机械故障诊断与修复试题2026

机械故障诊断与修复试题2026一、单选题（每题2分，共20题）1.在旋转机械的振动分析中，通常将1X谐波振动归因于以下哪项因素？A.轴弯曲B.轴不对中C.轴旋转不平衡D.传动系统齿轮磨损2.油液光谱分析中，哪种元素的增加通常表明轴承磨损严重？A.铝（Al）B.铁（Fe）C.锰（Mn）D.铜（Cu）3.汽车发动机异响诊断中，敲缸声通常与以下哪个部件的故障有关？A.活塞环B.气门座圈C.凸轮轴轴承D.气缸垫4.工业设备中，轴承温度异常升高的原因不包括以下哪项？A.轴承润滑不良B.轴承安装过紧C.轴承材质劣化D.电机功率过载5.涡轮机叶片裂纹的声发射监测中，哪种信号特征最能反映裂纹扩展？A.高频窄脉冲B.低频宽脉冲C.持续性低频信号D.无规律杂乱信号6.液压系统油液中的空气会导致以下哪种故障现象？A.液压泵过热B.液压缸动作无力C.液压油乳化D.液压阀卡滞7.旋转机械的轴承振动信号中，2X谐波的主要来源是？A.轴弯曲B.轴不对中C.轴旋转不平衡D.轴承内外圈故障8.风机叶轮不平衡的振动特征是？A.低频宽带振动B.中频窄带振动C.高频窄带振动D.低频窄带振动9.工业齿轮箱油液中的铜元素增多，可能暗示以下哪个部件的故障？A.齿轮齿面磨损B.轴承内外圈磨损C.齿轮轴断裂D.齿轮油封损坏10.诊断发动机活塞环故障时，以下哪种检测结果最可靠？A.气缸压力测试B.活塞敲击声听诊C.油液光谱分析D.气门间隙检查二、多选题（每题3分，共10题）1.旋转机械振动异常的常见原因包括？A.轴弯曲B.轴承损坏C.传动系统不对中D.轴承润滑不良E.电机转速波动2.液压系统故障中，油液污染会导致？A.液压元件磨损加剧B.液压系统压力下降C.液压油乳化变质D.液压泵噪音增大E.液压缸动作卡滞3.工业设备轴承故障的典型特征包括？A.温度异常升高B.振动信号频谱中出现异常峰C.油液光谱分析中元素含量异常D.异响声出现E.电机电流波动4.汽车发动机爆震故障的诊断依据包括？A.气缸压力波动B.发动机振动加剧C.油液乳白色浑浊D.冷却液温度异常升高E.气缸压力下降5.风机叶轮不平衡的振动特征包括？A.低频窄带振动B.高频宽带振动C.振动幅值随转速变化D.振动相位角异常E.振动频谱中2X谐波显著6.工业齿轮箱故障的常见类型包括？A.齿轮齿面磨损B.齿轮断齿C.齿轮轴弯曲D.齿轮油封损坏E.齿轮轴承磨损7.涡轮机叶片裂纹的声发射监测特征包括？A.高频窄脉冲信号B.信号强度随裂纹扩展增强C.信号时域波形不规则D.信号频谱中频带变化E.信号幅度突然增大8.液压系统空气进入的典型现象包括？A.液压缸动作断续B.液压泵压力波动C.液压油乳白色浑浊D.液压系统噪音增大E.液压元件磨损加剧9.旋转机械轴不对中的振动特征包括？A.低频宽带振动B.2X谐波幅值增大C.振动相位角滞后D.高频窄带振动E.振动幅值随转速变化10.发动机活塞环故障的诊断方法包括？A.气缸压力测试B.活塞敲击声听诊C.油液光谱分析D.气门间隙检查E.活塞环间隙测量三、判断题（每题1分，共10题）1.轴承温度过高一定是轴承润滑不良导致的。（×）2.涡轮机叶片裂纹的声发射信号通常是低频宽脉冲。（×）3.工业齿轮箱油液中的铁元素增多，一定表示齿轮齿面严重磨损。（√）4.汽车发动机爆震故障会导致冷却液温度异常升高。（×）5.风机叶轮不平衡会导致振动信号中2X谐波显著增强。（√）6.液压系统空气进入会导致液压油乳化变质。（×）7.旋转机械的振动分析中，1X谐波主要反映轴的旋转不平衡。（√）8.工业设备轴承故障时，油液光谱分析中所有元素含量都会异常。（×）9.涡轮机叶片裂纹的声发射信号强度与裂纹扩展速度成正比。（√）10.发动机活塞环故障时，气缸压力测试结果通常不会有明显变化。（×）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述旋转机械振动分析中，1X、2X、3X谐波振动的典型来源及意义。2.解释液压系统油液污染的常见类型及其对系统性能的影响。3.描述汽车发动机爆震故障的典型特征及诊断方法。4.说明工业设备轴承故障的常见类型及对应的振动特征。5.分析风机叶轮不平衡的振动特征及对设备寿命的影响。五、论述题（每题10分，共2题）1.详细阐述工业齿轮箱故障的诊断流程，包括主要检测方法及其适用场景。2.结合实际案例，分析涡轮机叶片裂纹的声发射监测原理及其在故障诊断中的应用价值。答案与解析一、单选题答案与解析1.C解析：1X谐波振动主要反映轴的旋转不平衡，通常由转子质量分布不均或轴弯曲引起。轴不对中主要产生低频侧频带，而轴承损坏则表现为高阶谐波。2.B解析：铁（Fe）是轴承的主要材质，磨损后铁元素会进入油液。其他元素如铝（Al）常见于铝合金部件，锰（Mn）主要来自齿轮材料。