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文檔簡介

《機械故障診斷》考試試卷(A卷〕

一、填空(每空1分,共io分:

1、設備診斷技術、修復技術和潤滑技術已列為我國設備管理和維修工作的3項根底技術。

2、設備診斷技術是依靠傳感技術和在線檢測技術進行分析處理,機械故障診斷實質是利用運行中各個

零部件的二次效應,由現(xiàn)象判本質進行診斷。

3、ISO標準屬于絕對判斷標準。

4、固直頻率與物體的初始情況無關,完全由物體的力學性質決定,是物體自身固有的。

5、一般地,可用嚙合頻率與其周圍邊帶頻的幅值差來指示齒輪的好壞八

6、振動頻譜中包含機器零部件的機械狀態(tài)信息,振動診斷的任務從某種意義上講,就是讀譜圖,把頻

譜上的每個頻譜分量與監(jiān)測的機器的零部件對照聯(lián)系,給每條頻譜以物埋解釋。

7、安裝加速度傳感器時,在.安裝面上涂一層硅脂的目的是一增加不平整安裝外表的連接可靠性

Q

8、滾動軸承的振動診斷方法包括有效值和峰值判別法、峰值因數(shù)法、概率密度分析法(用峭度衡量)等。

二、單項選擇(每題2分,共10分)

1、設備故障診斷未來的開展方向是(d)A感性階段B量化階段C診斷階段

D人工智能和網(wǎng)絡化

2、1a)是目前所有故障診斷技術中應用最廣泛也是最成功的診斷方法。A振動診斷B溫度診斷C

聲學診斷D光學診斷

3、對于潤滑油液的分析屬于(c)A.直接觀測法B參數(shù)測定法C.磨損殘渣測定法D.設備性

能指標測定

4、一臺機器設備在運轉過程中會產(chǎn)生各種頻率項,但不包括下述的(a)A旋轉頻率項B常數(shù)頻率

項C齒輪頻率項D變量頻率項

5、.僅需在一個修正面內放置平衡重量的是a。A.力不平衡B.力偶不平衡C.動不平衡D.懸

臂轉子不平衡

三、判斷題(每題2分,共10分)

1、一般說來,設備的故障和征兆之間不存在一一對應的關系。(J)

2、數(shù)字化網(wǎng)絡監(jiān)測是離線監(jiān)測的開展趨勢。(義)

3、超聲波診斷方法中包括超聲波測厚技術。(J)

4、利用聲響判斷物品的質量是人們常用的簡易方法。(V)

5、膨脹式溫度計里面包括有水銀溫度計°(J)

四、簡答題(每題8分,共40分)

1、自激振動有什么特點?

1、隨機性

2、振動系統(tǒng)非線性特征較強,即系統(tǒng)存在非線性阻尼元件、非線性剛度元件時才足以引發(fā)自激

振動,使振動系統(tǒng)所具有的非周期能量轉為系統(tǒng)振動能量、

3、自激振動頻率與轉速不成比例,一般低于轉子工作頻率,與轉子第一臨界轉速相符合。

4、轉軸存在異步渦動。

5、振動波形在暫態(tài)階段有較大的隨機成分,而穩(wěn)態(tài)時,波形是規(guī)那么的周期振動。

2.選擇振動傳感器時應注意哪些問題?(第28頁)

1、傳感器安裝到被測件上時,不能影響其振動狀態(tài),以此來選定傳感器的尺寸和重量及考慮

固定在被測件上的方法。假設必須采用非接觸式測量法時,應該考慮傳感器的安裝場所及其周圍的環(huán)境

條件。

2、根據(jù)振動測定的目的,明確被測量的量是位移、速度還是加速度,這些量的振幅有多大,

以此來確定傳感器的測量范圍。

3、必須充分估計要測定頻率范圍,以此來核對傳感器的固有頻率。

4、掌握傳感器結構和工作原理及其特點;熟悉測量電路的性能,汝頻率、振幅范圍、濾波器

特性、整流方式和指示方式。

3、周期信號與非周期信號的區(qū)別:

(1)周期信號:

a離散性周期信號的頻譜為鹿散頻譜

B諧波性周期信號的譜線只發(fā)生在基頻30的整數(shù)倍頻率上

C收斂性周期信號的高次諧波的幅值具有隨諧波次數(shù)n增加而衰減的趨勢.

(2)非周期信號:分為準周期信號和瞬變信號

a非周期信號的頻譜為連續(xù)頻譜

b矩形窗的時間長度T愈長,幅頻圖中主瓣愈高而窄

c衰減趨勢同周期信號一樣

4、油膜渦動與油膜振蕩的振動特點

11)油膜渦動的軸心軌跡是由基頻與半速渦動頻率疊加成的雙橢[員1,較穩(wěn)定。

(2)油膜振蕩是自激振蕩,維持振動的能量是轉軸在旋轉中供給的,具有慣性效應。由于有失穩(wěn)趨勢,

導致摩擦與碰撞,因此軸心軌跡不規(guī)那么,波形幅度不穩(wěn)定,相位突變。

5、設備維修制度有哪幾種?試對各種制度進行簡要說明。

答:10事后維修

特點是“不壞不修,壞了才修”,現(xiàn)仍用于大批量的非重要設備。

2°預防維修(定期維修)

在規(guī)定時間根底上執(zhí)行的周期性維修,對于保障人身和設備平安,充分發(fā)揮設備的完好率起到了

積極作用

3°預知維修

在狀態(tài)監(jiān)測的根底上,根據(jù)設備運行實際劣化的程度決定維修時間和規(guī)模。預知維修既防止了“過剩維

修”,又防止了“維修缺乏”;既減少了材料消耗和維修L作量,又防止了因修埋不當而引起的人為故障,

從而保證了設備的可靠性和使用

王、讀圖分析(每題5分,共10分)

