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：本卷共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。1.机械设备故障诊断的核心任务是A.识别故障类型B.确定故障部位C.预测故障发展趋势D.以上都是2.以下哪种方法不属于基于振动信号的故障诊断方法A.时域分析B.频域分析C.小波分析D.化学成分分析3.当机械设备出现周期性振动时，可能的故障原因是A.不平衡B.不对中C.松动D.以上都有可能4.利用油液分析技术诊断机械设备故障时，主要检测的参数不包括A.粘度B.水分含量C.硬度D.磨粒大小及形态5.声发射检测技术适用于检测A.静态故障B.动态故障C.所有故障D.早期故障6.以下哪种传感器常用于测量机械设备的振动A.温度传感器B.压力传感器C.加速度传感器D.流量传感器7.故障诊断中的特征提取是为了A.去除噪声干扰B.突出故障特征C.便于数据存储D.提高检测精度8.对于旋转机械，轴心轨迹的形状可以反映A.转子的运动状态B.轴承的磨损情况C.联轴器的性能D.以上都对9.故障诊断中的模式识别方法不包括A.神经网络B.模糊逻辑C.遗传算法D.数学建模10.机械设备故障诊断的流程一般不包括A.信号采集B.数据分析C.设备维修D.故障诊断与决策11.当机械设备的振动频率与转速频率一致时，可能存在的故障是A.不平衡B.不对中C.共振D.松动12.利用红外热像仪检测机械设备故障，主要是基于A.温度分布不均匀B.颜色变化C.形状改变D.声音异常13.故障诊断中的专家系统主要由知识库、推理机和A.数据库B.显示器C.打印机D.传感器14.以下哪种故障诊断方法适用于复杂非线性系统A.传统的数学模型法B.基于信号处理的方法C.智能诊断方法D.经验判断法15.对于齿轮传动系统，齿面磨损故障可能导致A.振动增大B.噪声增大C.传动效率降低D.以上都是16.设备故障诊断中，趋势分析是为了A.确定故障发生时间B.预测故障发展趋势C.统计故障发生频率D.分析故障原因17.以下哪种故障诊断技术对早期故障敏感A.振动监测B.油液分析C.声发射检测D.红外热像检测18.故障诊断中的数据融合技术不包括A.传感器数据融合B.诊断方法融合C.专家意见融合D.设备部件融合19.对于往复式机械，其振动信号的特点不包括A.周期性B.随机性C.冲击性D.连续性20.设备故障诊断的最终目的是A.发现故障B.分析故障C.排除故障D.预防故障第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将答案填写在题中横线上。1.机械设备故障诊断按诊断目的可分为功能诊断和______诊断。2.振动信号的时域分析主要参数有均值、______和峰值等。3.油液分析中的铁谱分析可分为直读式铁谱和______铁谱。4.故障诊断中的模糊推理是基于______的推理方法。5.设备故障诊断的常用方法有基于传感器的检测技术、基于信号处理的方法和______方法。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。请简要回答问题。1.简述机械设备故障诊断的一般流程。2.说明基于振动信号的故障诊断中常用的特征参数有哪些。3.油液分析技术在机械设备故障诊断中有哪些应用？4.简述故障诊断中专家系统的工作原理。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，1小题共15分。请根据给定的材料进行分析。材料：某机床在运行过程中，操作人员发现振动逐渐增大，且伴有异常噪声。通过对机床的振动信号进行采集和分析，发现振动频率成分复杂，除了与转速相关的频率成分外，还出现了一些高频成分。对机床的油液进行检测，发现油液中磨粒含量增加，且磨粒尺寸较大。问题：请分析该机床可能出现的故障，并说明理由。（四）论述题（共10分）答题要求：本大题共1小题，1小题共10分。请结合所学知识进行论述。论述智能诊断方法在机械设备故障诊断中的优势与应用前景。（五）案例分析题（共5分）答题要求：本大题共1小题，1小题共5分。请根据给定的案例进行分析。案例：某工厂的一台大型电机，在运行一段时间后出现温度过高的现象。维修人员首先对电机的散热系统进行检查，未发现异常。然后通过红外热像仪对电机表面温度分布进行检测，发现电机定子绕组部分温度明显高于其他部位。进一步对电机的电气性能进行测试，发现定子绕组存在短路故障。问题：请分析该案例中故障诊断的方法和过程。答案：1.D2.D3.D4.C5.B6.C7.B8.D9.D10.C11.A12.A13.A14.C15.D16.B17.C18.D19.D20.D填空题答案：1.运行2.方差3.分析式4.模糊集合5.智能诊断简答题答案：1.一般流程为信号采集、信号处理与特征提取、故障诊断与决策、维修与验证。2.常用特征参数有均值、方差、峰值、有效值、频率成分等。3.可检测磨损、污染、疲劳等故障，通过检测油液粘度、水分、磨粒等参数判断。4.专家系统工作原理是将专家知识存入知识库，根据输入的故障信息，利用推理机进行推理，得出诊断结果。分析题答案：机床可能出现的故障有不平衡、零部件磨损等。振动增大且频率成分复杂，除转速相关频率外有高频成分，可能是不平衡或零部件磨损导致振动异常。油液中磨粒含量增加且尺寸较大，说明存在零部件磨损。论述题答案：优势：能处理复杂非线性问题，适应多源信息融合，诊断速度快、精度高。应用前景：