机械故障诊断复习题库

《机械故障诊断》考试试卷（A卷〕

一、填空（每空1分，共io分：

1、设备诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我国设备管理和维修工作的3项根底技术。

2、设备诊断技术是依靠传感技术和在线检测技术进行分析处理，机械故障诊断实质是利用运行中各个

零部件的二次效应,由现象判本质进行诊断。

3、ISO标准属于绝对判断标准。

4、固直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、一般地，可用啮合频率与其周围边带频的幅值差来指示齿轮的好坏八

6、振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息,振动诊断的任务从某种意义上讲，就是读谱图，把频

谱上的每个频谱分量与监测的机器的零部件对照联系，给每条频谱以物埋解释。

7、安装加速度传感器时，在.安装面上涂一层硅脂的目的是一增加不平整安装外表的连接可靠性

Q

8、滚动轴承的振动诊断方法包括有效值和峰值判别法、峰值因数法、概率密度分析法（用峭度衡量）等。

二、单项选择（每题2分，共10分）

1、设备故障诊断未来的开展方向是（d）A感性阶段B量化阶段C诊断阶段

D人工智能和网络化

2、1a）是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊断方法。A振动诊断B温度诊断C

声学诊断D光学诊断

3、对于润滑油液的分析属于（c）A.直接观测法B参数测定法C.磨损残渣测定法D.设备性

能指标测定

4、一台机器设备在运转过程中会产生各种频率项，但不包括下述的（a）A旋转频率项B常数频率

项C齿轮频率项D变量频率项

5、.仅需在一个修正面内放置平衡重量的是a。A.力不平衡B.力偶不平衡C.动不平衡D.悬

臂转子不平衡

三、判断题（每题2分，共10分）

1、一般说来，设备的故障和征兆之间不存在一一对应的关系。（J）

2、数字化网络监测是离线监测的开展趋势。（义）

3、超声波诊断方法中包括超声波测厚技术。（J）

4、利用声响判断物品的质量是人们常用的简易方法。（V）

5、膨胀式温度计里面包括有水银温度计°（J）

四、简答题（每题8分，共40分）

1、自激振动有什么特点？

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，波形是规那么的周期振动。

2.选择振动传感器时应注意哪些问题？（第28页）

1、传感器安装到被测件上时，不能影响其振动状态，以此来选定传感器的尺寸和重量及考虑

固定在被测件上的方法。假设必须采用非接触式测量法时，应该考虑传感器的安装场所及其周围的环境

条件。

2、根据振动测定的目的，明确被测量的量是位移、速度还是加速度，这些量的振幅有多大，

以此来确定传感器的测量范围。

3、必须充分估计要测定频率范围，以此来核对传感器的固有频率。

4、掌握传感器结构和工作原理及其特点；熟悉测量电路的性能，汝频率、振幅范围、滤波器

特性、整流方式和指示方式。

3、周期信号与非周期信号的区别：

（1）周期信号：

a离散性周期信号的频谱为鹿散频谱

B谐波性周期信号的谱线只发生在基频30的整数倍频率上

C收敛性周期信号的高次谐波的幅值具有随谐波次数n增加而衰减的趋势.

