的振動(dòng)為橫向振動(dòng)，是主要的研究對(duì)象。3、

8、對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集時(shí)應(yīng)如何合理地布置測(cè)點(diǎn)？4、旋轉(zhuǎn)機(jī)械產(chǎn)生轉(zhuǎn)子不平衡故障時(shí)的振動(dòng)特征是什么 ?5、轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的振動(dòng)特征是什么？6、什么是滑動(dòng)軸承的油膜渦動(dòng)與油膜振蕩？油膜渦動(dòng)、油膜振蕩的振動(dòng)特征是 什么？油膜渦動(dòng)、油膜振蕩發(fā)生在哪類(lèi)機(jī)械？ 答：轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速在失穩(wěn)轉(zhuǎn)速以前轉(zhuǎn)動(dòng)是平穩(wěn)的。當(dāng)達(dá)到失穩(wěn)轉(zhuǎn)速后即發(fā)生半速 渦動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)速升高、渦動(dòng)角速度也將隨之增加，但總保持著約等于轉(zhuǎn)動(dòng)速 度之半的比例關(guān)系，半速渦動(dòng)一般并不劇烈。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速升到比第一階臨界轉(zhuǎn)速的 2 倍稍高以后，由于此時(shí)半速渦 動(dòng)的渦動(dòng)速度與轉(zhuǎn)軸的第一階臨界轉(zhuǎn)速相重合即產(chǎn)生共振，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的振動(dòng) 現(xiàn)象，稱(chēng)為油膜振蕩。油膜振蕩的特征

9、主要有：1 油膜振蕩在一階臨界轉(zhuǎn)速的二倍以上時(shí)發(fā)生。 一旦發(fā)生振蕩， 振幅急劇變大， 即使再提高轉(zhuǎn)速，振幅也不會(huì)下降。2 油膜共振時(shí)，軸頸中心的渦動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子一階固有頻率，即使轉(zhuǎn)速再升高， 其頻率基本不變。3 油膜振蕩具有突然性和慣性效應(yīng)，升速時(shí)產(chǎn)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速和降速時(shí)油 膜振蕩消失時(shí)的轉(zhuǎn)速不同。4 油膜振蕩時(shí)軸心渦動(dòng)的方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同，軸心軌跡呈花瓣形，正進(jìn)動(dòng)。5 油膜振蕩時(shí)，轉(zhuǎn)子的撓曲呈一階振型。6 油膜振蕩劇烈時(shí)， 隨著油膜的破壞， 振蕩停止， 油膜恢復(fù)后， 振蕩再次發(fā)生， 這樣持續(xù)下去，軸頸與軸承不斷碰摩，產(chǎn)生撞擊聲，軸瓦油膜壓力有較大波動(dòng)。第五章1、簡(jiǎn)要分析滾動(dòng)軸承失效的主要

10、形式 答： 1 疲勞剝落失效2 磨損失效3 塑性變形失效4 腐蝕失效5 斷裂失效6 膠合失效 2、如何確定滾動(dòng)軸承振動(dòng)測(cè)量的位置與方向 ? 答：測(cè)定位置和方向的選擇由于滾動(dòng)軸承振動(dòng)具有各向異性的特點(diǎn)，測(cè)定位置通常在水平 (x) 、垂 直 (y) 、軸向 (z) 三個(gè)方向。但由于設(shè)備構(gòu)造和安全等方面的限制，有時(shí)三個(gè)方 向不能都可進(jìn)行，這時(shí)可在 x 與 y 或 y 與 z 兩個(gè)方向上測(cè)定。對(duì)于高頻振動(dòng)， 一般因無(wú)方向性，也可在一個(gè)方向上進(jìn)行。3、滾動(dòng)軸承振動(dòng)的特征頻率有哪些？按頻率高低一般分為哪三類(lèi)？ 答：特征頻率參考課本 根據(jù)頻帶不同，在軸承故障診斷中可利用的固有振動(dòng)有三種：(1) 軸承外圈一階

11、徑向固有振動(dòng)， 其頻帶在(1 8)kHz 圍。在諸如離心泵、風(fēng)機(jī)、 軸承壽命試驗(yàn)機(jī)這類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械的滾動(dòng)軸承故障診斷中，這是一種方便的診斷信 息。(2) 軸承其它元件的固有振動(dòng)其頻帶在 (20 一 60)kHz 圍，能避開(kāi)流體動(dòng)力噪 聲，信噪比高。(3) 加速度傳感器的一階固有頻率。合理利用加速度傳感器 ( 安裝) 系統(tǒng)的一階 諧振頻率作為監(jiān)測(cè)頻帶，常在軸承故障信號(hào)提取中收到良好效果，其頻率圍通 常選擇在 10kHz 左右。4、當(dāng)滾動(dòng)軸承發(fā)生表面剝落、裂紋、壓痕等滾動(dòng)面局部損傷時(shí)，會(huì)引起哪些振 動(dòng)？答：沖擊振動(dòng)5、滾動(dòng)軸承磨損后的振動(dòng)與正常軸承的振動(dòng)相比，有什么不同？ 答：唯一區(qū)別：峰值和有效值變