1、讀給定圖示曲線圖,補充圖中各段含義說明,并簡要說明各段特點

2、3■■■三弦波波形,作出相對應的頻譜圖。

六圈

圖;動系統(tǒng)圖,設飛輪轉速為1000r/min,試求以圖中傳動路線運行時II軸、Z9

的J

使用時期

轉頻單科Z9、Z1U西粕的嚙合頻率。(其中Zl=65、Z4=30、Z7=23、Z8=51

Z9=25、Z10=60)

1)旋轉頻率

H軸加=W29xZL=W22x竺=36.11Hz

60Z46030

29齒輪加=加、紅=%,紀=16.28Hz

Z851

2)嚙合頻率

Z9、Z10齒輪/⑦=/czio=/rz9xz9=力公x25=407.12H

《機械故障診斷》考試試卷(B卷)

課程名稱:機械故障診斷專業(yè):2012機電本科

姓名:學號:班級:考分:

一、填空(每空1分,共10分)

1、當采用模/數(shù)轉換測量時,鑒相標記的寬度決定鑒相肽沖的最低采樣頻率。

2、在油箱中取樣時,一般應在停機后生小時內,在油箱高度一半以上位置取樣。、

3、構成一個確定振幅有三個根本要素,即振幅s,頻率r(或3)和相位。

4、常見的磨損機理有粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、外表疲勞磨損。

5、當滾動軸承發(fā)生外表剝落、裂紋、壓痕等滾動面局部損傷時,會沖擊振動

6、滾動軸承磨損后的振動與正常軸承的振動相比,唯一區(qū)別:峰值和有效值變大

7、齒輪的失效形式主要有齒面損傷、輪齒折斷、組合損傷。

8、歪度指標Qv反映振動信號的非對稱性。

9、離散譜線之間的頻譜被忽略,其能量分配到相鄰的離散譜線上,由此造成頻率誤差,這就是柵欄效

應。

10、傳感器是診斷裝置的“眼”和“耳”。

二、單項選擇(每題2分,共10分)

1、(c)在旋轉機械及往復機械的振動監(jiān)測與診斷中應用最廣泛。A.位移探測器B.速度傳感器C.加

速度計D.計數(shù)器

2、(d)可能是由軸孔配合面由于機械振動而引的磨損是。

A.粘著磨損B.接觸疲勞磨損C.腐蝕磨損I).微動磨損

3、振動診斷狀態(tài)識別的中心問題三“W”一“H”不包括一一。cA.“Where”一一故障部位

B“What”——什么故障C.“Why”——故障原因D.“When”——什么時候發(fā)生

4、狀態(tài)監(jiān)測主要采用檢測、測量、監(jiān)測、分析和(c)等方法A測試B估計C判別D

觀察

5、’5.對于集體驅動設備,開展狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷工作必須樹立(b)觀念。A零散B全局C局部

D以上都不是

三、判斷題(每題2分,共10分)

1、通常所說的壓電式加速度靈敏度就是指軸向靈敏度。1/)2、假設液壓缸有滴狀外漏出現(xiàn)時,可以

判定為失效。(J)

3、鐵譜分析能夠判斷設備的磨殞狀態(tài)、磨損部位、磨損機理,但不能進行故障診斷。(X)4、.一般

地,可用嚙合頻率與其周圍邊帶頻的幅值差來指示齒輪的好壞。(V)

5、不平衡產(chǎn)生的振動幅值增大2倍那么轉速升高1倍。(X)

第一章

1、故障診斷的根底是建立在能量耗散的原理上的。

2、機械故障診斷的根本方法課按不同觀點來分類,目前流行的分類方法有兩種:一是按機械故障診斷

方法的難易程度分類,可分為簡易診斷法和精密診斷法;二是按機械故障診斷的測試手段來分類,主要

分為直接觀察法、振動噪聲測定法、無損檢測法、磨損剩余物測定法、機器性能參數(shù)測定法,

3、設備運行過程中的盆浴曲線是指什么?

答:指設備維修工程中根據(jù)統(tǒng)計得出一般機械設備劣化進程的規(guī)律曲線(曲線的形狀類似浴盆的剖面線〕

6、劣化曲線沿橫、縱軸分別分成的三個區(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1、綠區(qū)(故障率最低,表示機器處于良

好狀態(tài))2、黃區(qū)(故障率有抬高的趨勢,表示機器處于警械注意狀態(tài))3、紅區(qū)(故障率已大幅上升的

階段,表示機器處于嚴重或危險狀態(tài),要隨時準備停機)

第二章

1、按照振動的動力學特性分類,可將機械振動分為三種類型:自由振動和固有頻率、強迫振動與共振、

自激振動。

2、固有頻率與物體的初始情況無關,完全由物體的力學性質決定,是物體本身固有的。

3、在非線性機械系統(tǒng)內,由非震蕩能量轉換為震蕩鼓勵所產(chǎn)生的振動稱為向邀振動。

4、構成一個確定性振動有三個根本要素,即振幅S、頻率.f或w和相位.

5、機械故障診斷技術的應用分為步故前預防和事故后分析。

8、強迫振動有什么特點?

答:1、物體在簡諧力作用下產(chǎn)生的強迫振動也是簡諧振動,其程態(tài)響應頻率與鼓勵力頻率相等。

2、振幅B的大小除了與鼓勵力大小成正比,與剛度成反比外,還與頻率比。阻尼比有關。

3、物體位移到達最大值的時間與鼓勵力到達最大值的時間是不同的,兩者之間存在有一個相位差。

9、自激振動有什么特點?

答:1、隨機性。2、振動系統(tǒng)非線性特征較強時才足以引發(fā)臼激振動,使振動系統(tǒng)所具有的非周期能量

轉換為系統(tǒng)振動能量。3、自激振動與轉速不成比例。4、轉軸存在異步渦動。5、振動波形在暫態(tài)階段

有較大的隨機振動成分,而穩(wěn)態(tài)時,波形是規(guī)那么的周期振動,與一般的強迫振動近似的正弦波有區(qū)別。

第三章

系統(tǒng)失穩(wěn)。

5、轉子的臨界轉速往往不止一個,它與系統(tǒng)的且由度數(shù)有關。

7、旋轉機械常見的故障有哪些?