（2）非周期信号：分为准周期信号和瞬变信号

a非周期信号的频谱为连续频谱

b矩形窗的时间长度T愈长，幅频图中主瓣愈高而窄

c衰减趋势同周期信号一样

4、油膜涡动与油膜振荡的振动特点

11）油膜涡动的轴心轨迹是由基频与半速涡动频率叠加成的双椭［员1，较稳定。

（2）油膜振荡是自激振荡，维持振动的能量是转轴在旋转中供给的，具有惯性效应。由于有失稳趋势，

导致摩擦与碰撞，因此轴心轨迹不规那么，波形幅度不稳定，相位突变。

5、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。

答：10事后维修

特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。

2°预防维修（定期维修）

在规定时间根底上执行的周期性维修,对于保障人身和设备平安，充分发挥设备的完好率起到了

积极作用

3°预知维修

在状态监测的根底上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规模。预知维修既防止了“过剩维

修”，又防止了“维修缺乏”；既减少了材料消耗和维修L作量，又防止了因修埋不当而引起的人为故障，

从而保证了设备的可靠性和使用

王、读图分析（每题5分，共10分）

1、读给定图示曲线图，补充图中各段含义说明，并简要说明各段特点

2、3■■■三弦波波形，作出相对应的频谱图。

故

六圈

图；动系统图，设飞轮转速为1000r/min,试求以图中传动路线运行时II轴、Z9

的J

使用时期

转频单科Z9、Z1U西粕的啮合频率。（其中Zl=65、Z4=30、Z7=23、Z8=51

Z9=25、Z10=60）

1）旋转频率

H轴加=W29xZL=W22x竺=36.11Hz

60Z46030

29齿轮加=加、红=%,纪=16.28Hz

Z851

2）啮合频率

Z9、Z10齿轮/⑦=/czio=/rz9xz9=力公x25=407.12H

《机械故障诊断》考试试卷（B卷）

课程名称：机械故障诊断专业:2012机电本科

姓名：学号：班级：考分：

一、填空（每空1分，共10分）

1、当采用模/数转换测量时，鉴相标记的宽度决定鉴相肽冲的最低采样频率。

2、在油箱中取样时，一般应在停机后生小时内，在油箱高度一半以上位置取样。、

3、构成一个确定振幅有三个根本要素，即振幅s,频率r（或3）和相位。

4、常见的磨损机理有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、外表疲劳磨损。

5、当滚动轴承发生外表剥落、裂纹、压痕等滚动面局部损伤时，会冲击振动

6、滚动轴承磨损后的振动与正常轴承的振动相比，唯一区别：峰值和有效值变大

7、齿轮的失效形式主要有齿面损伤、轮齿折断、组合损伤。

8、歪度指标Qv反映振动信号的非对称性。

9、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，这就是栅栏效

应。

10、传感器是诊断装置的“眼”和“耳”。

二、单项选择（每题2分，共10分）

1、（c）在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用最广泛。A.位移探测器B.速度传感器C.加

速度计D.计数器

2、（d）可能是由轴孔配合面由于机械振动而引的磨损是。

A.粘着磨损B.接触疲劳磨损C.腐蚀磨损I）.微动磨损

3、振动诊断状态识别的中心问题三“W”一“H”不包括一一。cA.“Where”一一故障部位

B“What”——什么故障C.“Why”——故障原因D.“When”——什么时候发生

4、状态监测主要采用检测、测量、监测、分析和（c）等方法A测试B估计C判别D

观察

5、’5.对于集体驱动设备，开展状态监测与故障诊断工作必须树立（b）观念。A零散B全局C局部

D以上都不是

三、判断题（每题2分，共10分）

1、通常所说的压电式加速度灵敏度就是指轴向灵敏度。1/）2、假设液压缸有滴状外漏出现时，可以

判定为失效。（J）

3、铁谱分析能够判断设备的磨殒状态、磨损部位、磨损机理，但不能进行故障诊断。（X）4、.一般

地，可用啮合频率与其周围边带频的幅值差来指示齿轮的好坏。（V）

5、不平衡产生的振动幅值增大2倍那么转速升高1倍。（X）

第一章

1、故障诊断的根底是建立在能量耗散的原理上的。

2、机械故障诊断的根本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断

方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要

分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损剩余物测定法、机器性能参数测定法,

3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？

答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线〕

6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？

答：横轴包括1、磨合期2、正常使用期3、耗损期纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良

好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器处于警械注意状态）3、红区（故障率已大幅上升的

阶段，表示机器处于严重或危险状态，要随时准备停机）

第二章

1、按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型：自由振动和固有频率、强迫振动与共振、

自激振动。

2、固有频率与物体的初始情况无关,完全由物体的力学性质决定，是物体本身固有的。

3、在非线性机械系统内，由非震荡能量转换为震荡鼓励所产生的振动称为向邀振动。

4、构成一个确定性振动有三个根本要素,即振幅S、频率.f或w和相位.

