2026年机械维修（故障诊断）试题及答案

2026年机械维修（故障诊断）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30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.机械故障诊断的第一步是（）A.信号采集B.状态识别C.特征提取D.故障诊断决策答案：A2.以下哪种传感器常用于测量振动信号（）A.热电偶B.应变片C.加速度计D.超声波传感器答案：C3.故障模式识别的主要依据是（）A.故障原因B.故障特征C.故障影响D.故障历史答案：B4.基于机器学习的故障诊断方法中，以下哪种算法常用于分类问题（）A.线性回归B.决策树C.聚类分析D.主成分分析答案：B5.对于旋转机械，以下哪种故障可能导致振动频谱中出现明显的倍频成分（）A.不平衡B.不对中C.松动D.轴承磨损答案：B6.故障诊断中的信号预处理不包括以下哪项（）A.滤波B.降噪C.特征提取D.放大答案：C第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共5空，每空4分。请将答案填在题中的横线上。1.机械故障诊断的常用方法包括______、______、______、______和______等。（答案：基于传感器的监测诊断法、基于信号处理的故障诊断法、基于故障特征提取的诊断法、基于故障模式识别的诊断法、基于人工智能的故障诊断法）2.振动信号的时域特征参数主要有______、______、______等。（答案：均值、方差、峰值）3.故障诊断中的特征提取方法主要有______、______、______等。（答案：时域特征提取、频域特征提取、时频域特征提取）4.故障诊断决策的主要内容包括______、______、______等。（答案：故障类型判断、故障严重程度评估、维修决策制定）5.基于深度学习的故障诊断方法主要有______、______、______等。（答案：卷积神经网络、循环神经网络、生成对抗网络）三、简答题（共15分）答题要求：本大题共3题，每题5分。简要回答问题。1.简述机械故障诊断的基本流程。答案：机械故障诊断的基本流程包括信号采集、信号预处理、特征提取、故障模式识别和故障诊断决策。首先通过传感器采集机械运行过程中的各种信号，然后对信号进行滤波、降噪等预处理，接着提取信号的特征，再根据特征识别故障模式，最后做出故障诊断决策，如确定故障类型、严重程度及维修方案等。2.简述振动传感器的工作原理。答案：振动传感器利用某些物理效应将振动信号转换为电信号。例如，加速度计基于压电效应，当感受到振动时，质量块产生惯性力，使压电元件产生电荷，从而输出与振动加速度成正比的电信号；位移传感器则通过测量振动引起的位移变化，利用电磁感应、电容变化等原理转化为电信号来反映振动情况。3.简述故障模式识别的常用方法。答案：故障模式识别的常用方法有基于阈值的方法，设定特征参数阈值来判断是否为故障模式；基于模板匹配的方法，将当前特征与已知故障模板对比；基于分类算法的方法，如决策树、神经网络等对故障模式进行分类识别；基于聚类分析的方法，将特征数据聚类，不同簇对应不同故障模式。四、分析题（共15分）答题要求：本大题共1题，15分。阅读材料，回答问题。材料：某机床在运行过程中，操作人员发现振动异常增大。通过加速度传感器采集到了振动信号，对信号进行频谱分析后发现，在1000Hz附近出现了一个明显的峰值。已知该机床的正常运行转速为1500r/min，电机极对数为2。问题：请分析该机床可能出现的故障，并说明理由。答案：首先计算电机的旋转频率，根据公式f=pn/60（其中p为极对数，n为转速），可得f=2×1500/60=50Hz。振动频谱中1000Hz附近出现明显峰值，1000Hz是旋转频率50Hz的20倍，出现明显的倍频成分。在旋转机械中，不对中故障常导致振动频谱中出现明显倍频成分。所以该机床可能出现的故障是不对中，理由是振动频谱中出现了与旋转频率成整数倍关系的明显峰值，符合不对中故障的频谱特征。五、综合题（共20分）答题要求：本大题共1题，2题，每题10分。结合所学知识，综合分析问题并回答。材料：某大型机械设备在运行一段时间后，出现了温度异常升高的现象。经过初步检查，发现润滑油的油温明显高于正常范围，设备的振动也有所增加。同时，操作人员还发现设备的功率消耗比以往有所增大。问题1：请分析该设备可能出现的故障原因。答案：设备温度异常升高，润滑油油温高于正常范围，可能是润滑系统故障，如润滑油不足、油质变差、润滑部件磨损等，导致润滑效果下降，摩擦产生过多热量。设备振动增加，可能存在机械部件的不平衡、不对中、松动等问题。功率消耗增大，一方面可能是机械故障导致运行阻力增加，另一方面也可能是电气系统故障，如电机故障等。综合来看，可能是多种故障相互影响导致了设备出现这些异常现象。问题2：针对可能的故障原因，提出相应的故障诊断方法和维修措施。答案：对于润滑系统故障，可通过检查润滑油液位、油质，更换润滑油来判断和处理；利用油液分析技术监测润滑油的磨损颗粒等指标。对于机械部件不平衡、不对中、松动等故障，可使用振动