2026年转子振动测试题及答案

2026年转子振动测试题及答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.测量转子轴颈相对振动常用的传感器是（）A.加速度传感器B.涡流传感器C.应变片D.声级计2.转子系统发生共振时的转速称为（）A.工作转速B.临界转速C.同步转速D.异步转速3.转子不平衡故障的振动特征是（）A.振动频率为一倍频，相位稳定B.频率为二倍频C.频率随机D.频率为工频4.自激振动的频率通常与什么有关？（）A.转子转速B.系统固有频率C.电源频率D.随机频率5.采用频谱分析方法分析转子振动信号，主要目的是（）A.确定振动幅值B.识别振动频率成分C.测量振动相位D.判断振动方向6.转子系统的阻尼主要作用是（）A.增大振动幅值B.减小振动幅值C.改变临界转速D.产生自激振动7.当转子存在不对中故障时，振动频率主要包含（）A.一倍频和二倍频B.一倍频C.二倍频和三倍频D.高频成分8.测量转子振动的相位通常使用什么方法？（）A.单传感器测幅B.双传感器相位差法C.频谱分析D.时域分析9.柔性转子是指（）A.工作转速低于一阶临界转速B.工作转速高于一阶临界转速C.工作转速远高于一阶临界转速D.工作转速等于临界转速10.振动信号的时域波形分析可以得到什么信息？（）A.频率成分B.幅值大小和波形特征C.相位关系D.阻尼系数二、填空题（总共10题，每题2分）1.转子振动按激励类型可分为______、______和______。2.测量转子绝对振动通常使用______传感器，测量相对振动使用______传感器。3.转子不平衡故障的振动频率等于______，不对中故障的振动频率常包含______和______。4.转子系统的固有频率主要由系统的______和______决定。5.振动信号的三要素是______、______和______。6.临界转速的计算需要考虑转子的______、______和支撑的______。7.自激振动的维持需要系统内部有______和______。8.对转子振动进行故障诊断时，常用的方法有______、______和______。9.当转子转速接近临界转速时，振动幅值会______，这种现象称为______。10.涡流传感器的工作原理基于______效应，可测量转子的______振动。三、判断题（总共10题，每题2分）1.转子的绝对振动是指转子相对于大地的振动。（）2.所有转子系统都只有一个临界转速。（）3.不平衡故障的振动频率一定是转子的一倍频。（）4.自激振动的频率与转子转速无关。（）5.加速度传感器可以测量转子的相对振动。（）6.转子不对中故障只会产生二倍频振动。（）7.临界转速就是转子发生共振的转速。（）8.频谱分析中，频率分辨率越高，分析的频率范围越宽。（）9.转子系统的阻尼越大，临界转速下的振动幅值越小。（）10.采用相位分析可以判断转子的不平衡位置。（）四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述转子不平衡故障的振动特征及诊断方法。2.说明临界转速的概念及影响因素。3.比较绝对振动和相对振动测量的区别及应用场景。4.简述转子自激振动的成因及抑制方法。五、讨论题（总共4题，每题5分）1.结合工程实际，分析转子不平衡故障的危害及现场动平衡的实施步骤。2.讨论转子不对中故障的类型（平行、角度不对中）及振动特征差异。3.讨论频谱分析中采样频率和采样点数的选择对转子振动信号分析的影响。4.讨论转子振动在线监测系统的组成及在设备运维中的作用。