5、机械故障诊断技术的应用分为步故前预防和事故后分析。

8、强迫振动有什么特点？

答：1、物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动，其程态响应频率与鼓励力频率相等。

2、振幅B的大小除了与鼓励力大小成正比，与刚度成反比外，还与频率比。阻尼比有关。

3、物体位移到达最大值的时间与鼓励力到达最大值的时间是不同的，两者之间存在有一个相位差。

9、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时才足以引发臼激振动，使振动系统所具有的非周期能量

转换为系统振动能量。3、自激振动与转速不成比例。4、转轴存在异步涡动。5、振动波形在暂态阶段

有较大的随机振动成分，而稳态时，波形是规那么的周期振动，与一般的强迫振动近似的正弦波有区别。

第三章

系统失稳。

5、转子的临界转速往往不止一个，它与系统的且由度数有关。

7、旋转机械常见的故障有哪些？

答：1、转子-轴承系统不稳定2、转子不平衡振动3、转子、联轴器不对中振动4、转轴弯曲故障5、

转轴横向裂纹故障6、连接松动故障7、碰摩故障8、喘振

8、简述转子的不平衡振动机理＜：

答：旋转机械的转子由F受材料的质量分布、加工误差、装配因素以及运行中的冲蚀和沉淀等因素的影

响，致使其质量中心与旋转中心存在一定程度的偏心距。偏心也较大时，静态下所产生的偏心力矩大于

摩擦阻力矩，表现为某一点始终恢织到水平放置的转子卜.部，其偏心力矩小于摩擦力矩的区域内，成为

静不平衡。偏心距较小时，不能表现出静不平衡的特征，但是在转子旋转时表现为一个转动频率同步的

离心力矢量，离心力F=Mew2.,从而激发转子的振动，这种现象称之为动不平衡。静不平衡的转子由于

偏心距e较大，表现出更为强烈的东不平衡振动。

第七章

1、滚动轴承的特征频率通常用来作为诊断的依据。

2、传感器的安装部位通常在轴承座部位，并按信号传动的方向选择垂直、水壬、和轴向布置。

3、采用峰值系数法和峭度指标法进行故障诊断，正常时滚动轴承的波峰系数约为如峭度值约为翁但

是，当峭度值下降时不标明故隙恢复，而可能是轴承故障进入晚期,剥落斑点充满整个滚道,

4、滚动轴承常见的失效形式有哪些？分别简要介绍失败原因。

答：1、磨损失效(在滚动轴承运转中，滚动体和套圈之间均存在滑动，引起零件接触面的磨损)2、疲

劳失效(滚动体或套圈外表由于接触载荷的反复作用，产生疲劳应力，也可能是由于润滑不良或者强迫

安装引起的疲劳失效)3、腐蚀失效(化学腐蚀，电腐蚀，微振腐蚀)4、塑变失效(由于滚动轴承受载,

在滚动体和滚到接触面处产生塑性变形)5、断裂失效(运行时载荷过大、转速过高、润滑不良或装备

不善而产生过大热应力，或由于磨削或热处理不当导致)6、狡合失效［保持架的材料粘附到滚子上而

形成胶合)

第八章

1、常见的齿轮失效形式有哪些？

答：1齿轮断裂，2、齿面磨损，3、齿面疲劳，4齿面塑性变形

2、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

第九章

1、电动机按工作方式分为发电机、电动机和转换机等。

2、直流电动机的故障特征可归纳为：门)转动频率fr的振动明显，那么有转子不平衡、轴弯曲等机械

异常。(2)2fr振动明显，那么轴不对中等安装方面的异常。(3)槽频率fz以及边频带fz+-fr的振动

明显那么有包括电路异常的电气故障可能。(4)fz和fn接近那么说明设计不合理。(5)高频fc明显那

么可能线圈绝缘磨损或线圈的压条松动。

第十章

1、滑动轴承主要分为动压滑动地承和静压滑动轴承两大类。它们的共同特点是：轴颈与轴瓦工作外表

都被润滑油膜隔开，形成液体润滑轴承，具有吸振能力，运转平稳、无噪声能承受较大的冲击载荷;不

同点在于动压滑动轴承的润滑油膜形成必须在轴颈转动中才能形成，而静压滑动轴承是靠外部提供压强

迫两相对滑动面分开，以建立承压油膜，实现液体润滑的一种滑动轴承。

2、滑动轴承的装配步骤主要分为：(1)轴瓦的清洗与检查(2)轴承座的固定(3)轴瓦与轴承座的装

£

(4)轴瓦与轴颈的刮研

3、圆柱齿轮精度主要包括传递运动准确性精度、传动的平稳性精度、接触精度、齿侧间隙。

4、滚动轴承的游隙主要包括轴承的径向游隙、轴承的轴向游隙、轴承的轴向间隙。

5、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、工作转速特制的工况下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。

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外表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淮滑油。