12、大6、什么是波峰系數(shù)？波峰系數(shù)法能用于判定滾動(dòng)軸承的什么故障？ 答：峰值與有效值的比值叫波峰系數(shù)，可判定：表面剝落、裂紋、壓痕等7、簡(jiǎn)述接觸電阻法對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行監(jiān)測(cè)的原理。8、包絡(luò)法有什么特點(diǎn)？答：在包絡(luò)法中，將上述經(jīng)調(diào)制的高頻分量拾取，經(jīng)放大，濾波后送入解調(diào)器， 即可得到原來(lái)的低頻脈動(dòng)信號(hào)，再經(jīng)譜分析即可獲得功率譜。 包絡(luò)法不僅可根據(jù)某種高頻固有振動(dòng)的是否出現(xiàn)，判斷軸承是否異常，且 可根據(jù)包絡(luò)信號(hào)的頻率成分識(shí)別出產(chǎn)生故障的元件 ( 如圈、外圈，滾動(dòng)體 )來(lái)。 包絡(luò)法把與故障有關(guān)的信號(hào)從高頻調(diào)制信號(hào)中解調(diào)出來(lái)，從而避免與其它 低頻干擾的混淆，故有很高的診斷可靠性和靈敏度。第六章：1、齒輪的失效

13、形式主要有哪些？答： 1 齒面損傷 齒面磨損、齒面粘著撕傷、齒面疲勞、齒面塑性變形、齒 面燒傷2 輪齒折斷 輪齒裂紋、過(guò)載折斷、疲勞折斷3 組合損傷 腐蝕磨損、輪齒塑性變形、嚴(yán)重磨損斷齒、氣蝕損傷、電蝕損 傷 2、齒輪振動(dòng)的特征頻率主要有哪些？ 答： 1 齒輪及軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率 fr 一對(duì)齒輪嚙合作用時(shí)，產(chǎn)生最原始的作用頻率為轉(zhuǎn)頻，其值是齒輪旋轉(zhuǎn) 速度的函數(shù)2 齒輪的嚙合頻率 f z3 齒輪的固有頻率 3、試分析齒輪裝置振動(dòng)的機(jī)理。4、對(duì)齒輪進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)時(shí)應(yīng)如何選擇檢測(cè)參數(shù)？一般使用何種傳感器？5、對(duì)齒輪振動(dòng)信號(hào)如何進(jìn)行邊頻帶分析？ 答：頻帶分析一般從兩方面入手：一是利用邊頻帶的頻率對(duì)稱(chēng)性，找

14、出 f 土 nf r(n= 1,2,)的頻率關(guān)系，確定是否為一組邊頻帶。如果是邊頻帶，則可知道 嚙合頻率fz和調(diào)制信號(hào)頻率fr ；二是比較各次測(cè)量中邊頻帶幅值的變化趨勢(shì)。 第七章：1、當(dāng)前常用的油樣分析方法主要有哪些？答： 1 稱(chēng)重法是測(cè)定單位容積油液中所含顆粒污染物的重量，反映的是 油液中污染物的總值，而不反映污染物的特性、尺寸大小和分布狀況。2 計(jì)數(shù)法 顆粒計(jì)數(shù)法是測(cè)定單位容積油液中顆粒污染物的尺寸及分布，來(lái)表示油 液的污染度等級(jí)。3 光測(cè)法 以可見(jiàn)光照射油液，并用光接收器接收油液的透射光，由于油液中污染物的存在，將發(fā)生吸收、散射或反射，所以采用光接受器接受透射光，并將其 轉(zhuǎn)化成電信號(hào)顯示

