機(jī)械故障診斷技術(shù)張鍵課后答案解析

1、第一章1、故障診斷的基礎(chǔ)是建立在能量耗散的原理上的。2、機(jī)械故障診斷的基本方法課按不同觀點(diǎn)來(lái)分類，目前流行的分類方法有兩種：一是按機(jī)械故障診斷方法的難易程度分類，可分為簡(jiǎn)易診斷法和精密診斷法；二是按機(jī)械故障診斷的測(cè)試手段來(lái)分類，主要分為直接觀察法、振動(dòng)噪聲測(cè)定法、無(wú)損檢測(cè)法、磨損殘余物測(cè)定法、機(jī)器性能參數(shù)測(cè)定法。3、設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的盆浴曲線是指什么？答：指設(shè)備維修工程中根據(jù)統(tǒng)計(jì)得出一般機(jī)械設(shè)備劣化進(jìn)程的規(guī)律曲線（曲線的形狀類似浴盆的剖面線）4、機(jī)械故障診斷包括哪幾個(gè)方面內(nèi)容？答：（1）運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)根據(jù)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的信息判斷設(shè)備是否運(yùn)行正常，其目的是為了早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的苗頭。（2）設(shè)

2、備運(yùn)行狀態(tài)的趨勢(shì)預(yù)報(bào)在狀態(tài)檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其目的是為了預(yù)知設(shè)備劣化的速度，以便生產(chǎn)安排和維修計(jì)劃提前做好準(zhǔn)備。（3）故障類型、程度、部位、原因的確定最重要的是設(shè)備類型的確定，它是在狀態(tài)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，確定當(dāng)機(jī)器已經(jīng)處于異常狀態(tài)時(shí)所需進(jìn)一步解決的問(wèn)題，其目的是為了最后診斷決策提供依據(jù)。5、請(qǐng)敘述機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)的意義？答：6、劣化曲線沿橫、縱軸分別分成的三個(gè)區(qū)間分別是什么，代表什么意義？答：橫軸包括1、磨合期2、正常使用期3、耗損期縱軸包括仁綠區(qū)（故障率最低，表示機(jī)器處于良好狀態(tài)）2、黃區(qū)（故障率有抬高的趨勢(shì)，表示機(jī)器處于警械注意狀態(tài)）3、紅區(qū)（故障率已大

3、幅上升的階段，表示機(jī)器處于嚴(yán)重或危險(xiǎn)狀態(tài)，要隨時(shí)準(zhǔn)備停機(jī)）范文范例學(xué)習(xí)參考第二章1、按照振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性分類，可將機(jī)械振動(dòng)分為三種類型：自由振動(dòng)和固有頻率、強(qiáng)迫振動(dòng)與共振、自激振動(dòng)。2、固有頻率與物體的初始情況無(wú)關(guān)，完全由物體的力學(xué)性質(zhì)決定，是物體本身固有的。3、在非線性機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)，由非震蕩能量轉(zhuǎn)換為震蕩激勵(lì)所產(chǎn)生的振動(dòng)稱為自激振動(dòng)。4、構(gòu)成一個(gè)確定性振動(dòng)有三個(gè)基本要素，即振幅S、頻率f或w和相位。5、機(jī)械故障診斷技術(shù)的應(yīng)用分為事故前預(yù)防和事故后分析。6、機(jī)械振動(dòng)按照動(dòng)力學(xué)特征分為幾種類型，各有什么特征？答：自由振動(dòng)和固有頻率:自由振動(dòng)是物體受到初始激勵(lì)所引發(fā)的一種振動(dòng)，一般不會(huì)對(duì)設(shè)備造成破壞

