机械故障诊断技术考题.doc

第一章1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线）6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？答：横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期 纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器处于警械注意状态）3、红区（故障率已大幅上升的阶段，表示机器处于严重或危险状态，要随时准备停机）第二章1、按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型：自由振动和固有频率、强迫振动与共振、自激振动。2、固有频率与物体的初始情况无关，完全由物体的力学性质决定，是物体本身固有的。3、在非线性机械系统内，由非震荡能量转换为震荡激励所产生的振动称为自激振动。4、构成一个确定性振动有三个基本要素，即振幅S、频率f或w和相位。5、机械故障诊断技术的应用分为事故前预防和事故后分析。8、强迫振动有什么特点？答：1、物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动，其稳态响应频率与激励力频率相等。2、振幅B的大小除了与激励力大小成正比，与刚度成反比外，还与频率比。阻尼比有关。3、物体位移达到最大值的时间与激励力达到最大值的时间是不同的，两者之间存在有一个相位差。9、自激振动有什么特点？答：1、随机性。2、振动系统非线性特征较强时才足以引发自激振动，使振动系统所具有的非周期能量转换为系统振动能量。3、自激振动与转速不成比例。4、转轴存在异步涡动。5、振动波形在暂态阶段有较大的随机振动成分，而稳态时，波形是规则的周期振动，与一般的强迫振动近似的正弦波有区别。第三章1、安装加速度传感器时，在安装面上涂一层硅胶的目的是增加不平整安装表面的连接可靠性。2、磁电式速度传感器有绝对式和相对式两种。3、在选择速度传感器时首先要注意传感器的最低工作频率，其次要注意是传感器的灵敏度。4、当采用模/数转换测量时，鉴相标记宽度决定鉴相脉冲的最低采样频率。5、对模拟信号隔离而使用的隔离放大器有哪两种类型：一种是变压器耦合方式，另外一种是利用线性耦合器再加相应补偿的方式。6、常用的信号转换主要有：电压转换为电流、电流转换为电压和电压与频率互换。7、噪声的耦合方式有静电耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合。8、模数转化器的最基本的性能指标是转换时间、转换位数、分辨率以及通道数。9、电涡流传感器根据什么原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量的？答：高频震荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生磁场。当被测金属导体靠近磁场时，则在金属表面产生感应电流，同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变，这一变化与金属导体的磁导率、电导率、线圈的几何形状和尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。线圈特征阻抗可用Z=F（t，u，o，D，I，w）函数表示，输出信号的大小随探头线圈到被测件表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这个原理来实现对金属的位移、振动等参数的测量的。10、用电压式加速传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？答：不能，压电式加速度传感器依赖质量块的惯性力产生对产生对压电晶体的作用力。由于在静止状态或者变化缓慢状态下，惯性力为零，因此，它只能用于动态测量。11、简述速度传感器的工作原理。答：速度传感器利用电磁感应原理，将运动速度转换成线圈中的感应电势输出，它工作时不需要电源，而是直接从被测件吸取机械能量并转换成电信号输出，属发生器型变换器。21、请叙述检测和诊断系统的任务。答：1、能反映被测检测系统的运行状态并对异常状况发出警告；2、能提供设备状态的准确描述；3、能预测设备状态的发展趋势。第四章1、峭度指标对信号中的冲击特征很敏感，正常情况下其值在3左右，如果这个值接近4或者超过4，则说明机械的运动状况中存在冲击性振动。2、非周期信号分为准周期信号和瞬变信号。3、周期信号频谱有哪些特征？答：离散性，谐波性，收敛性。6、信号x（t）=sin（2*3.14t）是否为周期信号，若是周期信号，求其周期，并用公式求其平均值和均方值。答：是周期信号。由w=2*3.14f=2*3.14得出f=1，则T=1/f=1 （平均值和均方值公式见书P61）第五章1、对于大多数的机器设备，最佳参数是速度，这是很多诊断标准采用该参数的原因，也有些标准根据设备的低、高频工作状态，分别选用振幅（位移）和加速度。