12、刚性转子的现场动平衡方法主要有哪两利各有什么优缺点？

答：现场动平衡方法主要有两种即三元幅值法，影响系数法。三元幅值法的优势在于不要求对相位角的

精确测量，但只能做单面动平衡。影响系数法主要用于双面动平衡，也可用于单面动平衡，这个方法严

重依赖相位角的精确测量。

14、请简述滚动轴承的分类。

答：1、按负载方向或公称接触角分类：向心轴承、推力轴承、组合轴承2、按滚动体分类：球轴承、滚

子轴承3、按工作时能否调心分类：调心轴承、非调心轴承4、按轴承滚动体列数分类：单列轴承、双

列轴承、多列轴承5、按轴承内外圈能否别离分类：可别离轴承、不可别离轴承6、按轴承的结构特点

分类：自密封结构、挡环结构、锁紧结构7按轴承公称内径D的大小分类：微（小、中小、中大、大、

特人）型轴承。

机械故障诊断学作业简答题局部

1.简述通常故障诊断中的一般过程？

机械设备状态信号的特征的获取；故障特征的提取；故障诊断；维修决策的形成

2.简述设备故障的根本特性。

3.什么是轴颈涡动力？并用图示说明轴颈涡动力的形成。

4.简述设备故障的根本特性。

5.简述突发性故障的特点。

不能通过事先的测试或监控预测到的，以及事先并无明显征兆亦无开展过程的随机故障。

振动值突然升高，然后在一个较高的水平2,矢量域某一时刻发生突变，然后稳定。

6.请详细分析一下，转子不对中的故障特征有哪些？

1.故障的特征频率为基频的2倍；

2.由不对中故障产生的对转子的鼓励力随转速增大而增大。

3.鼓励力与不对中量成正比，随不对中量的增加，鼓励力呈线性增大。

7.请详细分析防止轴承发生油膜振荡的措施主要有哪些？

改良转子设计，尽量提高转子的第一阶临界转速；改良轴承型式、轴瓦与轴颈配合的径向间隙、承载能

力、长径比和润滑油粘度等因素，使失稳转速尽量提高。

8.设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。

r事后维修特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。

2°预防维修（定期维修）在规定时间根底上执行的周期性维修,对于保障人身和设备平安，充分发挥

设备的完好率起到了积极作用。

3°预知维修

在状态监测的根底上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规模。预知维修既防止了“过剩维

修”，又防止了“维修缺乏”；既减少了材料消耗和维修工作量，又防止了因修理不当而引起的人为故障,

从而保证了设备的可靠性和使用有效性。

9.监测与诊断系统应具备有哪些工作目标？监测与诊断系统的一般工作过程与步骤是怎样的？

1）能了解被监测系统的运行状态，保证其运行状态在设计约束之内；

2）能提供机器状态的准确描述；

3）能预报机器故障，防止大型事故产生，保证人民生命的平安。

故障诊断技术的实施过程主要包括：诊断文档建立和故障诊断实施其中故障诊断技术在实施过程中包括

以下几个关键的内容：1°状态信号采集2。故障特征提取3。技术状态识别4。维修决策形成。

10.什么是转子的临界转速？挠性转子是如何定义的？

答：1）当转子的转速到达横向振动的一阶自振频率时，将发生一阶共振，此时的转速即为临界转速。2）

工作转速在临界转速以上的转子系统，称为挠性转子

11.根据转子系统在坐标平面内发生的振动形式，转子的振动可分为哪几种？

答：根据转子系统在坐标平面内发生的振动形式，转子的振动可分为：1。横向振动一一振动发生在包

括转轴的横向平面内；2°轴向振动——振动发生在转轴的轴线方向上；3°扭转振动一一沿转轴轴线

发生的扭振。

旋转机械大多数故障所激发的振动为横向振动，是主要的研究对象

12.转子的不平衡与旋转的不同轴引起的振动有什么特点？

转子不平衡引起的振动有以下特点：

⑴振幅随转速的上升而增加；（2）振动频率与转子的旋转频率F相同；（3）振动方向以径向为主；（4）振动

相位常保持一定角度。

旋转的不同轴其与不平体衡引起的振动的区别:对于不平衡,振幅的增大与转速的平方成正比;对于不同

轴,振幅大为一常数,与转速的变化无关。

13.什么是滑动轴承的油膜涡动与油膜振荡？油膜涡动、油膜振荡的振动特征是什么？油膜涡动、油膜

振荡发生在哪类机械？

转轴的转速在失稳转速以前转动是平稳的。当到达失稳转速后即发生半速涡动。随着转速升高、涡动角

速度也将随之增加，但总保持着约等于转动速度之半的比例

关系，半速涡动一般并不剧烈。当转轴转速升到比第一阶临界转速的2倍稍高以后，由于此时半速涡动

的涡动速度与转轴的第一阶临界转速相重合即产生共振，表现为强烈的振动现象，称为油膜振荡。油膜

振荡的特征主要有：

L油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。一旦发生振荡，振幅急剧变大，即使再提高转速，振

幅也不会下降。

2,油膜共振时，轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率，即使转速再升高，其频率根本不变。

3,油膜振荡具有突然性和惯性效应，升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失的转速不同。

4,油膜振荡时轴心涡动的方向和转子旋转方向相同，轴心轨迹呈花瓣形，正进动。5,油膜振荡时，转

子的挠曲呈一阶振型。

6,油膜振荡剧烈时，随着油膜的破坏，振荡停止，油膜恢复后，振荡再次发生，这样持下

去，轴颈与轴承不断碰摩，产生撞击声，轴瓦内油膜压力有较大波动。

14.齿轮的失效形式主要有哪些？

I.齿面损伤齿面磨损、齿面粘着撕伤、齿面疲劳、齿面塑性变形、齿面烧伤

2.轮齿折断轮齿裂纹、过载折断、疲劳折断