15、，即能反映油液污染程度。4 電測(cè)法 電測(cè)法是通過(guò)檢測(cè)油液的電化學(xué)性能，來(lái)分析油液的污染狀況?？煞譃殡娙莘ㄅc電阻法。5 淤積法 污染的油液流經(jīng)微小間隙或?yàn)V網(wǎng)時(shí)，固體顆粒會(huì)逐漸淤積堵塞，引起壓 差和流量的相應(yīng)變化，油液污染程度不同，其變化量也不同。以濾網(wǎng)作傳感元 件時(shí)，淤積法可分為壓差恒定測(cè)量和流量恒定測(cè)量?jī)煞N。6 綜合法 綜合法就是通過(guò)物理、化學(xué)分析和觀察對(duì)比的方法對(duì)油液品質(zhì)進(jìn)行綜合 評(píng)價(jià)。2、常見(jiàn)的鐵譜儀有哪幾類(lèi)？ 答：根據(jù)測(cè)取的標(biāo)志磨損狀態(tài)變化的信息不同，鐵譜儀分分析式鐵譜儀、在線 式鐵譜儀、直讀（DR式鐵譜儀、旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀四類(lèi)：3、進(jìn)行油液分析時(shí)，應(yīng)如何從機(jī)械系統(tǒng)中取出油樣？答：1 在管路

16、中取樣 從通過(guò)所有磨損零件后的潤(rùn)滑油流過(guò)的回油管，并在濾清器 之前取出油樣。顯然這種取樣方法必須是在機(jī)械正運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行。應(yīng)避免從管子 底部取樣。2 在油箱中取樣 在系統(tǒng)處于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或停機(jī)后 2h 取樣取出油樣，取樣管插入池 面的深度應(yīng)隨停機(jī)時(shí)間的延長(zhǎng)適當(dāng)增加。3 取樣間隔 取樣間隔應(yīng)根據(jù)機(jī)械摩擦副的特性和機(jī)械的使用情況，并考 慮實(shí)驗(yàn)研究的目的和對(duì)故障早期預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度等要求而定。通常對(duì)新的或剛大修后的機(jī)械，應(yīng)增加取樣頻率，以判斷磨 合是否已結(jié)束。4、簡(jiǎn)要分析直讀式鐵譜儀的工作原理。5、旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀與分析式、直讀式相比什么特點(diǎn)？6、對(duì)鐵譜片進(jìn)行磨損狀態(tài)定性分析常用哪兩種方法？分別可獲取什么信息？ 答：

17、1 鐵譜片的圖象分析法2 鐵譜片的加熱分析法第八章：1、根據(jù)故障熱信號(hào)獲取方法的不同，溫度診斷可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩類(lèi)哪兩 類(lèi)？?jī)烧哂惺裁磪^(qū)別？ 答：根據(jù)故障熱信號(hào)獲取方法的不同，溫度診斷可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩類(lèi)。被動(dòng)式溫度診斷是通過(guò)機(jī)件自身的熱量來(lái)獲取故障信息的，可應(yīng)用于 靜態(tài)或運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)件的故障診斷；主動(dòng)式溫度診斷是通過(guò)人為地給被測(cè)機(jī)件注入 一定的熱量后，再獲取其故障信息的，一般只適用于靜態(tài)機(jī)件的故障診斷。2、當(dāng)前常用的紅外探測(cè)器主要有哪些？ 答：在紅外測(cè)溫中，用于感受紅外輻射能量并將其轉(zhuǎn)換成與被測(cè)溫度有關(guān)電信 號(hào)的器件稱(chēng)為紅外探測(cè)器。按其工作原理可分為熱敏探測(cè)器和光電探測(cè)器兩類(lèi)。3、紅外線

18、按波長(zhǎng)可分為哪幾個(gè)波段？紅外探測(cè)主要利用哪些波段？4、試述紅外輻射的斯蒂芬 - 玻爾茲曼定律及維恩位移定律。答：維恩位移定律入 mr= 2897" 2900（卩 m? K）該式稱(chēng)為維恩位移定律，它表明：當(dāng)黑體溫度升高時(shí)，其峰值波長(zhǎng)向 短波方向移動(dòng)。由此又進(jìn)一步說(shuō)明，一切物體只要它不是處在絕對(duì)溫度的零度 以下，總會(huì)發(fā)射出一定波長(zhǎng)的紅外輻射，而且物體的溫度愈高，發(fā)射出來(lái)的輻 射功率的波長(zhǎng)就愈短。所以，也可以通過(guò)測(cè)量峰值波長(zhǎng)入 m來(lái)計(jì)算物體溫度第九章：1、超聲波因?yàn)橛心男┨攸c(diǎn)得以在機(jī)械故障診斷中廣泛應(yīng)用？答：超聲波波長(zhǎng)很短，具有方向性好、能量高、能在界面上產(chǎn)生反射、折射和 波型轉(zhuǎn)換、穿透力強(qiáng)等特