3.A解析：敲缸声通常由活塞环与气缸壁过度磨损或断裂引起，表现为高频有节奏的金属敲击声。气门座圈故障表现为异响声随转速变化，而其他选项与敲缸声关联性较弱。4.D解析：轴承温度升高的常见原因包括润滑不良、安装过紧、材质劣化或轴承负载过大。电机功率过载主要导致电机温度升高，而非轴承。5.A解析：裂纹扩展时产生的声发射信号通常是高频窄脉冲，反映裂纹快速扩展的动态过程。低频信号通常与疲劳裂纹萌生有关。6.B解析：空气进入液压系统会导致气穴现象，导致液压缸动作无力、冲击或噪音增大。油液乳化主要与水分进入有关，而其他选项与空气进入关联性较弱。7.D解析：2X谐波振动主要反映轴承内外圈或滚动体的故障，如点蚀或剥落。轴弯曲和不对中主要产生低频振动，而旋转不平衡表现为1X谐波。8.A解析：叶轮不平衡的振动特征是低频宽带振动，随转速升高振动幅值逐渐增大。其他选项与叶轮不平衡的振动特征不符。9.B解析：铜（Cu）是轴承的常见材质，磨损后进入油液表明轴承内外圈或保持架损坏。齿轮齿面磨损主要增加铁元素，而齿轮轴断裂会导致油液中有大量金属碎屑。10.C解析：油液光谱分析可直接检测轴承磨损产生的金属元素，结果最可靠。其他方法如听诊和压力测试有一定主观性或间接性。二、多选题答案与解析1.A,B,C,D,E解析：旋转机械振动异常的原因多样，包括轴弯曲、轴承损坏、不对中、润滑不良及转速波动等。2.A,B,C,D,E解析：油液污染会导致液压元件磨损加剧、压力下降、油液变质、噪音增大及动作卡滞等综合故障。3.A,B,C,D,E解析：轴承故障的典型特征包括温度升高、振动异常、油液元素异常、异响及电机电流波动等。4.A,B,D,E解析：爆震故障会导致气缸压力波动、振动加剧及冷却液温度异常，但与油液乳化无关。5.A,C,D,E解析：叶轮不平衡的振动特征包括低频窄带振动、振动幅值随转速变化、相位角异常及2X谐波显著增强。6.A,B,C,D,E解析：工业齿轮箱故障类型包括齿面磨损、断齿、轴弯曲、油封损坏及轴承磨损等。7.A,B,C,D,E解析：叶片裂纹的声发射信号特征包括高频窄脉冲、信号强度随裂纹扩展增强、时域波形不规则、频谱变化及幅度突然增大。8.A,B,D,E解析：空气进入液压系统会导致动作断续、压力波动、噪音增大及元件磨损加剧，但与油液乳化无关。9.A,B,C,E解析：轴不对中的振动特征包括低频宽带振动、2X谐波幅值增大、相位角滞后及振动幅值随转速变化，但与高频窄带振动无关。10.A,B,C,D,E解析：活塞环故障的诊断方法包括气缸压力测试、听诊、油液光谱分析、气门间隙检查及间隙测量等。三、判断题答案与解析1.×解析：轴承温度过高还可能由负载过大、润滑不良或安装不当引起。2.×解析：裂纹扩展的声发射信号通常是高频窄脉冲，反映裂纹动态扩展过程。3.√解析：铁元素是轴承的主要材质，增多表明轴承磨损严重。4.×解析：爆震主要影响发动机燃烧效率，不会直接导致冷却液温度升高。5.√解析：叶轮不平衡会导致低频宽带振动及2X谐波显著增强。6.×解析：油液乳化主要与水分进入有关，而空气进入会导致气穴现象。7.√解析：1X谐波主要反映轴的旋转不平衡，如质量偏心。8.×解析：油液光谱分析中，某些元素如硅（Si）增多可能表示密封件损坏，而非轴承故障。9.√解析：声发射信号强度与裂纹扩展速度成正比，可用于预测性维护。10.×解析：活塞环故障会导致气缸压力下降及异常响声，压力测试结果会有明显变化。四、简答题答案与解析1.旋转机械振动分析中，1X、2X、3X谐波振动的典型来源及意义-1X谐波：主要反映轴的旋转不平衡，如质量偏心或轴弯曲。意义在于判断转子动平衡状态。-2X谐波：主要反映轴承内外圈或滚动体的故障，如点蚀或剥落。意义在于诊断轴承早期故障。-3X谐波：通常由轴不对中或齿轮啮合问题引起。意义在于判断机械不对中或齿轮故障。2.液压系统油液污染的常见类型及其影响-常见类型：固体颗粒污染（如金属碎屑）、水污染（油液乳化）、空气污染（气穴现象）。-影响：加速液压元件磨损、降低系统效率、导致噪音增大及动作卡滞。3.汽车发动机爆震故障的典型特征及诊断方法-特征：发动机振动加剧、冷却液温度异常升高、排气冒黑烟、油耗增加。-诊断方法：爆震传感器检测、缸压测试、点火正时检查、油液分析。4.工业设备轴承故障的常见类型及振动特征-常见类型：磨损、点蚀、剥落、断裂。-振动特征：磨损表现为低频振动，点蚀/剥落产生高阶谐波，断裂则表现为突发性剧烈振动。5.风机叶轮不平衡的振动特征及影响-振动特征：低频宽带振动，随转速升高幅值增大，2X谐波显著增强。-影响：缩短设备寿命、增加能耗、导致轴承过热及结构疲劳。五、论述题答案与解析1.工业齿轮箱故障的诊断流程-步骤1：采集振动信号、油液样本及温度数据。-步骤2：频谱分析振动信号，识别故障频率成分（如