机电设备故障

1、机电设备诊断与维护复习题第一章 机械零件失效的模式及其机理（一）填充题1通常将磨损分为： 、 、 、 、 。（粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损。）2根据零件摩擦表面的破坏程度，粘着磨损可分为5类，它们是： 、 、 、 、 。（轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、咬死）3影响粘着磨损的因素为： 和 。（摩擦表面的状态、摩擦表面材料的成分和金相组织）4疲劳磨损可分为两类： 、 。（非扩展性疲劳磨损、扩展性疲劳磨损）5影响氧化磨损的因素为： 、 、 。（氧化膜生长的速度与厚度、氧化膜的性质、硬度）6机械零件中常见的断裂形式主要为： 、 、 、 。（延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、环境断裂）7环

2、境断裂中，主要有5种断裂，它们是： 、 、 、 、 。（应力腐蚀断裂、氢脆断裂、高温蠕变断裂、腐蚀疲劳断裂、冷脆断裂）8金属零件腐蚀为两大类，即： 、 。（化学腐蚀、电化学腐蚀）9机械零件或构件的变形可分为： 、 。（弹性变形、塑性变形）10塑性变形中，从宏观形貌特征上看，其主要的变形为： 、 、 。（翘曲变形、体积变形、时效变形）（二）名词解释疲劳磨损：是摩擦表面材料微观体积受循环接触应力作用产生重复变形，导致产生裂纹和分离出微片或颗粒的一种磨损。微动磨损：两接触表面由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损。延性断裂：零件在外力作用下首先产生弹性变形，当外力引起的应力超过弹性极限时即发生塑性变形

3、。外力继续增加，应力超过抗拉强度时发生塑性变形后而造成的断裂。塑性变形：机械零件在外载荷去除后留下来的一部分不可恢复的变形。（四）论述或问答题1发生氧化磨损必须同时具备哪三个条件？1）摩擦表面要能够发生氧化，而且氧化膜生成速度大于其磨损破坏速度；2）氧化膜与摩擦表面的结合强度大于摩擦表面承受的切应力；3）氧化膜厚度大于摩擦表面破坏的深度。2对于机械设备中零件的变形，应从哪些方面进行控制？应从设计、加工、修理和使用4个方面进行控制。在设计方面：不仅要考虑零件的强度，还要重视零件的刚度和制造、装配、使用、拆卸、修理等问题。在设计中应注意应用新技术、新工艺和新材料，减少制造时的内应力和变形。在加工方

4、面：在加工中，要采取一系列工艺措施来防止和减少变形。对毛坯要进行时效以消除其残余内应力；对高精度零件，在精加工过程中必须安排人工时效；在制定零件机械加工工艺中，均要在工序、工步安排上、工艺装备和操作上采取减小变形的工艺措施；在加工和修理中，要减少基准的转换，保留加工基准留给修理时使用，减少维修加工中因基准不一而造成的误差。注意预留加工余量、调整加工尺寸和预加变形，这对于经过热处理的零件来说非常必要。也可以预加应力或控制应力的产生和变化，使最终变形量符合要求，达到减少变形的目的。在修理方法：在修理中，应制定出与变形有关的标准和修理规范；设计简单可靠、好用的专用量具和工夹具；推广新的修复技术，如刷

5、镀、粘接等，用来代替传统的焊接，尽量减少零件在修理中产生的应力和变形。在使用方法：加强设备管理，制定并严格执行操作规程，不超负荷运行，避免局部超载或过热，加强机械设备的检查和维护。第二章 机械设备状态监测与故障诊断技术（一）填充题1按故障影响的程度分类，可将故障分为： 、 、 、 。（轻微故障、一般故障、严重故障、恶性故障）2机械故障诊断按功能分，可分为： 、 。（简易诊断、精密诊断）3设备诊断技术尽管很多，但基本上是： 、 、 三个环节。（信息的采集，信息的分析处理，状态的识别、诊断、预测和决策）4振动信号的分析方法，可按信号处理方式的不同分为： 、 、 。（幅域分析、时域分析、频域分析）5

6、振动监测周期可分为： 、 、 三类。（定期检测、随机检验、长期连续监测）6振动监测及故障诊所用的典型仪器设备包括： 、 、 、 。（振动传感器、信号调理器、信号记录仪、信号分析与处理设备等）7滚动轴承的振动信号分析故障诊断方法可分为： 、 。（简易诊断法、精密诊断法）8齿轮的异常通常包括三个方面，它们是： 、 、 。（制造误差、装配误差、齿轮损伤）9齿轮常见的失效形式为： 、 、 、 。（齿面磨损失效、表面接触疲劳失效、齿面塑性变形、齿轮弯曲断裂）10声音的主要特征量为： 、 、 、 、 。（声压、声强、频率、质点振速、声功率）11噪声测量系统的组成为： 、 、 、 。（传声器、放大器、记录仪