答:1、轉子-軸承系統(tǒng)不穩(wěn)定2、轉子不平衡振動3、轉子、聯(lián)軸器不對中振動4、轉軸彎曲故障5、

轉軸橫向裂紋故障6、連接松動故障7、碰摩故障8、喘振

8、簡述轉子的不平衡振動機理<:

答:旋轉機械的轉子由F受材料的質量分布、加工誤差、裝配因素以及運行中的沖蝕和沉淀等因素的影

響,致使其質量中心與旋轉中心存在一定程度的偏心距。偏心也較大時,靜態(tài)下所產(chǎn)生的偏心力矩大于

摩擦阻力矩,表現(xiàn)為某一點始終恢織到水平放置的轉子卜.部,其偏心力矩小于摩擦力矩的區(qū)域內,成為

靜不平衡。偏心距較小時,不能表現(xiàn)出靜不平衡的特征,但是在轉子旋轉時表現(xiàn)為一個轉動頻率同步的

離心力矢量,離心力F=Mew2.,從而激發(fā)轉子的振動,這種現(xiàn)象稱之為動不平衡。靜不平衡的轉子由于

偏心距e較大,表現(xiàn)出更為強烈的東不平衡振動。

第七章

1、滾動軸承的特征頻率通常用來作為診斷的依據(jù)。

2、傳感器的安裝部位通常在軸承座部位,并按信號傳動的方向選擇垂直、水壬、和軸向布置。

3、采用峰值系數(shù)法和峭度指標法進行故障診斷,正常時滾動軸承的波峰系數(shù)約為如峭度值約為翁但

是,當峭度值下降時不標明故隙恢復,而可能是軸承故障進入晚期,剝落斑點充滿整個滾道,

4、滾動軸承常見的失效形式有哪些?分別簡要介紹失敗原因。

答:1、磨損失效(在滾動軸承運轉中,滾動體和套圈之間均存在滑動,引起零件接觸面的磨損)2、疲

勞失效(滾動體或套圈外表由于接觸載荷的反復作用,產(chǎn)生疲勞應力,也可能是由于潤滑不良或者強迫

安裝引起的疲勞失效)3、腐蝕失效(化學腐蝕,電腐蝕,微振腐蝕)4、塑變失效(由于滾動軸承受載,

在滾動體和滾到接觸面處產(chǎn)生塑性變形)5、斷裂失效(運行時載荷過大、轉速過高、潤滑不良或裝備

不善而產(chǎn)生過大熱應力,或由于磨削或熱處理不當導致)6、狡合失效[保持架的材料粘附到滾子上而

形成膠合)

第八章

1、常見的齒輪失效形式有哪些?

答:1齒輪斷裂,2、齒面磨損,3、齒面疲勞,4齒面塑性變形

2、齒輪故障診斷方法有哪些?

答:1、功率譜分析法2、邊頻帶分析法3、倒頻譜分析法4、齒輪故障信號的頻域特征

第九章

1、電動機按工作方式分為發(fā)電機、電動機和轉換機等。

2、直流電動機的故障特征可歸納為:門)轉動頻率fr的振動明顯,那么有轉子不平衡、軸彎曲等機械

異常。(2)2fr振動明顯,那么軸不對中等安裝方面的異常。(3)槽頻率fz以及邊頻帶fz+-fr的振動

明顯那么有包括電路異常的電氣故障可能。(4)fz和fn接近那么說明設計不合理。(5)高頻fc明顯那

么可能線圈絕緣磨損或線圈的壓條松動。

第十章

1、滑動軸承主要分為動壓滑動地承和靜壓滑動軸承兩大類。它們的共同特點是:軸頸與軸瓦工作外表

都被潤滑油膜隔開,形成液體潤滑軸承,具有吸振能力,運轉平穩(wěn)、無噪聲能承受較大的沖擊載荷;不

同點在于動壓滑動軸承的潤滑油膜形成必須在軸頸轉動中才能形成,而靜壓滑動軸承是靠外部提供壓強

迫兩相對滑動面分開,以建立承壓油膜,實現(xiàn)液體潤滑的一種滑動軸承。

2、滑動軸承的裝配步驟主要分為:(1)軸瓦的清洗與檢查(2)軸承座的固定(3)軸瓦與軸承座的裝

(4)軸瓦與軸頸的刮研

3、圓柱齒輪精度主要包括傳遞運動準確性精度、傳動的平穩(wěn)性精度、接觸精度、齒側間隙。

4、滾動軸承的游隙主要包括軸承的徑向游隙、軸承的軸向游隙、軸承的軸向間隙。

5、什么場合下宜采用滑動軸承?對滑動軸承的材料提出的主要要求是什么?

答:1、工作轉速特制的工況下2、要求對軸的支承特別精確的場合3、負荷特大的場合4、承受巨大沖

力和振動的工況下5、需要作成剖分式軸承的場合6、必須采用小尺寸的場合7、特殊工作條件下工作的

軸承

材料要求:1、有足夠的強度和塑性2、有良好的跑合性、減摩性和耐磨性3、潤滑及散熱性良好4、良

好的工藝性能。

6、液體動壓潤滑油膜形成的必要條件是什么?

答:1、軸頸和軸承配合有一定的間隙2、軸頸應保持一定的線速度,以建立.足夠的油鍥壓力3、軸頸和

軸承應有較精確的幾何形狀和較光滑的外表4、多支承的軸承,應保持較高的同軸度要求5、應保持軸

承內有充足的具有適當黏度的淮滑油。

12、剛性轉子的現(xiàn)場動平衡方法主要有哪兩利各有什么優(yōu)缺點?