4、，不是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備診斷所必須考慮的因素。這個(gè)振動(dòng)頻率與物體的初始情況無(wú)關(guān)，完全由物體的力學(xué)性質(zhì)決定，是物體自身固有的。強(qiáng)迫振動(dòng)與共振：強(qiáng)迫振動(dòng)過(guò)程不僅與激振力的性質(zhì)有關(guān)，而且與物體自身固有的特性有關(guān)。自激振動(dòng)：仁隨機(jī)性。2、振動(dòng)系統(tǒng)非線性特征較強(qiáng)時(shí)才足以引發(fā)自激振動(dòng)，使振動(dòng)系統(tǒng)所具有的非周期能量轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)振動(dòng)能量。3、自激振動(dòng)與轉(zhuǎn)速不成比例。4、轉(zhuǎn)軸存在異步渦動(dòng)。5、振動(dòng)波形在暫態(tài)階段有較大的隨機(jī)振動(dòng)成分，而穩(wěn)態(tài)時(shí)，波形是規(guī)則的周期振動(dòng)，與一般的強(qiáng)迫振動(dòng)近似的正弦波有區(qū)別。7、一個(gè)確定性振動(dòng)的三個(gè)基本要素是什么？答：構(gòu)成一個(gè)確定性振動(dòng)有三個(gè)基本要素，即振幅S、頻率f或w和相位。8、強(qiáng)迫振動(dòng)有什么特

5、點(diǎn)？答：仁物體在簡(jiǎn)諧力作用下產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)頻率與激勵(lì)力頻率相等。2、振幅B的大小除了與激勵(lì)力大小成正比，與剛度成反比外，還與頻率比。阻尼比有關(guān)。3、物體位移達(dá)到最大值的時(shí)間與激勵(lì)力達(dá)到最大值的時(shí)間是不同的，兩者之間存在有一個(gè)相位差。9、自激振動(dòng)有什么特點(diǎn)？答：1、隨機(jī)性。2、振動(dòng)系統(tǒng)非線性特征較強(qiáng)時(shí)才足以引發(fā)自激振動(dòng)，使振動(dòng)系統(tǒng)所具有的非周期能量轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)振動(dòng)能量。3、自激振動(dòng)與轉(zhuǎn)速不成比例。4、轉(zhuǎn)軸存在異步渦動(dòng)。5、振動(dòng)波形在暫態(tài)階段有較大的隨機(jī)振動(dòng)成分，而穩(wěn)態(tài)時(shí)，波形是規(guī)則的周期振動(dòng)，與一般的強(qiáng)迫振動(dòng)近似的正弦波有區(qū)別。10、按照振動(dòng)頻率的高低，通常把振動(dòng)分為哪三種

6、類型？在各類型中主要測(cè)的是什么物理量？為什么？在低頻范圍，主要測(cè)量的振幅是位移量。這因?yàn)樵诘皖l范圍造成破壞的主要因素是應(yīng)力的強(qiáng)度，位移量是與應(yīng)變、應(yīng)力直接相關(guān)的參數(shù)。在中頻范圍，主要測(cè)量的振幅是速度量。這是因?yàn)檎駝?dòng)不見(jiàn)的疲勞進(jìn)程與振動(dòng)速度成正比，振動(dòng)能量與振動(dòng)速度的平方成正比，在這個(gè)范圍內(nèi)，零件主要表現(xiàn)為疲勞破壞。在高頻范圍，主要測(cè)量的振幅是加速度。加速度表征振動(dòng)部件所有沖擊力程度。沖擊力的大小與沖擊的頻率與加速度值正相關(guān)。第三章1、安裝加速度傳感器時(shí)，在安裝面上涂一層硅膠的目的是增加不平整安裝表面的連接可靠性。2、磁電式速度傳感器有絕對(duì)式和相對(duì)式兩種。3、在選擇速度傳感器時(shí)首先要注意傳感器的

7、最低工作頻率，其次要注意是傳感器的靈敏度。4、當(dāng)采用模/數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量時(shí)，鑒相標(biāo)記寬度決定鑒相脈沖的最低采樣頻率。5、對(duì)模擬信號(hào)隔離而使用的隔離放大器有哪兩種類型：一種是變壓器耦合方式，另外一種是利用線性耦合器再加相應(yīng)補(bǔ)償?shù)姆绞健?、常用的信號(hào)轉(zhuǎn)換主要有：電壓轉(zhuǎn)換為電流、電流轉(zhuǎn)換為電壓和電壓與頻率互換。7、噪聲的耦合方式有：靜電耦合、電磁耦合、共阻抗耦合、漏電流耦合。8、模數(shù)轉(zhuǎn)化器的最基本的性能指標(biāo)是轉(zhuǎn)換時(shí)間、轉(zhuǎn)換位數(shù)、分辨率以及通道數(shù)。9、電渦流傳感器根據(jù)什么原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量的？答：高頻震蕩電流通過(guò)延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)被測(cè)金屬導(dǎo)體靠近磁場(chǎng)