7、、分析装置）12最常用的温标有： 、 。（摄氏温标、热力学温标）13温度测量方式可分为： 、 。（接触式、非接触式）14超声波检测方法按原理可分为： 、 、 。（脉冲反射法、穿透法、共振法）（二）名词解释机械故障：指机械系统（零件、组件、部件或整台设备，乃至一系列的设备组合）因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。振动监测的绝对判断标准：将被测量值与事先设定的“标准状态槛值”相比较以判定设备运行状态的一类标准。振动监测的类比判断标准：数台同样规格的设备在相同的条件下运行时，通过对各设备相同部件的测试结果进行比较，可以确定设备的运行状态。类比时所确定的机器正常运行时振动的允许值即为振动监测的

8、类比判断标准。无损检测技术：是指在不破坏或不改变被检物体的前提下，利用物质因存在缺陷而使其某一物理性能发生变化的特点，完成对该物体的检测与评价的技术手段的总称。(三)论述与问答题1机械设备状态监测及诊断技术的主要工作内容是什么？1）保证机器运行状态在设计的范围内。2）随时报告运行状态的变化情况和恶化趋势。3）提供机器运行状态的准确描述。4）故障报警2设备振动状态的判别常用哪几类标准？各种判别标准如何配合使用？一般分为绝对判断标准、相对判断标准、类比判断标准三大类。绝对判断标准是在规定的检测方法基础上制定的标准，因此必须注意适用的频率范围，并且必须按规定的方法进行振动检测。适用于所有设备的绝对判

9、断标准是不存在的，因此一般都是兼用绝对判断标准、相对判断标准和类比判断标准，这样才能获得准确、可靠的诊断结果。3如何区分机器的转子的不平衡故障和不对中故障？根据该题拆卸几个下题。1）造成机器转子不平衡的主要原因是什么？是材质不匀、制造安装误差、孔位置有缺陷、孔的内径偏心、偏磨损、杂质沉积、转子零部件脱落、腐蚀等。这些原因引起转子中心惯性主轴往往会偏离其旋转轴线，造成转子不平衡。2）造成机器转子不对中的主要原因是什么？主要是安装误差。在安装时应保证良好的对中，即连接的转子中心线为一条连续的直线，并且轴承标高应能适应转子轴心曲线运转的要求，否则转子轴线会产生不对中。4衡量噪声大小时，常用哪些物理量

10、？常用声压、声强、频率、质点振速、声功率来衡量噪声大小，其中声压、声强是最主要的参数。5论述红外测温的基本原理。 红外测温的基本原理就是斯忒藩玻尔滋曼定律。斯忒藩玻尔滋曼定律指出：绝对黑体的全部波长范围的全辐射能与热力学温度的四次方成正比。其数学表达式为： E0（T）=T4对于非黑体，可表示为E（T）=T4式中 E单位面积辐射的能量，单位为W/m2 斯忒藩玻尔滋曼常数，=5.67×10-8W/( m2·K4) T热力学温度，单位为K比辐射率（非黑体辐射度/黑体辐射度）=1的物体为黑体。黑体能够在任何温度下全部吸收任何波长的辐射，热辐射能力比其它物体都强。一般物体不能把投射到

11、它表面的辐射功率全部吸收，发射热辐射的能力也小于黑体，即<1。但一般物体的辐射强度与热力学温度的四次方成正比，所以物体辐射强度随温度升高而显著地增加。斯忒藩玻尔滋曼定律告诉我们：物体的温度越高，辐射强度就越大。只要知道了物体的温度及其比辐射率，就可算出它所发射的辐射功率；反之，如果测出了物体所发射的辐射强度，就可以算出它的温度，这就是红外测温的基本原理。6比较油液铁谱分析技术和光谱分析技术的特点及其适用范围。油液铁谱分析技术特点和适用范围：1）应用铁谱技术能分离出润滑油中所含宽尺寸范围的磨屑；2）铁谱技术利用铁谱仪将磨屑重叠地沉积在基片或沉淀管中，进而对磨屑进行定性观察分析和定量测量，综