答:現(xiàn)場動平衡方法主要有兩種即三元幅值法,影響系數(shù)法。三元幅值法的優(yōu)勢在于不要求對相位角的

精確測量,但只能做單面動平衡。影響系數(shù)法主要用于雙面動平衡,也可用于單面動平衡,這個方法嚴

重依賴相位角的精確測量。

14、請簡述滾動軸承的分類。

答:1、按負載方向或公稱接觸角分類:向心軸承、推力軸承、組合軸承2、按滾動體分類:球軸承、滾

子軸承3、按工作時能否調心分類:調心軸承、非調心軸承4、按軸承滾動體列數(shù)分類:單列軸承、雙

列軸承、多列軸承5、按軸承內外圈能否別離分類:可別離軸承、不可別離軸承6、按軸承的結構特點

分類:自密封結構、擋環(huán)結構、鎖緊結構7按軸承公稱內徑D的大小分類:微(小、中小、中大、大、

特人)型軸承。

機械故障診斷學作業(yè)簡答題局部

1.簡述通常故障診斷中的一般過程?

機械設備狀態(tài)信號的特征的獲取;故障特征的提?。还收显\斷;維修決策的形成

2.簡述設備故障的根本特性。

3.什么是軸頸渦動力?并用圖示說明軸頸渦動力的形成。

4.簡述設備故障的根本特性。

5.簡述突發(fā)性故障的特點。

不能通過事先的測試或監(jiān)控預測到的,以及事先并無明顯征兆亦無開展過程的隨機故障。

振動值突然升高,然后在一個較高的水平2,矢量域某一時刻發(fā)生突變,然后穩(wěn)定。

6.請詳細分析一下,轉子不對中的故障特征有哪些?

1.故障的特征頻率為基頻的2倍;

2.由不對中故障產(chǎn)生的對轉子的鼓勵力隨轉速增大而增大。

3.鼓勵力與不對中量成正比,隨不對中量的增加,鼓勵力呈線性增大。

7.請詳細分析防止軸承發(fā)生油膜振蕩的措施主要有哪些?

改良轉子設計,盡量提高轉子的第一階臨界轉速;改良軸承型式、軸瓦與軸頸配合的徑向間隙、承載能

力、長徑比和潤滑油粘度等因素,使失穩(wěn)轉速盡量提高。

8.設備維修制度有哪幾種?試對各種制度進行簡要說明。

r事后維修特點是“不壞不修,壞了才修”,現(xiàn)仍用于大批量的非重要設備。

2°預防維修(定期維修)在規(guī)定時間根底上執(zhí)行的周期性維修,對于保障人身和設備平安,充分發(fā)揮

設備的完好率起到了積極作用。

3°預知維修

在狀態(tài)監(jiān)測的根底上,根據(jù)設備運行實際劣化的程度決定維修時間和規(guī)模。預知維修既防止了“過剩維

修”,又防止了“維修缺乏”;既減少了材料消耗和維修工作量,又防止了因修理不當而引起的人為故障,

從而保證了設備的可靠性和使用有效性。

9.監(jiān)測與診斷系統(tǒng)應具備有哪些工作目標?監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的一般工作過程與步驟是怎樣的?

1)能了解被監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài),保證其運行狀態(tài)在設計約束之內;

2)能提供機器狀態(tài)的準確描述;

3)能預報機器故障,防止大型事故產(chǎn)生,保證人民生命的平安。

故障診斷技術的實施過程主要包括:診斷文檔建立和故障診斷實施其中故障診斷技術在實施過程中包括

以下幾個關鍵的內容:1°狀態(tài)信號采集2。故障特征提取3。技術狀態(tài)識別4。維修決策形成。

10.什么是轉子的臨界轉速?撓性轉子是如何定義的?

答:1)當轉子的轉速到達橫向振動的一階自振頻率時,將發(fā)生一階共振,此時的轉速即為臨界轉速。2)

工作轉速在臨界轉速以上的轉子系統(tǒng),稱為撓性轉子

11.根據(jù)轉子系統(tǒng)在坐標平面內發(fā)生的振動形式,轉子的振動可分為哪幾種?

答:根據(jù)轉子系統(tǒng)在坐標平面內發(fā)生的振動形式,轉子的振動可分為:1。橫向振動一一振動發(fā)生在包

括轉軸的橫向平面內;2°軸向振動——振動發(fā)生在轉軸的軸線方向上;3°扭轉振動一一沿轉軸軸線

發(fā)生的扭振。

旋轉機械大多數(shù)故障所激發(fā)的振動為橫向振動,是主要的研究對象

12.轉子的不平衡與旋轉的不同軸引起的振動有什么特點?

轉子不平衡引起的振動有以下特點:

⑴振幅隨轉速的上升而增加;(2)振動頻率與轉子的旋轉頻率F相同;(3)振動方向以徑向為主;(4)振動

相位常保持一定角度。

旋轉的不同軸其與不平體衡引起的振動的區(qū)別:對于不平衡,振幅的增大與轉速的平方成正比;對于不同

軸,振幅大為一常數(shù),與轉速的變化無關。

13.什么是滑動軸承的油膜渦動與油膜振蕩?油膜渦動、油膜振蕩的振動特征是什么?油膜渦動、油膜

振蕩發(fā)生在哪類機械?