3.组合损伤腐蚀磨损、轮齿塑性变形、严重磨损断齿、气蚀损伤、电蚀损伤

15.齿轮振动的特征频率主要有哪些？

1,齿轮及轴的转动频率FR。2,齿轮的啮合频率FZ3,齿轮的固有频率

16.试讲出设备故障诊断的主要内容及各局部的作用？

信号检测:按不同诊断的目的选择最能表征工作状态的信号。一般将这种工作状态信号称为初始模式。

特征处理:将初始模式向量进行维数处理、形式变换（如果处理不好，信息全部丢掉），去掉冗余信息，

提取故障特征信号，形成待检模式。

状态识别:将待测模式与样板模式（故障档案）比照，进行状态分类。为此要建立判别函数，规定判别

准那么并力争误判率最小。

诊断决策:根据判别结果采取相应的对策，对设备及其工作进行必要的预测和干预

17.振动诊断标准分几类，试进行说明。

振动诊断标准通常分为三类：绝对判断标准、相对诊断标准和类比判断标准。

1.绝对判断标准

绝对判断标准是将测定的数据或统计最直接与标准阀值相比拟，以判断设备所处的状态。它是根据对某

类设备长期使用、观察、维修与测试后的经验总结，并在规定了正确的测定方法后制定的，在使用时必

须掌握标准的适用范围和测定方法。

2.相对判断标准

在设备诊断中尚无适用的绝对标准时，可采用振动的相对标准，即对设备同一部位的振动进行定期检测，

以设备正常状态卜.的振动值为标准值（参考值），根据实测值与标准值之比是否超标来判定i殳备的运行

状态

3.类比判断标准

类比判断标准是把数台型号相同的整台机械设备或零部件在外载荷、转速以及环境因素等都相同的条件

下的被测量值进行比拟，依此区分这些同类设备或零部件所处的工况状态。

机械故障诊断学一填空题1

1、力不平衡、力偶不平衡、动不平衡、悬臂转子不平衡是造成转子不平衡的原因。

2、资料显示滚动轴承仅有吐迦到达或接近设计寿命。

3、机械故障诊断的根本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种；一是按机械故障诊断

方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法;二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要

分为直接观察法、振动噪声测定法、、无损检测法、磨损剩余物测定法、机器性能参数测定法。

4、按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型：自由振动、强迫振动、自激振动。

5、固有频率与物体的初始情况无关，完全由物体的力学性质决定，是物体本身固有的。

6、在非线性机械系统内，由非震荡能量转换为震荡鼓励所产生的振动称为巨邀振动。

7、构成一个确定性振动有三个根本要素，即振幅、频率

和相位。

8、利用振动信号对故障进行诊断，是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。

9、齿轮故障诊断技术主要是咽合频率协频分析和边频带分析。

10、齿轮箱、离心风机等都属于旋转机械。

11、机械故障诊断技术的应用分为事故前的预防和事故后的分析。

12、对于大多数的机器设备，最正确参数是速度，这是很多诊断标准采用该参数的原因，也有些标准根

据设备的低、高频工作状态，分别选用

位移和加速度。

13、从动力学角度分析，转子系统分为刚性转子和柔性转子。

14、转子的临界转速往往不止一个，它与系统的自由度数有关。

15、滚动轴承的特征频率通常用来作为诊断的依据。

16、传感器的安装部位通常在轴承座部位，并按信号传动的方向选择垂亘、水生、和轴向布置。

17、一台机器设备在其运转过程中会产生各种频率项，包括旋转频率项、常数频率项、齿轮频率项、滚

动轴承频率项、倍乘频率项、电机频率项、传输带频率项、链频率项和谐频频率项等。

18、转轴上联轴节出现的主要故障有丕壬衡、或不对中。

19、采用峰值系数法和峭度指标法进行故障诊断，正常时滚动轴承的波峰系数约为5,峭度值约为3；

但是，当峭度值下降时不标明故障恢复，而可能是轴承故障进入晚期,剥落斑点充满整个滚道。

机械故障诊断学一填空题2

20、设备故障诊断是指在设备运行中或在根在不拆卸的情况下,通过各种手段，掌握设备运行状态，判

定产生故障的部位或原因,并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。

21、典型故障中耍包括不平衡、不对中、松动、齿轮故障、轴承故障等。

22、常见的齿轮失效形式有轮齿断裂、齿面磨损、齿而疲劳、齿面塑性变形。

23、齿轮故障诊断方法有功率频谱分析法、边频带分析法、倒频普分析法、齿轮故障信号的频域特征。

24、电动机按工作方式分为发生机、电动机和转换机等。

25、滑动轴承主要分为静压滑动轴承和动压滑动轴承两大类。

26、滑动轴承的装配步骤主要分为轴瓦的清洗与检与、轴承座的固定、轴瓦与轴承

座装配、轴瓦与轴颈的刮研、。

27、圆柱齿轮精度主要包括传递运动准确性精度、运动平稔.性精度、接触精度、齿侧间隙。

28、滚动轴承的游隙主要包括径向游隙、轴向游隙。

29、旋转机械常见的故障有转子轴承系统不稳定、转子不平衡振动、转子联轴器不对中振动、转轴弯曲

故障、

转轴横向裂纹故障、连接松动故障、碰磨故障喘振、___________席

30、滚动轴承的振动诊断方法包括振幅值诊断法和波形因索诊断法、峰值因数法、概率密度分析法等。

31、齿轮主要的故障现象有磨损,齿面点蚀，齿面剥落，齿轮偏心和齿隙游移。

32、当转子存在不对中时将产生一种附加弯矩。

33、转子偏心时，最大的振动出现在两个转子中心连线方向匕振动频率为

偏心转子的转速频率。

34、弯曲的釉能够引起更大的轴向振动.