12、合判断机械的磨损程度。同时还可对磨屑的组成元素进行分析，以判断磨屑的产生地，即磨损发生的部位；3）缺点：对润滑油中非铁系颗粒的检测能力较低；分析结果较多依赖操作人员的经验；不能理想地适应大规模设备群的故障诊断。适用范围广。光谱分析技术的特点和适用范围：1）分析灵敏度高，取样量少；2）多采用微机进行数据处理，分析精度高，分析功能强；3）价格适中；4）缺点：不能识别磨粒的形貌、尺寸，不能判断磨损类型。该技术已广泛而有效地被应用于监测设备零部件磨损趋势、机械设备的故障诊断，以及大型重要设备的随机监测方面。第三章 机械零件修复技术 （一）填充题1失效的机械零件大部分都可以修复的，尤其是磨损失效的零件，

13、可采用 、 、 等表面技术。（堆焊、热喷涂和喷焊、电刷镀）2常用铸铁件补焊的方法有 、 、 。（气焊、电弧焊、钎焊）3常用堆焊的方法有 、 、 、 。（氧乙炔堆焊、电弧堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊）4在设备维修中，槽镀时的金属镀层常用的有： 、 、 、 、 。（镀铬、镀镍、镀铁、镀铜、电镀合金）5电刷镀根据其作用，可分为四大类，它们是： 、 、 、 。（预处理溶液、镀液、钝化液、退镀液）6金属扣合技术方法可分为： 、 、 、 。（强固扣合法、强密扣合法、优级扣合法、热扣合法）（二）名词解释补焊：焊接技术用于修复零件使其恢复尺寸与形状或修复裂纹与断裂时，称为补焊。堆焊：焊接技术用于恢复零件尺寸、

14、形状，并赋予零件表面以某种特殊性能的熔敷金属时，称为堆焊。粘接修复技术：采用胶粘剂来进行连接达到修复的目的的技术。金属扣合技术：是利用扣合件的塑性变形或热胀冷缩的性质将损坏的零件连接起来，达到修复零件裂纹或断裂的目的。电镀：是指在含有欲镀金属的盐类液体中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积，形成镀层的一种表面加工技术。(三)论述与问答题1用堆焊技术修复的目的是什么？ 不是连续零件，而是在零件表面堆敷金属，使其满足零件的尺寸和精度要求，并使其具有一定的性能，以满足零件表面的耐磨或耐热、耐腐蚀等要求。2论述热喷涂技术原理。利用氧乙炔火焰、或者电弧等热源，

15、将喷涂材料（呈粉末状或丝材状）加热到熔融状态，在氧乙炔火焰、或者压缩空气等高速气流推动下，喷涂材料被雾化并被加速喷射到制备好的工件表面上。喷涂材料呈圆形雾化颗粒喷射到工件表面即受阻变形成为扁平状。最先喷射到工件表面的颗粒与工件表面的凹凸不平处产生机械咬合，随后喷射来的颗粒打在先前到达工件表面的颗粒上，也同时变形并与先前到达的颗粒相互咬合，形成机械结合。这样，大量的喷涂材料颗粒在工件表面相互挤嵌堆积，就形成了喷涂层。3热喷涂技术有哪些特点？适用范围广、工艺灵活、喷涂层减磨性能良好、工件受热影响小、生产率高；缺点为：喷涂层与工件基体结合强度较低，不能承受交变载荷和冲击载荷；工件表面粗糙化处理会降低

16、零件的刚性；涂层质量靠严格实施工艺来保证，涂层质量尚无有效的检测方法。4简述氧乙炔火焰喷涂技术的原理、特点、所用装置和过程。原理：是以氧乙炔焰为热源，借助高速气流将喷涂粉末吸入火焰区，加热到熔融状态后再喷射到制备好的工作表面，形成喷涂层。所用装置：主要包括喷枪、氧气和乙炔储存器（或发生器）、喷砂设备、电火花拉毛机、表面粗化用工具及测量工具等。过程：喷涂前的准备、喷涂表面预处理、喷涂及喷涂后处理等。5电刷镀溶液有几类？它们有何作用？电刷镀根据其作用，可分为四大类，它们是预处理溶液、镀液、钝化液、退镀液。预处理溶液的作用是除去待镀件表面油污和氧化膜，净化和活化需电刷镀的表面，保证电刷镀时金属离子电