轉軸的轉速在失穩(wěn)轉速以前轉動是平穩(wěn)的。當?shù)竭_失穩(wěn)轉速后即發(fā)生半速渦動。隨著轉速升高、渦動角

速度也將隨之增加,但總保持著約等于轉動速度之半的比例

關系,半速渦動一般并不劇烈。當轉軸轉速升到比第一階臨界轉速的2倍稍高以后,由于此時半速渦動

的渦動速度與轉軸的第一階臨界轉速相重合即產(chǎn)生共振,表現(xiàn)為強烈的振動現(xiàn)象,稱為油膜振蕩。油膜

振蕩的特征主要有:

L油膜振蕩在一階臨界轉速的二倍以上時發(fā)生。一旦發(fā)生振蕩,振幅急劇變大,即使再提高轉速,振

幅也不會下降。

2,油膜共振時,軸頸中心的渦動頻率為轉子一階固有頻率,即使轉速再升高,其頻率根本不變。

3,油膜振蕩具有突然性和慣性效應,升速時產(chǎn)生油膜振蕩的轉速和降速時油膜振蕩消失的轉速不同。

4,油膜振蕩時軸心渦動的方向和轉子旋轉方向相同,軸心軌跡呈花瓣形,正進動。5,油膜振蕩時,轉

子的撓曲呈一階振型。

6,油膜振蕩劇烈時,隨著油膜的破壞,振蕩停止,油膜恢復后,振蕩再次發(fā)生,這樣持下

去,軸頸與軸承不斷碰摩,產(chǎn)生撞擊聲,軸瓦內油膜壓力有較大波動。

14.齒輪的失效形式主要有哪些?

I.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、過載折斷、疲勞折斷

3.組合損傷腐蝕磨損、輪齒塑性變形、嚴重磨損斷齒、氣蝕損傷、電蝕損傷

15.齒輪振動的特征頻率主要有哪些?

1,齒輪及軸的轉動頻率FR。2,齒輪的嚙合頻率FZ3,齒輪的固有頻率

16.試講出設備故障診斷的主要內容及各局部的作用?

信號檢測:按不同診斷的目的選擇最能表征工作狀態(tài)的信號。一般將這種工作狀態(tài)信號稱為初始模式。

特征處理:將初始模式向量進行維數(shù)處理、形式變換(如果處理不好,信息全部丟掉),去掉冗余信息,

提取故障特征信號,形成待檢模式。

狀態(tài)識別:將待測模式與樣板模式(故障檔案)比照,進行狀態(tài)分類。為此要建立判別函數(shù),規(guī)定判別

準那么并力爭誤判率最小。

診斷決策:根據(jù)判別結果采取相應的對策,對設備及其工作進行必要的預測和干預

17.振動診斷標準分幾類,試進行說明。

振動診斷標準通常分為三類:絕對判斷標準、相對診斷標準和類比判斷標準。

1.絕對判斷標準

絕對判斷標準是將測定的數(shù)據(jù)或統(tǒng)計最直接與標準閥值相比擬,以判斷設備所處的狀態(tài)。它是根據(jù)對某

類設備長期使用、觀察、維修與測試后的經(jīng)驗總結,并在規(guī)定了正確的測定方法后制定的,在使用時必

須掌握標準的適用范圍和測定方法。

2.相對判斷標準

在設備診斷中尚無適用的絕對標準時,可采用振動的相對標準,即對設備同一部位的振動進行定期檢測,

以設備正常狀態(tài)卜.的振動值為標準值(參考值),根據(jù)實測值與標準值之比是否超標來判定i殳備的運行

狀態(tài)

3.類比判斷標準

類比判斷標準是把數(shù)臺型號相同的整臺機械設備或零部件在外載荷、轉速以及環(huán)境因素等都相同的條件

下的被測量值進行比擬,依此區(qū)分這些同類設備或零部件所處的工況狀態(tài)。

機械故障診斷學一填空題1

1、力不平衡、力偶不平衡、動不平衡、懸臂轉子不平衡是造成轉子不平衡的原因。

2、資料顯示滾動軸承僅有吐迦到達或接近設計壽命。

3、機械故障診斷的根本方法課按不同觀點來分類,目前流行的分類方法有兩種;一是按機械故障診斷

方法的難易程度分類,可分為簡易診斷法和精密診斷法;二是按機械故障診斷的測試手段來分類,主要

分為直接觀察法、振動噪聲測定法、、無損檢測法、磨損剩余物測定法、機器性能參數(shù)測定法。

4、按照振動的動力學特性分類,可將機械振動分為三種類型:自由振動、強迫振動、自激振動。

5、固有頻率與物體的初始情況無關,完全由物體的力學性質決定,是物體本身固有的。

6、在非線性機械系統(tǒng)內,由非震蕩能量轉換為震蕩鼓勵所產(chǎn)生的振動稱為巨邀振動。

7、構成一個確定性振動有三個根本要素,即振幅、頻率

和相位。

8、利用振動信號對故障進行診斷,是設備故障診斷方法中最有效、最常用的方法。

9、齒輪故障診斷技術主要是咽合頻率協(xié)頻分析和邊頻帶分析。

10、齒輪箱、離心風機等都屬于旋轉機械。

11、機械故障診斷技術的應用分為事故前的預防和事故后的分析。

12、對于大多數(shù)的機器設備,最正確參數(shù)是速度,這是很多診斷標準采用該參數(shù)的原因,也有些標準根

據(jù)設備的低、高頻工作狀態(tài),分別選用

位移和加速度。

13、從動力學角度分析,轉子系統(tǒng)分為剛性轉子和柔性轉子。

14、轉子的臨界轉速往往不止一個,它與系統(tǒng)的自由度數(shù)有關。

15、滾動軸承的特征頻率通常用來作為診斷的依據(jù)。

16、傳感器的安裝部位通常在軸承座部位,并按信號傳動的方向選擇垂亙、水生、和軸向布置。

17、一臺機器設備在其運轉過程中會產(chǎn)生各種頻率項,包括旋轉頻率項、常數(shù)頻率項、齒輪頻率項、滾

動軸承頻率項、倍乘頻率項、電機頻率項、傳輸帶頻率項、鏈頻率項和諧頻頻率項等。

18、轉軸上聯(lián)軸節(jié)出現(xiàn)的主要故障有丕壬衡、或不對中。

19、采用峰值系數(shù)法和峭度指標法進行故障診斷,正常時滾動軸承的波峰系數(shù)約為5,峭度值約為3;