35、旋转机械最常见的故障是不平衡。

36、齿轮故障诊断技术主要是限合频率协频分析和边频带分析。

37、在设备运红中或者在根本不拆卸设备的情况卜，通过各种手段进行判断故障的位置等的技术叫做设

名故障诊断。

38、在工程中，运用快速傅中叶变换把信号中的各种频率成分分别分解出来,获得各种频谱图,用于诊

断分析。

39、滚动轴承故障开展的四个阶段是初始阶段、轻微故障阶段、宏观故障阶段以及故障最后阶段。

40、热弯曲引起的振动一般与负荷有关。

机械故障诊断考试一题库

第一章：

1、试*析一般机械设备的劣化进程。

答：1）磨合期

表示新机器的跑台阶段，这时故障率较高

2）正常使用期

表示机器经的跑合后处于稳定阶段，这时故障率最低。

3）耗损期

表示机器由于磨损疲劳腐蚀已处于老年阶段，因此故障率又逐步升高

2、根据机械故障诊断测试手段的不同，机械故障诊断的方法有哪些？

答：1'直接观察法

2'振动噪声测定法

3'无损检验

r磨损剩余物测定法（污染诊断法

5'机器性能参数测定法

3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。

答：10事后维修

特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。

2。预防维修（定期维修）

在规定时间根底上执行的周期性维修,对于保障人身和设备平安，充分发挥设备的完好率起到了

积极作用

3°预知维修

在状态监测的根底上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规模。预知维修既防止了

“过剩维修”，又防止了“维修缺乏”：既减少了材料消耗和维修工作量,又防止了因修理不当

而引起的人为故障，从而保证了设备的可靠性和使用有效性。

第二章：

1、不£是故障机理？

答：机械故障的内因，即导致故障的物理、化学或机械过程，称为故障机理。

2、什么是机械的可靠性？机械可靠性的数量指标有哪两个？他们之间互为什么关系？

答：1）机械的可靠性是指：机械产品在规定条件下，在规定时间内，无故障地完成其规定欢能的能力。

1°可亚度即机械产品在规定条件下，在规定时间内，无故障地完成其规定功能的概率，用R（t）

表示。

20故障概率机械产品发生故障的概率称为不可靠度，乂称故障概率，用F（t）表示。

两者是对立事件,R（t）+F（t）=l

3、常见的磨损机理有哪些？

答：1°粘着磨损

2°磨粒磨损

3。腐蚀磨损

4°外表疲劳磨损

4、常见的断裂机理有哪些？

答：1）疲劳断裂

2）静载断裂

3）环境断裂

第三章：

1、%血与诊断系统应具备有哪些工作目标？监测与诊断系统的一般工作过程与步骤是怎样的？

答：1）能了解被监测系统的运行状态，保证其运行状态在设计约束之内；

2）能提供机器状态的准确描述；

3）能预报机器故障，防止大型事故产生，保证人民生命的平安。

故障诊断技术的实施过程主要包括：诊断文档建立和故障诊断实施

其中故障诊断技术在实施过程中包括以下几个关键的内容：

1°状态信号采集

20故障特征提取

3°技术状态识别

4°维修决策形成

2、比拟简易诊断系统与精密诊断系统。

答：一、简易诊断系统即使用各种便携式诊断仪器和工况监测仪表（如振动分析仪、温度计、声级计等）,

仅对设备有尢故障及故障严重程度作出判断和区分。它可以宏观地、高效地诊断出众多设备有

无异常，因而费用较低

二、精密诊断系统

1，即使用较为复杂的诊断设备和分析仪器，除了能对设备有无故障和故障的严重的典型故障

的性质、类别、部位、原因及开展趋势作出判断及预报。

2,费用较高，由专业技术人员实施。

第四章：

1、什£是转子的临界转速？挠性转子是如何定义的？

答：1）当转子的转速到达横向振动的一阶自振频率时，将发生一阶共振，此时的转速即为临界转速。

2）工作转速在临界转速以上的转子系统，称为挠性转子

2、根据转子系统在坐标平面内发生的振动形式，转子的振动可分为哪几种？

答：根据转子系统在坐标平面内发生的振动形式，转子的振动可分为：

1"横向振动一一振动发生在包括转轴的横向平面内；

2。轴向振动一一振动发生在转轴的轴线方向上；