17、化学还原顺利进行，获得结合牢固的刷镀层。镀液作用 电刷镀液有3类：单金属镀液、合金镀液、复合金属镀液。它们的主要成分是各类金属盐（主盐），此外，溶液中还加入有些其他特定盐类和若干添加剂。它们分别起以下作用：提高溶液的导电性、稳定溶液的pH值，与主盐形成络合物、改善镀层的光亮以及增强溶液对金属表面的润湿能力等。钝化液作用 用在铝、锌、镉等金属表面，生成能提高表面耐蚀性的钝态氧化膜的溶液。退镀液作用 用于退除镀件不合格镀层或多余镀层的溶液。6如何合理选择胶粘剂？应从6个方面进行考虑。1）熟悉胶粘剂的性能。2）清楚被粘物的性质。3）明确粘接的用途和目的。4）注意胶粘剂使用时的工作条件（应从温度、湿度

18、、化学介质等考虑）。5）考虑工艺实施的可能。6）尽量兼顾经济性。7什么是表面粘涂技术？它有何特点？是指以高分子聚合物与特殊填料（如石墨、二硫化钼、金属粉末、陶瓷粉末和纤维）组成的复合材料胶粘剂涂敷于零件表面，赋予零件某种特殊功能（如耐磨、耐腐蚀、绝缘、导电、保温、防辐射等）的一种表面强化和修复技术。其特点为：具有粘接修复技术的优点，如粘涂层应力分布均匀，又具有耐腐蚀、绝缘、导电等功能，可以满足表面强化和修复的需要。而且，粘涂工艺简便，不需要专门设备，不会使零件产生热影响区和热变形，粘涂层厚度可以从几十微米到几十毫米，与基体金属具有良好的结合强度，可以解决用其他表面修复技术（如焊修、热喷涂等）难

19、以解决的技术难题。8什么是表面强化技术？有哪些表面强化技术？ 采用某种工艺手段使零件表面获得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。 主要有：表面机械强化、表面热处理强化和表面化学热处理强化、电火花强化、激光表面处理、电子束表面处理等。9机械设备修理中常用的表面强化技术有哪些？各自的技术原理是什么？ 机械设备修理中常用的表面强化技术主要是：滚压强化、内挤压、喷丸等表面机械强化。 滚压强化技术原理：利用球形金刚石滚压头或者表面有连续沟槽的球形金刚石滚压头以一定的滚压力对零件表面进行滚压，使表面形变强化产生硬化层。内挤压技术原理：利用孔的内表面获得形变强化的工艺方法。喷丸技术原理：利用高速弹丸强

20、烈冲击零件表面，使之产生变形硬化层并引进残余应力的一种机械强化工艺方法。10金属扣合技术的优点有哪些？ 保证修复的机件具有足够的强度和良好的密封性；设备、工具简单；可以现场施工；施工中零件不会产生热变形和热应力等。第四章 电气设备维修（一）填充题1数控设备电气现场维修的一般方法是： 、 、 。（常规检查、静态检查、动态检查）2数控机床的故障，按其发生部位，基本可分为4大部分： 、 、 、 。（机床本体上的电气部分、侍服放大及位置检测部分、计算机部分、交流主轴控制部分） (二)论述与问答题1电气设备的绝缘性预防性试验包括哪些内容？包括4个方面的内容，它们是：1）绝缘电阻和吸收比测量。2）介质损耗

21、的测量。3）直流耐压和泄漏电流的测量。4）交流工频耐压试验。2进行交流工频耐压试验时要注意哪些问题？应注意5个方面的问题：1）试验前应将试品的绝缘表面擦试干净。2）要合理布置试验器具。接线高压部分对地应有足够的安全距离，非被试部分一律可靠接地。3）试验时，调压器应置零位，然后迅速均匀地升高电压至额定试验电压，时间约为1015s。当耐压时间一到，应速将电压降至输出电压的1/4以下，再切断电源，不准在试验电压下切断电源，否则可能产生使试品放电或击穿的操作过电压。4）试验过程中，若发现电压表摆动，毫安表指示急剧增加、绝缘烧焦或有冒烟等异常现象，应立即降下电压，断开电源，挂接地线，查明原因。5）试验前

22、后，应用兆欧表测量试品的绝缘电阻和吸收比，检查试品的的绝缘情况。前后两次的测量结果不应有明显的差别。3当变压器着火时，应如何处理？变压器着火是一种严重的故障。首先应变压器两侧的断路器断开，若因故不能断开时，应立即手动拉开断路器，并拉开隔离开关，有强制送风的风扇也应该停止。然后用消防设备灭火，灭火应采用不导电的灭火器（如二氧化磷、四绿化磷、3211、干粉等）和黄砂。带电灭火时，严禁使用导电的灭火剂（如喷射水流、泡沫灭火器等），以防发生触电危险。如果油在变压器盖上燃烧，由于储油柜油压作用而流油，应从故障变压器的一个油门把油面放低一些，最好向变压器外壳胶水浇水，使油冷却。当变压器铁壳爆炸时，必须迅速

