機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)考題考試題

1、北京科技大學(xué) 2007-2008學(xué)年 第 二 學(xué)期 機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù) 試卷裝 訂 線 內(nèi) 不 得 答 題自 覺(jué) 遵 守 考 試 規(guī) 則，誠(chéng) 信 考 試，絕 不 作 弊院(系) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 試卷成績(jī) (占課程考核成績(jī)的60 %)平時(shí) 成績(jī)課程考核成績(jī)題號(hào)一二三四小計(jì)得分得 分一、判斷題（對(duì)的打“ ”，錯(cuò)的打“ × ”，每小題1分，共10分，）1、機(jī)械設(shè)備故障的特點(diǎn)主要包括：多樣性、層次性、多因素和相關(guān)性、延時(shí)性和不確定性。( )2、周期信號(hào)是由不同頻率的正弦信號(hào)迭加而成。( × )3、時(shí)間函數(shù)卷積的頻譜等于各個(gè)時(shí)間函數(shù)頻譜的乘積。( )4、受加窗的影響，經(jīng)FFT 得

2、到的離散頻譜，其幅值、相位和頻率都可能產(chǎn)生較大的誤差。( )5、倒頻譜和幅值譜的橫坐標(biāo)具有相同物理單位。( × )6、為了使加速度傳感器獲得線性范圍更寬的頻率響應(yīng)特性，應(yīng)該采用強(qiáng)力磁座的安裝方式來(lái)代替螺栓連接。( × )7、在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，轉(zhuǎn)子的不平衡將主要引起機(jī)器的軸向振動(dòng)。( × )8、轉(zhuǎn)子的阻尼越大，轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速就越高。( × )9、油膜軸承實(shí)際的渦動(dòng)頻率，通常高于轉(zhuǎn)頻的一半。( × )10、沒(méi)有故障的正常齒輪在嚙合時(shí)，由于嚙合剛度的變化也將引起齒輪軸的振動(dòng)。()得 分二、填空題（每空1分，共8分）1、周期信號(hào)的頻譜特性包括： 離散性

3、 、 諧波性 和 收斂性 。2、請(qǐng)列舉在工程信號(hào)分析中五個(gè)常用的幅域統(tǒng)計(jì)特征值： 均值 、 峰峰值 、 歪度 、 峭度 、 均方根值 。得 分三、選擇題（單選，每小題3分，共18分）1、非周期離散信號(hào)的傅里葉變換是 ( C )。(A) 非周期的連續(xù)譜 (B) 周期的離散譜 (C) 周期的連續(xù)譜 (D) 非周期的離散譜2、窄帶隨機(jī)信號(hào)的自相關(guān)信號(hào)為( C )。(A) (B) (C) (D) 3、正弦信號(hào)的概率密度函數(shù)曲線為( A )。(A) (B) (C) (D) 4、某濾波器在頻率f1的范圍內(nèi)幅頻特性平直，它使信號(hào)中高于f1的頻率成分幾乎不受衰減地通過(guò)，而低于f1的頻率成分將受到極大地衰減，則

4、該濾波器屬于( B )。(A) 低通濾波器 (B)高通濾波器 (C)帶通濾波器 (D)帶阻濾波器5、由下列設(shè)備故障所引起的振動(dòng)中，屬于自激振動(dòng)的是( D )。(A) 轉(zhuǎn)子不平衡 (B)轉(zhuǎn)子不對(duì)中 (C) 轉(zhuǎn)子碰摩 (D) 油膜振蕩6、為了監(jiān)測(cè)軸承座的軸向振動(dòng)，在傳感器的測(cè)點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)該選擇圖中( A )的位置。得 分四、簡(jiǎn)答題（共64分）1、(10分)請(qǐng)簡(jiǎn)述設(shè)備維修方式的變革，并介紹各種維修方式的優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）事后維修。優(yōu)點(diǎn)：不需要安排計(jì)劃；對(duì)有些設(shè)備，更換比維修更便宜。缺點(diǎn)：意外停機(jī)引起生產(chǎn)損失；可能引起災(zāi)難性的設(shè)備事故；庫(kù)存?zhèn)浼顿Y多；容易引起設(shè)備的二次損壞。（2）計(jì)劃維修。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)器

5、運(yùn)行壽命相對(duì)較長(zhǎng)；減少意外停機(jī)；備件庫(kù)存小。缺點(diǎn)：不能防止計(jì)劃外的突發(fā)事故；過(guò)剩維修導(dǎo)致維修費(fèi)用增加；過(guò)剩維修引起人為維修故障；不足維修引起設(shè)備二次損壞。（3）預(yù)知維修。優(yōu)點(diǎn)：減少非計(jì)劃停機(jī)損失；延長(zhǎng)維修時(shí)間間隔；大大減少庫(kù)存?zhèn)浼?；減少維修費(fèi)用；過(guò)剩維修減小到最少。缺點(diǎn)：需要初始投資；需要學(xué)習(xí)培訓(xùn)2、(10分)請(qǐng)利用傅里葉變換的卷積特性畫(huà)出被矩形窗截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)x(t)的頻譜示意圖, 其中。3、(10分)某機(jī)器工作軸轉(zhuǎn)速為6000r/min，如果要分析的故障頻率估計(jì)在工作軸軸頻的8倍頻以下，并且要求譜圖上頻率分辨率F=1 Hz ,則在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)該如何設(shè)置？答：頻率：60

6、00/60=100HZ,最大頻率Fm=8*100=800HZ,采樣頻率Fs=2.56*800=2048采樣點(diǎn)數(shù)N=2.56*(800/1)=20484、(10分)車(chē)床加工零件外圓表面時(shí)常產(chǎn)生振紋，表面振紋主要是由轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪的不平衡慣性力使主軸箱振動(dòng)而引起的。振紋的幅值譜 如下圖 a ）所示，主軸箱傳動(dòng)示意圖如下圖 b) 所示。傳動(dòng)軸 1 、 2 、 3 上的齒輪齒數(shù)分別為 z1=30，z2=40，z3=20，z4=50，傳動(dòng)軸(1軸)轉(zhuǎn)速n1=2000 (r/min) ，試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的振紋影響大？為什么？答：HZ=2000/60=100/3HZ; 2軸：100/3*30/40=25HZ5、(12分)請(qǐng)運(yùn)用傅里葉變換和信號(hào)幅值調(diào)制的基本原理，簡(jiǎn)述齒輪齒面出現(xiàn)集中缺陷和分布缺陷時(shí)的振動(dòng)分析與診斷方法。答：局部缺陷：齒輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個(gè)脈沖激勵(lì)，齒輪的嚙合頻率被一個(gè)短的周期脈沖所調(diào)制，在頻譜中表現(xiàn)為在嚙合頻率兩側(cè)有大量的邊頻帶，其幅值較低，且分布均勻而平坦。（局部缺陷，沖擊歷程短，頻域分布寬）分布缺陷：指比較均勻分布的缺陷，它相當(dāng)于時(shí)域包絡(luò)線較