8、時(shí)，則在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線圈方向相反的交變磁場(chǎng)，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變，這一變化與金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀和尺寸、電流頻率以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。線圈特征阻抗可用Z=F(t,u,o,D,I,w)函數(shù)表示，輸出信號(hào)的大小隨探頭線圈到被測(cè)件表面之間的間距而變化，電渦流傳感器就是根據(jù)這個(gè)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量的。10、用電壓式加速傳感器能測(cè)量靜態(tài)或變化很緩慢的信號(hào)嗎？為什么？答：不能，壓電式加速度傳感器依賴質(zhì)量塊的慣性力產(chǎn)生對(duì)產(chǎn)生對(duì)壓電晶體的作用力。由于在靜止?fàn)顟B(tài)或者變化緩慢狀

9、態(tài)下，慣性力為零，因此，它只能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。11、簡(jiǎn)述速度傳感器的工作原理。答：速度傳感器利用電磁感應(yīng)原理，將運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)換成線圈中的感應(yīng)電勢(shì)輸出，它工作時(shí)不需要電源，而是直接從被測(cè)件吸取機(jī)械能量并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，屬發(fā)生器型變換器。14、選擇振動(dòng)傳感器時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：1、傳感器安裝在被測(cè)件上時(shí)，不能影響其振動(dòng)狀態(tài)，2、根據(jù)振動(dòng)測(cè)定的目的，明確被測(cè)量的量是位移、速度還是加速度，這些量的振幅有多大，以此來(lái)確定傳感器的測(cè)量范圍。3、必須充分估計(jì)測(cè)定的頻率范圍，以此來(lái)核對(duì)傳感器的固有頻率。4、照顧傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理及特點(diǎn)。15、形成噪聲干擾必須具備幾個(gè)要素？抑制噪聲干擾的方法有哪些？答：形成噪

10、聲：噪聲源、對(duì)噪聲敏感的接受電路及噪聲源接收電路間的耦合通道。抑制噪聲：降低噪聲源的強(qiáng)度、接收電路對(duì)噪聲不敏感、抑制或切斷噪聲源與接收電路間的耦合通道。16常見(jiàn)的干擾耦合方式有哪些？答：靜電耦合、電磁耦合、共阻抗耦合、漏電流耦合。17、在機(jī)械工程中常用的激振方法具體有哪些？答：穩(wěn)態(tài)正玄激振瞬態(tài)激振隨機(jī)激振18：振動(dòng)傳感器的靈敏度的校準(zhǔn)方法有哪些？精度如何？答:比較法（背靠背法）這種校準(zhǔn)方法的精度主要取決于標(biāo)準(zhǔn)傳感器的精度?；ヒ追ㄟ@種校準(zhǔn)方法因不依據(jù)振動(dòng)源的絕對(duì)振幅精度及測(cè)量?jī)x器的絕對(duì)值讀數(shù)精度，故可取得較高的校準(zhǔn)精度。讀數(shù)顯微鏡校準(zhǔn)法及激光校準(zhǔn)法調(diào)節(jié)到合適的發(fā)光相位，即可測(cè)得正確位置19振動(dòng)傳

11、感器選用有什么原則？答：仁傳感器安裝在被測(cè)件上時(shí)，不能影響其振動(dòng)狀態(tài)，2、根據(jù)振動(dòng)測(cè)定的目的，明確被測(cè)量的量是位移、速度還是加速度，這些量的振幅有多大，以此來(lái)確定傳感器的測(cè)量范圍。3、必須充分估計(jì)測(cè)定的頻率范圍，以此來(lái)核對(duì)傳感器的固有頻率。4、照顧傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理及特點(diǎn)。20、電流信號(hào)和電壓信號(hào)相比有什么優(yōu)點(diǎn)？答：1、在信號(hào)傳輸線中，電流不受交流感應(yīng)的影響，干擾問(wèn)題易于解決2、電流信號(hào)不受傳輸線中的電感、電容等參數(shù)變化的影響，使傳輸接線簡(jiǎn)單。3、直流信號(hào)便于A/D轉(zhuǎn)換。21、請(qǐng)敘述檢測(cè)和診斷系統(tǒng)的任務(wù)。答：1、能反映被測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)異常狀況發(fā)出警告2、能提供設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確描述3、