30扭转振动一一沿转轴轴线发生的扭振。

旋转机械大多数故障所激发的振动为横向振动，是主要的研究对象。

3、对旋转机械进行振动信号采集时应如何合理地布置测点？

答：A,主要测点的布置

主:要测点应布置在反映转子震动特征是最敏感的部位即轴承的部位

B,辅助测点的布置

对于结构比拟复杂的大型旋转机械，有时反靠主要测点不能全面反映所有的诊断信息，因此必

须根据具体情况增加辅助测点。一般可布置在机壳，箱体，根底等部位。

4、旋转机械产生转子不平衡故障时的振动特征是什么？

答：A,频率特征：振动的激振频率为单一的旋转频率，而无其他信频成分

B,相位特征：在工作频率下相位稳定

C,转速跟踪动态特征：在上述单自由度模型的情况下，转子启动时，振幅随转速的增大而增大，

临界时出现取大峰值，超过临界转速时振幅逐渐减小而趋向于一定值，即偏心值。在多自由度

模型情况下，超临界转速主要是指转速在一阶和二阶共振峰之间振幅之间，其振幅之减小并趋

向于偏心值而与转速及阻尼水平有关

5、转子不对中故障的振动特征是什么？

答：A,振动形态的特征：由平衡不对中主要引起转子的径向振动，而角度不对中除了引起径向振动外,

还引起径向振动。

B,振动频率的特征：转子不对中相当于在连轴器端输入某种鼓励，主要以旋转频率的一倍、二倍

频或四倍频

C,转速跟踪幅值动态变化特征：实验证明，不对中振动幅值对转速变化不敏感，因此影响不太明

显。

6、什么是滑动轴承的油膜涡动与油膜振荡？油膜涡动、油膜振荡的振动特征是什么？油膜涡动、油膜

振荡发生在哪类机械？

答：转轴的转速在失稳转速以前转动是平稳的。当到达失稳转速后即发生半速涡动。

随着转速升高、涡动角速度也将随之增加，但总保持着约等于转动速度之半的比例关系，半速

涡动一般并不剧烈。

当转轴转速升到比第•阶临界转速的2倍稍高以后，由于此时半速涡动的涡动速度与转轴的第

一阶临界转速相重合即产生共振，表现为强烈的振动现象，称为油膜振荡。

油膜振荡的特征主要有：

L油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。一旦发生振荡，振幅急剧变大，即使再提高转速，振

幅也不会下降。

2.油膜共振时，轴颈中心的泯动频率为转子一阶固有频率，即使转速再升高，其频率根本不变。

3.油膜振荡具有突然性和惯性效应，升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失的转速不同。

4.油膜振荡时轴心涡动的方向和转子旋转方向相同，轴心轨迹呈花瓣形，正进动。

5.油膜振荡时，转子的挠曲呈一阶振型。

6.油膜振荡剧烈时，随着油膜的破坏，振荡停止，油膜恢复后，振荡再次发生，这样持下去，轴颈与

轴承不断碰摩，产生撞击声，轴瓦内油膜压力有较大波动。

第五章

1、简要分析滚动轴承失效的主要形式。

答：1，疲劳剥落失效

2,塑性变形失效

3,磨损失效

4,腐蚀失效

5,断裂失效

6,胶合失效

2、如落确薨滚动轴承振动测量的位置与方向？

答：测定位置和方向的选择

由于滚动轴承振动具有各向异性的特点，测定位置通常在水平(x)、垂直(y)、轴向(z)三个方向。

但由于设备构造和平安等方面的限制，有时三个方向不能都可进行，这时可在x与y或y与z两个

方向上测定。对于高频振动，一般因无方向性，也可在一个方向上进行。

3、滚动轴承振动的特征频率有哪些？按频率上下一般分为哪三类？

答:：特征频率：

A,运动副引起的振动(1)内圈旋转频率(2)保持架旋转频率

(3)滚珠自转频率(4)保持架通过(内圈)频率(5)滚珠通过内圈频率(6)滚球通过外圈

频率

B,轴承刚度变化引起的振动

C,滚动轴承元件的固有频率

D,与轴承安装有关的振动

E,故障产生的振动

根据频带不同，在轴承故障诊断中可利用的固有振动有三种：

（1）轴承外圈一阶径向固有振动，（2）轴承其它元件的固有振动.（3）加速度传感器的一阶司有频率。

4、当滚动轴承发生外表剥落、裂纹、压痕等滚动面局部损伤时，会引起哪些振动？

答：冲击振动

5、滚动轴承磨损后的振动与正常轴承的振动相比，有什么不同？

答：唯一区别：峰值和有效值变大

6、什么是波峰系数？波峰系数法能用于判定滚动轴承的什么故障？