但是,當峭度值下降時不標明故障恢復,而可能是軸承故障進入晚期,剝落斑點充滿整個滾道。

機械故障診斷學一填空題2

20、設備故障診斷是指在設備運行中或在根在不拆卸的情況下,通過各種手段,掌握設備運行狀態(tài),判

定產(chǎn)生故障的部位或原因,并預測、預報設備未來的狀態(tài),從而找出對策的一門技術。

21、典型故障中耍包括不平衡、不對中、松動、齒輪故障、軸承故障等。

22、常見的齒輪失效形式有輪齒斷裂、齒面磨損、齒而疲勞、齒面塑性變形。

23、齒輪故障診斷方法有功率頻譜分析法、邊頻帶分析法、倒頻普分析法、齒輪故障信號的頻域特征。

24、電動機按工作方式分為發(fā)生機、電動機和轉換機等。

25、滑動軸承主要分為靜壓滑動軸承和動壓滑動軸承兩大類。

26、滑動軸承的裝配步驟主要分為軸瓦的清洗與檢與、軸承座的固定、軸瓦與軸承

座裝配、軸瓦與軸頸的刮研、。

27、圓柱齒輪精度主要包括傳遞運動準確性精度、運動平稔.性精度、接觸精度、齒側間隙。

28、滾動軸承的游隙主要包括徑向游隙、軸向游隙。

29、旋轉機械常見的故障有轉子軸承系統(tǒng)不穩(wěn)定、轉子不平衡振動、轉子聯(lián)軸器不對中振動、轉軸彎曲

故障、

轉軸橫向裂紋故障、連接松動故障、碰磨故障喘振、___________席

30、滾動軸承的振動診斷方法包括振幅值診斷法和波形因索診斷法、峰值因數(shù)法、概率密度分析法等。

31、齒輪主要的故障現(xiàn)象有磨損,齒面點蝕,齒面剝落,齒輪偏心和齒隙游移。

32、當轉子存在不對中時將產(chǎn)生一種附加彎矩。

33、轉子偏心時,最大的振動出現(xiàn)在兩個轉子中心連線方向匕振動頻率為

偏心轉子的轉速頻率。

34、彎曲的釉能夠引起更大的軸向振動.

35、旋轉機械最常見的故障是不平衡。

36、齒輪故障診斷技術主要是限合頻率協(xié)頻分析和邊頻帶分析。

37、在設備運紅中或者在根本不拆卸設備的情況卜,通過各種手段進行判斷故障的位置等的技術叫做設

名故障診斷。

38、在工程中,運用快速傅中葉變換把信號中的各種頻率成分分別分解出來,獲得各種頻譜圖,用于診

斷分析。

39、滾動軸承故障開展的四個階段是初始階段、輕微故障階段、宏觀故障階段以及故障最后階段。

40、熱彎曲引起的振動一般與負荷有關。

機械故障診斷考試一題庫

第一章:

1、試*析一般機械設備的劣化進程。

答:1)磨合期

表示新機器的跑臺階段,這時故障率較高

2)正常使用期

表示機器經(jīng)的跑合后處于穩(wěn)定階段,這時故障率最低。

3)耗損期

表示機器由于磨損疲勞腐蝕已處于老年階段,因此故障率又逐步升高

2、根據(jù)機械故障診斷測試手段的不同,機械故障診斷的方法有哪些?

答:1'直接觀察法

2'振動噪聲測定法

3'無損檢驗

r磨損剩余物測定法(污染診斷法

5'機器性能參數(shù)測定法

3、設備維修制度有哪幾種?試對各種制度進行簡要說明。

答:10事后維修

特點是“不壞不修,壞了才修”,現(xiàn)仍用于大批量的非重要設備。

2。預防維修(定期維修)

在規(guī)定時間根底上執(zhí)行的周期性維修,對于保障人身和設備平安,充分發(fā)揮設備的完好率起到了

積極作用

3°預知維修

在狀態(tài)監(jiān)測的根底上,根據(jù)設備運行實際劣化的程度決定維修時間和規(guī)模。預知維修既防止了

“過剩維修”,又防止了“維修缺乏”:既減少了材料消耗和維修工作量,又防止了因修理不當

而引起的人為故障,從而保證了設備的可靠性和使用有效性。

第二章:

1、不£是故障機理?

答:機械故障的內因,即導致故障的物理、化學或機械過程,稱為故障機理。

2、什么是機械的可靠性?機械可靠性的數(shù)量指標有哪兩個?他們之間互為什么關系?

答:1)機械的可靠性是指:機械產(chǎn)品在規(guī)定條件下,在規(guī)定時間內,無故障地完成其規(guī)定歡能的能力。

1°可亞度即機械產(chǎn)品在規(guī)定條件下,在規(guī)定時間內,無故障地完成其規(guī)定功能的概率,用R(t)

表示。

20故障概率機械產(chǎn)品發(fā)生故障的概率稱為不可靠度,乂稱故障概率,用F(t)表示。

兩者是對立事件,R(t)+F(t)=l

3、常見的磨損機理有哪些?

答:1°粘著磨損

2°磨粒磨損

3。腐蝕磨損

4°外表疲勞磨損

4、常見的斷裂機理有哪些?

答:1)疲勞斷裂

2)靜載斷裂

3)環(huán)境斷裂

第三章:

1、%血與診斷系統(tǒng)應具備有哪些工作目標?監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的一般工作過程與步驟是怎樣的?