12、能預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)。第四章1、哨度指標(biāo)對(duì)信號(hào)中的沖擊特征很敏感，正常情況下其值在3左右，如果這個(gè)值接近4或者超過(guò)4,則說(shuō)明機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀況中存在沖擊性振動(dòng)。2、非周期信號(hào)分為準(zhǔn)周期信號(hào)和瞬變信號(hào)。3、周期信號(hào)頻譜有哪些特征？答：離散性，諧波性，收斂性。5、闡述周期信號(hào)頻譜與非周期信號(hào)頻譜的區(qū)別。答：1、譜線是連續(xù)的，這是瞬變信號(hào)與周期信號(hào)在頻譜上的顯著區(qū)別2、矩形框的時(shí)間長(zhǎng)度T愈長(zhǎng)，頻譜圖種主瓣愈高而窄。6、信號(hào)x(t)=sin(2*3.14t)是否為周期信號(hào)，若是周期信號(hào)，求其周期，并用公式求其平均值和均方值。答：是周期信號(hào)。由w=2*314仁2*314得出，則T=1/fh(平均值和均方

13、值公式見(jiàn)書P61)9、什么是柵欄效應(yīng)？如何減少柵欄效應(yīng)的影響？答：離散線譜之間的頻譜被忽略，其能量分配在相鄰的離散譜線上，由此造成頻率誤差。提高頻率分辨率的方法。10、時(shí)域信號(hào)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和頻譜圖在機(jī)械故障診斷系統(tǒng)中的作用分別是什么？答：1、判斷機(jī)械設(shè)備是否有故障、程度如何、發(fā)展趨勢(shì)怎樣等這類維修指導(dǎo)性工作。2、回答故障的部件、類型、程度等問(wèn)題。11、在觀察頻譜圖做故障診斷分析時(shí)，應(yīng)注意哪些要點(diǎn)。答：1、首先，注意那些振幅比過(guò)去有顯著變化的譜線，它們的頻率對(duì)應(yīng)部件的特征頻率。2、觀察那些振幅較大的譜線，這些譜線的頻率所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)部件。3、注意與轉(zhuǎn)動(dòng)頻率有固定比值的譜線，它們之中是否存在與過(guò)去相比發(fā)

14、生了變化的譜線。12、如何繪制軸心軌跡曲線？答：仁接用測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)繪制。2、利用頻譜圖中基頻、2階頻、4階頻的振幅與初相角繪制。15、為了減少譜泄漏，工程上采用哪兩種措施？答：仁加大矩形框的時(shí)間長(zhǎng)度，級(jí)增大采樣的樣本點(diǎn)數(shù)，也就是使w的主瓣盡量地高而窄，能量最大限度地集中在于主瓣，將旁瓣盡量的壓縮，同時(shí)主瓣御窄好。2、采用旁瓣較低的函數(shù)作為采集窗函數(shù)。17、頻率細(xì)化分析的基本思想是什么？答：頻率細(xì)化分析的基本思想史利用頻移定理，對(duì)被分析信號(hào)進(jìn)行復(fù)制，在重新采樣做傅里葉變換，即可得到更高的頻率分辨率。18、軸心軌跡圖通常用在什么場(chǎng)合？如何繪制？答：用于分析機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)狀態(tài)信息。仁接用測(cè)量所獲得

15、的數(shù)據(jù)繪制。2、利用頻譜圖中基頻、2階頻、4階頻的振幅與初相角繪制。第五章1、對(duì)于大多數(shù)的機(jī)器設(shè)備，最佳參數(shù)是速度，這是很多診斷標(biāo)準(zhǔn)采用該參數(shù)的原因，也有些標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)設(shè)備的低、高頻工作狀態(tài)，分別選用振幅（位移）和加速度。2、振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)的判定參數(shù)有哪些？答：在低頻段以振動(dòng)位移為判定參數(shù)。在中頻段以速度為判定參數(shù)。在高頻段以加速度為判定參數(shù)。3、根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)的制定方法的不同，通常將震動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)分為哪幾類？答：1、絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)2、相對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)3、類比判定標(biāo)準(zhǔn)4、點(diǎn)巡檢制度設(shè)備診斷模式是指什么？五定作業(yè)制度指什么？答：采用便攜式儀器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的巡檢，記錄所測(cè)定的參數(shù)，根據(jù)時(shí)間歷程的參數(shù)進(jìn)行故障判