23、放出全部变压器油，引入到贮油坑或封闭沟内。4电力变压器运行中常见的故障有哪些？1）异常响声。2）温度异常。3）油位异常。4）储油柜喷油或防爆管喷油。5）油色变化过甚。6）套管有严重的破损和放电现象。7）变压器着火。5当发现运行中的电动机有冒烟现象时，应如何处理？1）调整供电变压器分接头，降低电源电压。2）减少负载，按规定次数控制电动机起动。3）清洗电动机，改善环境温度，采取降温措施。4）检修定子绕组，清除故障。6自动空气开关定期维护检修内容有哪些？1）触点的检修 首先应清楚触点表面的氧化膜和杂质，可以用小刀轻刮，也可用纱布擦试。注意镀银的接触表面只能用干净的抹布擦试，以免损坏银层。 若触点表面

24、积聚了灰尘，可用吹风机吹掉或刷子刷掉。触点表面若积聚油垢，可用汽油清洗干净。 被电弧烧出毛刺的触点表面，可用细锉仔细锉平凸出麻点，并要注意保持接触表面的形状和原来一样。然后检查触点的压力，若压力不符合制造厂的规定，可更换失效或损坏的弹簧。调整三相触点位置，保证三相同时闭合。2）操作机构的检修自动空气开关在操作过程中，经常会出现合不上或断不开的毛病，遇到这种情况时，可检查操作机构各部件有无卡涩、磨损，持勾和弹簧有无损坏，各部分间隙是否符合规定的数值。各机构的转动部分应定期涂上润滑油。每次检修之后，应做几次传动试验，看是否正常。第五章 机械设备的大修（一）填充题1按修理内容、修理技术要求和修理工作

25、量大小分类，设备预防性计划修理可分为： 、 、 。（大修、项目修理（项修）、小修）2机械零件的清洗方法有： 、 、 、 。（清除油垢、清除锈蚀、清除积炭、清除水垢）3获得机械设备装配精度的装配方法有： 、 、 、 、 。（完全互换法、部分互换法、选配法、修配法和调整法等）4机床试验的内容主要有： 、 、 。（机床空运转试验、机床负荷试验和机床工作精度试验）（二）名词解释设备大修：就是将设备全部或大部分解体，修复基础件，更换或修复机械零件、电器零件，调整修理电气系统，整机装配和调试，以达到全面清除大修前存在的缺陷，恢复规定的性能与精度。机械设备的修理装配：就是把经过修复的零件、更换的新件和继续使

26、用的零件等全部合格的零件，按照一定的技术标准，一定的顺序装配起来，并达到规定的精度和使用性能要求的整个工艺过程。完全互换法：完全互换法装配是指无需任何选择、修理或调整，使用合格的零件就能装配成符合精度要求的机械设备。机床的几何精度：是指最终影响机床工作精度的那些零部件的精度，它包括基础件的单项精度、各部件间的位置精度、部件的运动精度、定位精度、分度精度和传动链精度等。(三)论述与问答题1设备大修前的准备工作内容是什么？设备大修前的准备工作内容有5个方面。1）预检；2）分析制订修理方案。3）编制大修技术文件。4）备件、材料、专用工检具的准备。5）编制大修作业计划。2什么是设备预检？它的目的是什么

27、？为了全面深入了解设备技术状况劣化的具体情况，在大修前安排的停机检查，称为设备的预检。其目的是：通过设备的预检来验证事先预测的设备的劣化部位及程度，并注意发现事先未预测到的问题，从而达到全面深入了解设备的实际技术状态，结合已经掌握的设备技术状态劣化规律，作为制订修理方案的依据。3需要编制的机械设备大修技术文件有哪些？1）编制修理技术任务书。2）编制修换件明细表。3）编制材料明细表。1） 编制修理工艺2） 大修质量标准。4简述设备大修过程。 以图形式说明设备大修过程。零件清洗及检查必要的部件分解部件检查拆卸部件解体前整机检查竣工验收整机精度检查负载试车空运转试车总装配部件修理装配在实际工作中，应按大修作业计划进行，并同时做好作业调度、作业质量控制、竣工验收等主要管理工作。5什么是设