答:1)能了解被監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài),保證其運行狀態(tài)在設計約束之內;

2)能提供機器狀態(tài)的準確描述;

3)能預報機器故障,防止大型事故產(chǎn)生,保證人民生命的平安。

故障診斷技術的實施過程主要包括:診斷文檔建立和故障診斷實施

其中故障診斷技術在實施過程中包括以下幾個關鍵的內容:

1°狀態(tài)信號采集

20故障特征提取

3°技術狀態(tài)識別

4°維修決策形成

2、比擬簡易診斷系統(tǒng)與精密診斷系統(tǒng)。

答:一、簡易診斷系統(tǒng)即使用各種便攜式診斷儀器和工況監(jiān)測儀表(如振動分析儀、溫度計、聲級計等),

僅對設備有尢故障及故障嚴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備有

無異常,因而費用較低

二、精密診斷系統(tǒng)

1,即使用較為復雜的診斷設備和分析儀器,除了能對設備有無故障和故障的嚴重的典型故障

的性質、類別、部位、原因及開展趨勢作出判斷及預報。

2,費用較高,由專業(yè)技術人員實施。

第四章:

1、什£是轉子的臨界轉速?撓性轉子是如何定義的?

答:1)當轉子的轉速到達橫向振動的一階自振頻率時,將發(fā)生一階共振,此時的轉速即為臨界轉速。

2)工作轉速在臨界轉速以上的轉子系統(tǒng),稱為撓性轉子

2、根據(jù)轉子系統(tǒng)在坐標平面內發(fā)生的振動形式,轉子的振動可分為哪幾種?

答:根據(jù)轉子系統(tǒng)在坐標平面內發(fā)生的振動形式,轉子的振動可分為:

1"橫向振動一一振動發(fā)生在包括轉軸的橫向平面內;

2。軸向振動一一振動發(fā)生在轉軸的軸線方向上;

30扭轉振動一一沿轉軸軸線發(fā)生的扭振。

旋轉機械大多數(shù)故障所激發(fā)的振動為橫向振動,是主要的研究對象。

3、對旋轉機械進行振動信號采集時應如何合理地布置測點?

答:A,主要測點的布置

主:要測點應布置在反映轉子震動特征是最敏感的部位即軸承的部位

B,輔助測點的布置

對于結構比擬復雜的大型旋轉機械,有時反靠主要測點不能全面反映所有的診斷信息,因此必

須根據(jù)具體情況增加輔助測點。一般可布置在機殼,箱體,根底等部位。

4、旋轉機械產(chǎn)生轉子不平衡故障時的振動特征是什么?

答:A,頻率特征:振動的激振頻率為單一的旋轉頻率,而無其他信頻成分

B,相位特征:在工作頻率下相位穩(wěn)定

C,轉速跟蹤動態(tài)特征:在上述單自由度模型的情況下,轉子啟動時,振幅隨轉速的增大而增大,

臨界時出現(xiàn)取大峰值,超過臨界轉速時振幅逐漸減小而趨向于一定值,即偏心值。在多自由度

模型情況下,超臨界轉速主要是指轉速在一階和二階共振峰之間振幅之間,其振幅之減小并趨

向于偏心值而與轉速及阻尼水平有關

5、轉子不對中故障的振動特征是什么?

答:A,振動形態(tài)的特征:由平衡不對中主要引起轉子的徑向振動,而角度不對中除了引起徑向振動外,

還引起徑向振動。

B,振動頻率的特征:轉子不對中相當于在連軸器端輸入某種鼓勵,主要以旋轉頻率的一倍、二倍

頻或四倍頻

C,轉速跟蹤幅值動態(tài)變化特征:實驗證明,不對中振動幅值對轉速變化不敏感,因此影響不太明

顯。

6、什么是滑動軸承的油膜渦動與油膜振蕩?油膜渦動、油膜振蕩的振動特征是什么?油膜渦動、油膜

振蕩發(fā)生在哪類機械?

答:轉軸的轉速在失穩(wěn)轉速以前轉動是平穩(wěn)的。當?shù)竭_失穩(wěn)轉速后即發(fā)生半速渦動。

隨著轉速升高、渦動角速度也將隨之增加,但總保持著約等于轉動速度之半的比例關系,半速

渦動一般并不劇烈。

當轉軸轉速升到比第?階臨界轉速的2倍稍高以后,由于此時半速渦動的渦動速度與轉軸的第

一階臨界轉速相重合即產(chǎn)生共振,表現(xiàn)為強烈的振動現(xiàn)象,稱為油膜振蕩。

油膜振蕩的特征主要有:

L油膜振蕩在一階臨界轉速的二倍以上時發(fā)生。一旦發(fā)生振蕩,振幅急劇變大,即使再提高轉速,振

幅也不會下降。

2.油膜共振時,軸頸中心的泯動頻率為轉子一階固有頻率,即使轉速再升高,其頻率根本不變。

3.油膜振蕩具有突然性和慣性效應,升速時產(chǎn)生油膜振蕩的轉速和降速時油膜振蕩消失的轉速不同。

4.油膜振蕩時軸心渦動的方向和轉子旋轉方向相同,軸心軌跡呈花瓣形,正進動。

5.油膜振蕩時,轉子的撓曲呈一階振型。

6.油膜振蕩劇烈時,隨著油膜的破壞,振蕩停止,油膜恢復后,振蕩再次發(fā)生,這樣持下去,軸頸與

軸承不斷碰摩,產(chǎn)生撞擊聲,軸瓦內油膜壓力有較大波動。

第五章

1、簡要分析滾動軸承失效的主要形式。

答:1,疲勞剝落失效

2,塑性變形失效

3,磨損失效

4,腐蝕失效

5,斷裂失效

6,膠合失效

2、如落確薨滾動軸承振動測量的位置與方向?

答:測定位置和方向的選擇

由于滾動軸承振動具有各向異性的特點,測定位置通常在水平(x)、垂直(y)、軸向(z)三個方向。

但由于設備構造和平安等方面的限制,有時三個方向不能都可進行,這時可在x與y或y與z兩個

方向上測定。對于高頻振動,一般因無方向性,也可在一個方向上進行。

3、滾動軸承振動的特征頻率有哪些?按頻率上下一般分為哪三類?

