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《机械故障诊断技术》 B卷 闭卷站点： 专业年级：
姓名： 学号： 三 总 二一 分 题 号 分得
阅卷人一、填空题（每空1分，共40分）
1、故障诊断的基础是建立在 原理上的。
2、机械故障诊断的基本方法可按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种；一种是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为 和 ；二是按机械故障
主要分为 、 、 、 、 。 的测试手段来分类，
3、 按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型： 、 、 。 4、 频率与物体的初始情况无关，完全由物体的力学性质决定，是物体自身固有的。 5、构成一个确定性振动有三个基本要素，即 、 和 。
6、机械故障诊断技术的应用分为 和 。
7、在选择速度传感器时首先要注意 ，其次要注意是 。
8、当采用模/数转换测量时， 决定鉴相脉冲的最低采样频率。
9、模数转化器的最基本的性能指标是 、 、 以及 。 10、峭度指标对信号中的 很敏感，正常情况下其值在 左右。如果这个值接近
4或者超过4，则说明 。
11、从动力学角度分析，转子系统分为 和 。 12、转子的临界转速往往不止一个，它与系统的 有关。 13、系统产生共振的特征转速称为 。 效应。
14、离散谱线之间的频谱被忽略，其能量分配到相邻的离散谱线上，由此造成频率误差，这是
15、电动机按照工作方式分为 、 、 等。
16、直流电动机的故障特征可归纳为：
（1）转动频率fr的振动明显，则 。 （2）2fr振动明显，则 。
（3）槽频率fz以及边频带fz+-fr的振动明显则 。
（4）fz和fn接近则 。 （5）高频fc明显则 。 二、简答题（每题5分，共30分） 精品文档． 精品文档
1、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义。 2、自激振动有什么特点？
3、简述速度传感器的工作原理。
4、转子-轴系统的稳定性是指什么？如何判断其稳定性？ 5、齿轮故障诊断方法有哪些？
6、液体动压润滑油膜形成的必要条件是什么？ 三、综述题（每题10分，共30分）
1、机械振动按照动力学特征分为几种类型，各有什么特征？ 2、转子轴系不对中故障可分为哪几类？其主要故障特征有哪些？
3、什么场合下宜采用滑动轴承？对滑动轴承的材料提出的主要要求是什么？
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《机械故障诊断技术》 B卷 答案
一、填空题（每空1分，共40分） 1、能量耗散。
2、简易诊断法、精密诊断法；直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物 测定法、机器性能参数测定法。
3、自由振动与固有频率、强迫振动和共振、自激振动。 4、固有。
5、振幅s、频率f（或ω）、相位φ。 6、事故前预防、事故后分析。
7、传感器的最低工作频率、传感器的灵敏度。 8、鉴相标记的宽度。
9、转换时间、转换位数、分辨率、通道数。
10、冲击特征、3、机械的运动状况中存在冲击性振动。 11、刚性转子、柔性转子。 12、自由度数。 13、临界转速。 14、栅栏。
15、发电机、电动机、转换机。
16、有转子不平衡、轴弯曲等机械异常、轴不对中等安装方面的异常、有包括电路异常的 电气故障可能、说明设计不合理、可能线圈绝缘磨损或线圈的压条松动。 二、简答题（每题5分，共30分） 1、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义。
答：设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行，减少经济损失，还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低，保证整个机器产品质量。 2、自激振动有什么特点？
答：1、随机性2、振动系统非线性特征较强，即系统存在非线性阻尼元件、非线性刚度元件时才足以引发自激振动，使振动系统所具有的非周期能量转为系统振动能量、3、自激振动频率与转速不成比例，一般低于转子工作频率，与转子第一临界转速相符合。4、转轴存在异步涡动。5、振动波形在暂态阶段有较大的随机成分，而稳态时，波形是规则的周期振动。 3、简述速度传感器的工作原理。 精品文档． 精品文档
答：速度传感器利用电磁感应原理，将运动速度转换成线圈中的感应电势输出，它工作时不需要电源，而是直接从被测件吸取机械能量并转换成电信号输出，属发生器型变换器。 4、转子-轴系统的稳定性是指什么？如何判断其稳定性？
答：转子-轴承系统稳定性是指转子在受到某种小干扰后能否随时间的推移而恢复原来状态的能力，也就是说扰动响应能否随时间增加而消失。如果响应随时间增加而消失则转子系统是稳定的，反之则系统失稳。
5、齿轮故障诊断方法有哪些？
答：1、功率谱分析法 2、边频带分析法3、倒频谱分析法 4、齿轮故障信号的频域特征 6、液体动压润滑油膜形成的必要条件是什么？
答：1、轴颈和轴承配合有一定的间隙2、轴颈应保持一定的线速度，以建立足够的油锲压力3、轴颈和轴承应有较精确的几何形状和较光滑的表面4、多支承的轴承，应保持较高的同轴度要求5、应保持轴承内有充足的具有适当黏度的润滑油。 三、综述题（每题10分，共30分）
1、机械振动按照动力学特征分为几种类型，各有什么特征？ 答：分为三种类型。
1、自由振动与固有频率：这种振动靠初始激励一次性获得振动能量，历程有限，一般不会对设备造成破坏，不是现场设备诊断必须考虑的因素。这种振动频率与物体的初始情况无关，完全由物体的力学性质决定，是物体自身固有的。
2、强迫振动和共振：强迫振动过程不仅与激振力的性质（激励频率和振幅）有关，而且与物体自身固有特性（质量、弹性刚度、阻尼）有关。
3、自激振动：特性1、随机性2、振动系统非线性特征较强，即系统存在非线性阻尼元件、非线性刚度元件时才足以引发自激振动，使振动系统所具有的非周期能量转为系统振动能量、3、自激振动频率与转速不成比例，一般低于转子工作频率，与转子第一临界转速相符合。4、转轴存在异步涡动。5、振动波形在暂态阶段有较大的随机成分，而稳态时，波形是规则的周期振动。 2、转子轴系不对中故障可分为哪几类？其主要故障特征有哪些？ 答：轴系不对中可分为三种：平行不对中、交叉不对中、组合不对中。 主要故障特征如下：
1、不对中所出现的最大振动往往表现在紧靠联轴节两端的轴承上。 2、轴承的振动幅值随转子负荷的增大而增高。
3、平行不对中主要引起径向振动，角度不对中主要引起轴向振动。 4、不对中使刚性联轴节两侧的转子振动产生相位差。
5、对于刚性联轴节，平行不对中易激起 2 倍转速频率的径向振动，同时也存在工频（转速频率）和
多倍频的振动成分。角度不对中易激起工频轴向振动，同时也存在多倍频振动。
6、转子之间的不对中，由于在轴承不对中方向上产生了一个预加载荷，轴颈运动的轴心轨迹形状为 精品文档． 精品文档
椭圆形。随着预加载荷的增大，轴心轨迹形状将变为香蕉形、 “8”字形或外圈中产生一个内圈等形状。
7、在全息图中 2、4 倍频椭圆较扁，并且两者的长轴近似垂直。
3、什么场合下宜采用滑动轴承？对滑动轴承的材料提出的主要要求是什么？
答：1、工作转速特高的工况下2、要求对轴的支承特别精确的场合3、负荷特大的场合4、承受巨大冲力和振动的工况下5、需要作成剖分式轴承的场合6、必须采用小尺寸的场合7、特殊工作条件下工作的轴承。
材料要求：1、有足够的强度和塑性2、有良好的跑合性、减摩性和耐磨性3、润滑及散热性良好4、良好的工艺性能。
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机械故障诊断技术B卷讲课教案