答案及解析一、单项选择题答案1.B（涡流传感器测相对位移，适合轴颈相对振动）2.B（共振时的转速为临界转速）3.A（不平衡振动频率与转速同频，相位稳定）4.B（自激振动频率接近系统固有频率）5.B（频谱分析识别频率成分）6.B（阻尼减小振动幅值）7.A（不对中故障含一倍频和二倍频）8.B（双传感器相位差法测相位）9.B（柔性转子工作转速高于一阶临界转速）10.B（时域波形分析幅值和波形特征）二、填空题答案1.自由振动、强迫振动、自激振动2.加速度（或速度）、涡流3.转子一倍频（或转速频率）、一倍频、二倍频4.刚度、质量5.幅值、频率、相位6.质量、刚度、刚度（或支撑刚度）7.能源（激励源）、正反馈机制（反馈）8.频谱分析、时域分析、相位分析（或故障树、专家系统等，合理即可）9.增大、共振（临界共振）10.电涡流、相对（位移）三、判断题答案1.√（绝对振动定义为相对大地的振动）2.×（转子系统可有多阶临界转速）3.√（不平衡故障主频率为一倍频）4.√（自激振动频率接近固有频率，与转速无关）5.×（加速度传感器测绝对振动）6.×（不对中故障含一倍频和二倍频）7.√（临界转速即共振转速）8.×（频率分辨率与采样点数相关，与频率范围无关）9.√（阻尼增大降低共振峰幅值）10.√（相位分析可确定不平衡位置）四、简答题答案1.振动特征：振动频率为转子一倍频（与转速同频），幅值随转速接近临界而增大，相位稳定且随转速线性变化（波特图呈斜线）；时域波形近似正弦，轴心轨迹近圆形。诊断方法：①频谱分析，一倍频幅值占主导；②相位分析，键相法测相位，结合幅值变化；③现场动平衡，加重/去重后振动降低则确诊。此外，可观察轴承温度、噪音辅助判断。2.临界转速：转子系统发生共振的转速，此时激励频率（转速频率）等于系统固有频率。影响因素：①质量：质量大，临界转速低；②刚度：轴/支撑刚度大，临界转速高；③阻尼：增大阻尼降低共振峰幅值，对临界转速影响小；④温度：轴热变形改变刚度，影响临界转速；⑤转子结构：多盘转子有多个临界转速。3.绝对振动：测转子相对大地的振动，用加速度/速度传感器，反映整体振动，适用于轴承座、机壳振动，或需了解转子绝对运动（如陀螺效应）。相对振动：测转子相对轴承座的振动，用涡流传感器（测位移），反映轴颈与轴承的相对运动，适用于研究轴的弯曲、不平衡等，如汽轮机转子轴振动测量。4.成因：系统内部有能源（如油膜力、材料内摩擦）和正反馈，使振动能量持续输入（输入＞阻尼消耗）。抑制方法：①减小激励源（如优化油膜参数防油膜涡动）；②增大阻尼（如用阻尼器、增加轴承阻尼）；③改变固有频率（避开工作转速）；④避免自激工况（控制转速）；⑤提高加工精度（减少干摩擦）。五、讨论题答案1.危害：振动增大加剧轴承、轴磨损，降低设备寿命，引发泄漏、螺栓松动，甚至转子断裂。实施步骤：①测原始振动：轴承座装传感器，测径向振动幅值和相位（键相法）；②加重试验：试加已知质量，测振动变化；③计算平衡质量：用影响系数法算大小和角度；④加重/去重：按结果操作；⑤验证：测振动，达标则完成，否则重复。2.类型：平行不对中（轴心线偏移，端面平行）、角度不对中（端面不平行，轴心线夹角偏移）。振动特征：平行不对中，一倍频（轴弯曲）和二倍频（联轴器力），幅值随负荷增大；角度不对中，二倍频更突出，轴向振动大（端面力）。两者均使联轴器附加弯矩，轴承载荷不均，平行不对中径向振动大，角度不对中轴向振动显著。3.采样频率：需≥2倍最高分析频率（奈奎斯特准则），如分析10kHz振动，采样频率≥20kHz。采样点数：影响频率分辨率（分辨率=采样频率/点数），点数多，分辨率高（能分辨相近频率），但计算量增大。例如，采样频率25.6kHz，点数8192，分辨率3.125Hz，可分辨1倍频与1.01倍频。但点数过多会降低分