答::特征頻率:

A,運動副引起的振動(1)內圈旋轉頻率(2)保持架旋轉頻率

(3)滾珠自轉頻率(4)保持架通過(內圈)頻率(5)滾珠通過內圈頻率(6)滾球通過外圈

頻率

B,軸承剛度變化引起的振動

C,滾動軸承元件的固有頻率

D,與軸承安裝有關的振動

E,故障產(chǎn)生的振動

根據(jù)頻帶不同,在軸承故障診斷中可利用的固有振動有三種:

(1)軸承外圈一階徑向固有振動,(2)軸承其它元件的固有振動.(3)加速度傳感器的一階司有頻率。

4、當滾動軸承發(fā)生外表剝落、裂紋、壓痕等滾動面局部損傷時,會引起哪些振動?

答:沖擊振動

5、滾動軸承磨損后的振動與正常軸承的振動相比,有什么不同?

答:唯一區(qū)別:峰值和有效值變大

6、什么是波峰系數(shù)?波峰系數(shù)法能用于判定滾動軸承的什么故障?

答:峰值與有效值的比值叫波峰系數(shù),可判定:外表剝落、裂紋、壓痕等

7、簡述接觸電阻法對滾動軸承進行監(jiān)測的原理。

答:旋轉中的滾動軸承。出于在滾道與滾動體之間形成油膜,內外圈之間有很大電阻。在潤滑狀態(tài)惡化

或軌道面或滾動面上產(chǎn)生破損.油膜就被破壞。正常狀態(tài)的軸承,其油膜厚度至少是外表粗糙程度

的四倍,因此軸承內、外圈之間的平均電阻值高達1000000歐,當軸承零件出現(xiàn)剝落、腐蝕、裂紋

或磨損時,油膜被破壞,接觸電阻下降至零歐附近

8、包絡法有什么特點?

答:1,在包絡法中,將上述經(jīng)調制的高頻分量拾取,經(jīng)放大,濾波后送入解調器,即可得到原來的低

頻脈動信號,再經(jīng)譜分析即可獲得功率譜。

2,包絡法不僅可根據(jù)某種高頻固有振動的是否出現(xiàn),判斷軸承是否異常,且可根據(jù)包絡信號的頻

率成分識別出產(chǎn)生故障的元件(如內圈、外圈,滾動體)來。

3,包絡法把與故障有關的信號從高頻調制信號中解調出來,從而防止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、齒施的失效形式主要有哪些?

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、過載折斷、疲勞折斷

3,組合損傷腐蝕磨損、輪齒塑性變形、嚴重磨損斷齒、氣蝕損傷、電蝕損傷

2、齒輪振動的特征頻率主要有哪些?

答:1,齒輪及軸的轉動頻率fr

一對齒輪嚙合作用時,產(chǎn)生最原始的作用頻率為轉頻,其值是齒輪旋轉速度的函數(shù)

2.齒輪的嚙合頻率fz

3.齒輪的固有頻率

3、試分析齒輪裝置振動的機理?

答:由十齒輪剛度周期性變化、齒輪裝配誤差或扭矩變化等外藥引起的激振力的作用,齒輪將會產(chǎn)生圓

周方向的扭轉振動。又由于軸、軸承、釉承座的變形或齒句誤差等原因,圓周方向的扭轉振動便會

導致徑向和軸向振動,從而形成軸承座的扭曲振動。

4、對齒輪進行振動信號檢測時應如何選擇檢測參數(shù)?一般使用何種傳感器?

答:利用振動對齒輪進行診斷時,對于與齒輪的旋轉頻率或嚙合頻率相關的低頻振動,就利用振動速度

作為檢測參數(shù):對于與固有振動頻率相關的高頻振動,那么利用振動加速度作為檢測參數(shù)。

5、對齒輪振動信號如何進行邊領帶分析?

答:頻帶分析一般從兩方面入手:一是利用邊頻帶的頻率對稱性,找出f土(n=l,2,…:的頻率關

系,確定是否為一組邊頻帶。如果是邊頻帶,那么可知道嚙合頻率f,和調制信號頻率f;二是比

擬各次測量中邊頻帶幅值的變化趨勢。

第七章:

1、當前常用的油樣分析方法主要有哪些?

答:1,稱重法是測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.計數(shù)法

顆粒計數(shù)法是測定單位容積油液中顆粒污染物的尺寸及分布,來表示油液的污染度等級。

3,光測法

以可見光照射油液,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,并將其轉化成電信號顯示,即能反映油液污染程度。

4,電測法

電測法是通過檢測油液的電化學性能,來分析油液的污染狀況。可分為電容法與電阻法。

5.淤積法

污染的油液流經(jīng)微小IH隙或濾網(wǎng)時,固體顆粒會逐漸淤積堵塞,引起壓差和流量的相應變化,

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,淤積法可分為壓差恒定測量和流

量恒定測量兩種。

6,綜合法

琮合法癥是通過物理、化學分析和觀察比照的方法對油液品質進行綜合評價。

2、常見的鐵譜儀有哪幾類?

答:根據(jù)測取的標志磨損狀態(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、旋轉式鐵譜儀四類:

3、進行油液分析時,應如何從機械系統(tǒng)中取出油樣?

答:1,在管路中取樣

從通過所有磨損零件后的潤滑油流過的回油管內,并在濾清器之前取出油樣。顯然這種取樣方法必

須是在機械正運轉中進行。應防止從管子底部取樣。

2,在油箱中取樣

在系統(tǒng)處于運轉時或停機后2h內取樣取出油樣,取樣管插入池面的深度應隨停機時閭的延長適

當增加。

3,取樣間隔

取樣間隔應根據(jù)機械摩擦副的特性和機械的使用情況,并考慮實驗研究的目的和對故障早期預報

準確度等要求而定。

通常對新的或剛大修后佗機械,應增加取樣頻率,以判斷磨合是否已

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