4、点巡检制度设备诊断模式是指什么？五定作业制度指什么？答：采用便携式仪器，对设备进行定期的巡检，记录所测定的参数，根据时间历程的参数进行故障判断、劣化趋势分析，这类模式成为点巡检制度；五定作业制度是指定人员、定时间、定测点参数、定测点部位、定测量仪器。第六章1、从动力学角度分析，转子系统分为刚性转子和柔性转子。2、转子-轴系统的稳定性是指什么？如何判断其稳定性？答：转子-轴承系统稳定性是指转子在受到某种小干扰后能否随时间的推移而恢复原来状态的能力，也就是说扰动响应能否随时间增加而消失。如果响应随时间增加而消失则转子系统是稳定的，反之则系统失稳。5、转子的临界转速往往不止一个，它与系统的自由度数有关。7、旋转机械常见的故障有哪些？答：1、转子-轴承系统不稳定 2、转子不平衡振动 3、转子、联轴器不对中振动 4、转轴弯曲故障 5、转轴横向裂纹故障 6、连接松动故障 7、碰摩故障 8、喘振8、简述转子的不平衡振动机理。答：旋转机械的转子由于受材料的质量分布、加工误差、装配因素以及运行中的冲蚀和沉淀等因素的影响，致使其质量中心与旋转中心存在一定程度的偏心距。偏心距较大时，静态下所产生的偏心力矩大于摩擦阻力矩，表现为某一点始终恢复到水平放置的转子下部，其偏心力矩小于摩擦力矩的区域内，成为静不平衡。偏心距较小时，不能表现出静不平衡的特征，但是在转子旋转时表现为一个转动频率同步的离心力矢量，离心力F=Mew2.，从而激发转子的振动，这种现象称之为动不平衡。静不平衡的转子由于偏心距e较大，表现出更为强烈的东不平衡振动。第七章1、滚动轴承的特征频率通常用来作为诊断的依据。2、传感器的安装部位通常在轴承座部位，并按信号传动的方向选择垂直、水平、和轴向布置。3、采用峰值系数法和峭度指标法进行故障诊断，正常时滚动轴承的波峰系数约为5，峭度值约为3；但是，当峭度值下降时不标明故障恢复，而可能是轴承故障进入晚期，剥落斑点充满整个滚道。4、滚动轴承常见的失效形式有哪些？分别简要介绍失败原因。答：1、磨损失效（在滚动轴承运转中，滚动体和套圈之间均存在滑动，引起零件接触面的磨损）2、疲劳失效（滚动体或套圈表面由于接触载荷的反复作用，产生疲劳应力，也可能是由于润滑不良或者强迫安装引起的疲劳失效）3、腐蚀失效（化学腐蚀，电腐蚀，微振腐蚀）4、塑变失效（由于滚动轴承受载，在滚动体和滚到接触面处产生塑性变形）5、断裂失效（运行时载荷过大、转速过高、润滑不良或装备不善而产生过大热应力，或由于磨削或热处理不当导致）6、胶合失效（保持架的材料粘附到滚子上而形成胶合）第八章1、常见的齿轮失效形式有哪些？答：1齿轮断裂，2、齿面磨损，3、齿面疲劳，4齿面塑性变形2、齿轮故障诊断方法有哪些？答：1、功率谱分析法 2、边频带分析法3、倒频谱分析法 4、齿轮故障信号的频域特征第九章1、电动机按工作方式分为发电机、电动机和转换机等。2、直流电动机的故障特征可归纳为：（1）转动频率fr的振动明显，则有转子不平衡、轴弯曲等机械异常。（2）2fr振动明显，则轴不对中等安装方面的异常。（3）槽频率fz以及边频带fz+-fr的振动明显则有包括电路异常的电气故障可能。（4）fz和fn接近则说明设计不合理。（5）高频fc明显则可能线圈绝缘磨损或线圈的压条松动。第十章1、滑动轴承主要分为动压滑动轴承和静压滑动轴承两大类。它们的共同特点是：轴颈与轴瓦工作表面都被润滑油膜隔开，形成液体润滑轴承，具有吸振能力，运转平稳、无噪声能承受较大的冲击载荷；不同点在于动压滑动轴承的润滑油膜形成必须在轴颈转动中才能形成，而静压滑动轴承是靠外部提供压强迫两相对滑动面分开，以建立承压油膜，实现液体润滑的一种滑动轴承。2、滑动轴承的装配步骤主要分为：（1）轴瓦的清洗与检查（2）轴承座的固定（3）轴瓦与轴承座的装配（4）轴瓦与轴颈的刮研3、圆柱齿轮精度主要包括传递运动准确性精度、传动的平稳性精度、接触精度、齿侧间隙。4、滚动轴承的游隙主要包括轴承的径向游隙、轴承的轴向游隙、轴承的轴向间隙。5、什么场合下宜采用滑动轴承？对滑动轴承的材料提出的主要要求是什么？答：1、工作转速特高的工况下2、要求对轴的支承特别精确的场合3、负荷特大的场合4、承受巨大冲力和振动的工况下5、需要作成剖分式轴承的场合6、必须采用小尺寸的场合7、特殊工作条件下工作的轴承材料要求：1、有足够的强度和塑性2、有良好的跑合性、减摩性和耐磨性3、润滑及散热性良好4、良好的工艺性能。6、液体动压润滑油膜形成的必要条件是什么？答：1、轴颈和轴承配合有一定的间隙2、轴颈应保持一定的线速度，以建立足够的油锲压力3、轴颈和轴承应有较精确的几何形状和较光滑的表面4、多支承的轴承，应保持较高的同轴度要求5、应保持轴承内有充足的具有适当黏度的润滑油。12、刚性转子的现场动平衡方法主要有哪两种？各有什么优缺点？答：现场动平衡方法主要有两种即三元幅值法，影响系数法。三元幅值法的优势在于不要求对相位角的精确测量，但只能做单面动平衡。影响系数法主要用于双面动平衡，也可用于单面动平衡，这个