2025年高职第三学年（机械制造与自动化）机械设备故障诊断测试题及答案

2025年高职第三学年（机械制造与自动化）机械设备故障诊断测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.机械设备故障诊断的目的不包括以下哪项？（）A.提高设备可靠性B.降低维修成本C.增加设备使用寿命D.提高设备外观美观度2.以下哪种方法不属于振动诊断技术？（）A.时域分析B.频域分析C.超声检测D.模态分析3.当机械设备出现故障时，其振动信号的（）会发生变化。A.频率B.幅值C.相位D.以上都是4.利用声发射技术可以检测机械设备的（）。A.磨损B.裂纹扩展C.润滑状况D.温度变化5.红外热像仪主要用于检测机械设备的（）。A.振动B.温度分布C.噪声D.应力6.以下哪种传感器常用于测量机械设备的转速？（）A.加速度传感器B.位移传感器C.光电传感器D.压力传感器7.机械设备故障诊断的第一步是（）。A.信号采集B.故障特征提取C.故障诊断决策D.故障预测8.故障特征提取的主要目的是（）。A.去除噪声干扰B.提取故障敏感信息C.提高信号强度D.便于信号传输9.在故障诊断中，常用的模式识别方法不包括（）。A.神经网络B.支持向量机C.遗传算法D.最小二乘法10.以下哪种故障属于突发性故障？（）A.磨损B.疲劳裂纹C.零件断裂D.腐蚀11.机械设备的可靠性是指（）。A.在规定条件和时间内完成规定功能的能力B.设备的使用寿命C.设备的维修成本D.设备的运行效率12.故障诊断系统的核心是（）。A.传感器B.信号处理模块C.诊断算法D.显示模块13.对于旋转机械，常用的故障诊断参数不包括（）。A.振动频率B.转速C.油温D.扭矩14.以下哪种故障诊断方法适用于早期故障诊断？（）A.趋势分析B.故障树分析C.专家系统D.神经网络15.利用油液分析技术可以检测机械设备的（）。A.磨损颗粒大小B.油液粘度C.油液温度D.以上都是16.机械设备故障诊断的最终目标是（）。A.准确诊断故障原因B.及时排除故障C.预防故障发生D.降低设备能耗17.以下哪种故障诊断技术对环境要求较高？（）A.超声检测B.激光全息检测C.红外热像检测D.声发射检测18.在故障诊断过程中，需要对采集到的信号进行（）处理。A.滤波B.放大C.降噪D.以上都是19.故障诊断结果的准确性主要取决于（）。A.传感器精度B.信号处理方法C.诊断算法D.以上都是20.对于复杂机械设备的故障诊断，通常采用（）方法。A.单一诊断技术B.多种诊断技术融合C.经验判断D.故障树分析第II卷（非选择题，共60分）21.简答题：简述机械设备故障诊断的主要流程。(10分)22.简答题：请说明振动诊断技术中时域分析和频域分析的主要内容及作用。(10分)23.分析题：某机械设备在运行过程中出现振动异常增大的现象，请分析可能的故障原因，并说明可采用哪些诊断方法进行排查。(20分)24.材料分析题：阅读以下材料，回答问题。材料：在对一台数控机床进行故障诊断时，发现其加工精度明显下降，同时伴有异常噪声。通过对机床的振动信号进行采集和分析，发现振动信号的频率成分发生了变化，且出现了一些高频尖峰信号。问题：请根据材料分析该数控机床可能出现的故障，并说明应采取哪些进一步的诊断措施。(15分)25.设计题：设计一个简单的机械设备故障诊断系统，说明系统的组成部分及各部分的功能。(5分)答案：1.D2.C3.D4.B5.B6.C7.A8.B9.D10.C11.A12.C13.D14.A15.D16.C17.B18.D19.D20.B21.主要流程：首先进行信号采集，利用各种传感器获取机械设备运行时的振动、温度、声发射等信号；然后进行信号处理，去除噪声干扰，提取故障敏感特征；接着进行故障诊断决策，通过各种诊断方法判断是否存在故障及故障类型；最后进行故障预测和维修决策，为设备维护提供依据。22.时域分析主要研究信号随时间的变化规律，通过观察信号的波形、峰值、均值、方差等参数，了解信号的强度、变化趋势等。作用是直观反映信号的整体特征。频域分析是将时域信号转换到频域，研究信号的频率成分和分布。通过频谱分析可得到信号的主要频率成分及其幅值，能发现信号中的特定频率成分，有助于识别故障类型及来源。23.可能故障原因：轴承磨损、转子不平衡、联轴器故障、齿轮故障等。诊断方法：可采用振动传感器采集振动信号，进行时域和频域分析，观察振动信号的特征，如频率、幅值、相位等变化，判断故障类型；利用红外热像仪检测相关部件温度，看是否有局部过热现象；通过声发射传感器监测是否有声发射信号异常，判断是否存在裂纹扩展等故障。24.可能故障：刀具磨损、传动部件故障、轴承故障等。进一步诊断措施：对振动信号进行更深入的频谱分析，确定高频尖峰信号对应的频率，判断故障部件；检查刀具磨损情况，如刀具的切削刃是否磨损严重；检查传动部件的连接是否松动，齿轮是否有磨损或断齿等；检测轴承的振动和温度，判断轴承是否损坏。25.故障诊断系统组成：传感器，用于采集机械设备的各种运行信号，如振动、温