16、斷、劣化趨勢(shì)分析，這類模式成為點(diǎn)巡檢制度；五定作業(yè)制度是指定人員、定時(shí)間、定測(cè)點(diǎn)參數(shù)、定測(cè)點(diǎn)部位、定測(cè)量?jī)x器。5、為什么要對(duì)設(shè)備進(jìn)行劣化趨勢(shì)分析答：1、檢查設(shè)備狀態(tài)是否處于空置范圍以內(nèi)2、觀測(cè)設(shè)備狀態(tài)的變化趨向或現(xiàn)實(shí)狀況3、預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)發(fā)展到危險(xiǎn)水平的時(shí)間4、早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，及時(shí)采取對(duì)策5及時(shí)找出有問(wèn)題設(shè)備6、在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)的不規(guī)則性檢查時(shí)，應(yīng)該對(duì)哪五項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè)？答：1、測(cè)點(diǎn)值的連接鏈時(shí)候夠長(zhǎng)2、測(cè)點(diǎn)值是否偏向標(biāo)準(zhǔn)值的一側(cè)3、測(cè)點(diǎn)值是否多分布于注意線的近旁4、測(cè)點(diǎn)值是否有一定的傾向性5、測(cè)點(diǎn)值是否具有一定的周期性第六章1、從動(dòng)力學(xué)角度分析,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)如何分類？答：從動(dòng)力學(xué)角度分析，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分為剛

17、性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。2、轉(zhuǎn)子-軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指什么？如何判斷其穩(wěn)定性？答：轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性是指轉(zhuǎn)子在受到某種小干擾后能否隨時(shí)間的推移而恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)的能力，也就是說(shuō)擾動(dòng)響應(yīng)能否隨時(shí)間增加而消失。如果響應(yīng)隨時(shí)間增加而消失則轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是穩(wěn)定的，反之則系統(tǒng)失穩(wěn)。3、簡(jiǎn)述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的特點(diǎn)及轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)組成。答：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)組成：由轉(zhuǎn)軸及固定裝上的各類盤狀零件所組成。5、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速往往不止一個(gè)，它與系統(tǒng)的自由度數(shù)有關(guān)。7、旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見(jiàn)的故障有哪些？答：1、轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)不穩(wěn)定2、轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)3、轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器不對(duì)中振動(dòng)4、轉(zhuǎn)軸彎曲故障5、轉(zhuǎn)軸橫向裂紋故障6、連接松動(dòng)故障7、碰摩故障8、喘振8、簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)子

18、的不平衡振動(dòng)機(jī)理。答：旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子由于受材料的質(zhì)量分布、加工誤差、裝配因素以及運(yùn)行中的沖蝕和沉淀等因素的影響，致使其質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心存在一定程度的偏心距。偏心距較大時(shí)，靜態(tài)下所產(chǎn)生的偏心力矩大于摩擦阻力矩，表現(xiàn)為某一點(diǎn)始終恢復(fù)到水平放置的轉(zhuǎn)子下部，其偏心力矩小于摩擦力矩的區(qū)域內(nèi)，成為靜不平衡。偏心距較小時(shí)，不能表現(xiàn)出靜不平衡的特征，但是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率同步的離心力矢量，離心力F=Mew2.，從而激發(fā)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，這種現(xiàn)象稱之為動(dòng)不平衡。靜不平衡的轉(zhuǎn)子由于偏心距e較大，表現(xiàn)出更為強(qiáng)烈的東不平衡振動(dòng)。10、碰磨故障的振動(dòng)特征有哪些？答：1、時(shí)域波形存在“頂銷”現(xiàn)象2、頻譜上除了轉(zhuǎn)子工頻外，還存在豐富的高次諧波成分3、嚴(yán)重摩擦?xí)r，還會(huì)出現(xiàn)1/2倍頻，1/3倍頻、1/N倍頻等精確的分頻成分4、全息譜上出現(xiàn)較多、較大的高頻橢圓，且偏心率較大。5提純軸心軌跡存在“尖角”第七章1、滾動(dòng)軸承的特征頻率通常用來(lái)作為診斷的依據(jù)。2、傳感器的安裝部位通常在