答：峰值与有效值的比值叫波峰系数，可判定：外表剥落、裂纹、压痕等

7、简述接触电阻法对滚动轴承进行监测的原理。

答:旋转中的滚动轴承。出于在滚道与滚动体之间形成油膜，内外圈之间有很大电阻。在润滑状态恶化

或轨道面或滚动面上产生破损.油膜就被破坏。正常状态的轴承，其油膜厚度至少是外表粗糙程度

的四倍，因此轴承内、外圈之间的平均电阻值高达1000000欧，当轴承零件出现剥落、腐蚀、裂纹

或磨损时，油膜被破坏，接触电阻下降至零欧附近

8、包络法有什么特点？

答：1,在包络法中，将上述经调制的高频分量拾取，经放大，滤波后送入解调器，即可得到原来的低

频脉动信号，再经谱分析即可获得功率谱。

2,包络法不仅可根据某种高频固有振动的是否出现，判断轴承是否异常，且可根据包络信号的频

率成分识别出产生故障的元件（如内圈、外圈，滚动体）来。

3,包络法把与故障有关的信号从高频调制信号中解调出来，从而防止与其它低频干扰的混淆，故

有很高的诊断可靠性和灵敏度。

第六章：

1、齿施的失效形式主要有哪些？

答：1,齿面损伤齿面磨损、齿面粘着撕伤、齿面疲劳、齿面塑性变形、齿面烧伤

2,轮齿折断轮齿裂纹、过载折断、疲劳折断

3,组合损伤腐蚀磨损、轮齿塑性变形、严重磨损断齿、气蚀损伤、电蚀损伤

2、齿轮振动的特征频率主要有哪些？

答：1,齿轮及轴的转动频率fr

一对齿轮啮合作用时，产生最原始的作用频率为转频，其值是齿轮旋转速度的函数

2.齿轮的啮合频率fz

3.齿轮的固有频率

3、试分析齿轮装置振动的机理？

答：由十齿轮刚度周期性变化、齿轮装配误差或扭矩变化等外药引起的激振力的作用，齿轮将会产生圆

周方向的扭转振动。又由于轴、轴承、釉承座的变形或齿句误差等原因，圆周方向的扭转振动便会

导致径向和轴向振动，从而形成轴承座的扭曲振动。

4、对齿轮进行振动信号检测时应如何选择检测参数？一般使用何种传感器？

答:利用振动对齿轮进行诊断时，对于与齿轮的旋转频率或啮合频率相关的低频振动，就利用振动速度

作为检测参数：对于与固有振动频率相关的高频振动，那么利用振动加速度作为检测参数。

5、对齿轮振动信号如何进行边领带分析？

答：频带分析一般从两方面入手：一是利用边频带的频率对称性，找出f土（n=l,2,…：的频率关

系，确定是否为一组边频带。如果是边频带，那么可知道啮合频率f,和调制信号频率f;二是比

拟各次测量中边频带幅值的变化趋势。

第七章：

1、当前常用的油样分析方法主要有哪些？

答：1,称重法是测定单位容积油液中所含颗粒污染物的重量，反映的是油液中污染物的总值，而不反

映污染物的特性、尺寸大小和分布状况。

2.计数法

颗粒计数法是测定单位容积油液中颗粒污染物的尺寸及分布，来表示油液的污染度等级。

3,光测法

以可见光照射油液，并用光接收器接收油液的透射光，由于油液中污染物的存在，将发生吸收、散射或

反射，所以采用光接受器接受透射光，并将其转化成电信号显示，即能反映油液污染程度。

4,电测法

电测法是通过检测油液的电化学性能，来分析油液的污染状况。可分为电容法与电阻法。

5.淤积法

污染的油液流经微小IH隙或滤网时，固体颗粒会逐渐淤积堵塞，引起压差和流量的相应变化，

油液污染程度不同，其变化量也不同。以滤网作传感元件时，淤积法可分为压差恒定测量和流

量恒定测量两种。

6，综合法

琮合法症是通过物理、化学分析和观察比照的方法对油液品质进行综合评价。

2、常见的铁谱仪有哪几类？

答：根据测取的标志磨损状态变化的信息不同，铁谱仪分分析式铁谱仪、在线式铁谱仪、直读(DR)式

铁谱仪、旋转式铁谱仪四类：

3、进行油液分析时，应如何从机械系统中取出油样？

答：1,在管路中取样

从通过所有磨损零件后的润滑油流过的回油管内，并在滤清器之前取出油样。显然这种取样方法必

须是在机械正运转中进行。应防止从管子底部取样。

2,在油箱中取样

在系统处于运转时或停机后2h内取样取出油样，取样管插入池面的深度应随停机时闾的延长适

当增加。

3,取样间隔

取样间隔应根据机械摩擦副的特性和机械的使用情况，并考虑实验研究的目的和对故障早期预报

准确度等要求而定。

通常对新的或刚大修后佗机械，应增加取样频率，以判断磨合是否已