机械故障诊断学试题及答案)
机械故障诊断学作业 简答题部分
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. 简述设备故障的基本特性。
3. 什么是轴颈涡动力?并用图示说明轴颈涡动力的形成。
4. 简述设备故障的基本特性。
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发展过程的随机故障。
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激励力随转速增大而增大。
3.激励力与不对中量成正比,随不对中量的增加,激励力呈线性增大。
7. 请详细分析防止轴承发生油膜振荡的措施主要有哪些?
改进转子设计,尽量提高转子的第一阶临界转速;
改进轴承型式、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。
1º 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。
2º 预防维修(定期维修)
在规定时间基础上执行的周期性维修,对于保障人身和设备安全,充分发挥设备的完好率起
到了积极作用 。
3º 预知维修
在状态监测的基础上,根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规模。预知维修既避
免了“过剩维修”,又防止了“维修不足”;既减少了材料消耗和维修工作量,又避免了因
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,保证人民生命的安全。
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: 1º 状态信号采集 2º 故障特征提取 3º 技术状态识别 4
º 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) 当转子的转速达到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: 1º 横向振动——
振动发生在包括转轴的横向平面内; 2º 轴向振动——振动发生在转轴的轴线方向上; 3
º 扭转振动——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:
(1)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。当达到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:
1, 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,其频率基本
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?
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
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FZ 3, 齿轮的固有频率
16. 试讲出设备故障诊断的主要内容及各部分的作用?
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)对比,进行状态分类。为此要建立判别函数,
规定判别准则并力争误判率最小。
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量直接与标准阀值相比较,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,以设备正常状态下的振动值为标准值(参考值),根据实测值与标准值之比是
否超标来判定设备的运行状态
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较,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--填空题1
1、力不平衡、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
3、机械故障诊断的基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 、 磨损残余物测定法 、 机器
性能参数测定法 。
4、按照振动的动力学特性分类,迫振动 、 自激振动 。
5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激励所产生的振动称为动 。
7、构成一个确定性振动有三个基本要素,即、和 相位 。
8
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 分析和 边频带 分析。
10、齿轮箱、离心风机等都属于 。
11、机械故障诊断技术的应用分为
12、对于大多数的机器设备,最佳参数是,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
。
13、从动力学角度分析,转子系统分为
14、转子的临界转速往往不止一个,它与系统的
15、滚动轴承的
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平 、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、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或。
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 ;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--填空题2
20、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本的情况下,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、典型故障主要包括、
齿轮故障、轴承故障等。
22、常见的齿轮失效形式有、劳 、 齿面塑性变形 。
23、齿轮故障诊断方法有普分析法 、 齿轮故障信号的频域特征 。
24、电动机按工作方式分为 等。
25、滑动轴承主要分为
26、滑动轴承的装配步骤主要分为定 、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、
接触精度 、 齿侧间隙 。
28、滚动轴承的游隙主要包括
29、旋转机械常见的故障有、动 、 转子联轴器不对中振动 、 转轴弯曲故障 、
、、 等。
30、滚动轴承的振动诊断方法包括和法 、峰值因数法、概率密度分析法等。
31、齿轮主要的故障现象有, 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。
33、转子偏心时,最大的振动出现在两个转子连线方向上,振动频率为
转子的转速频率。
34、弯曲的轴能够引起更大的。
35、旋转机械最常见的故障是。
36、齿轮故障诊断技术主要是分析和 分析。
37、在判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断。
38、在工程中,运用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、滚动轴承故障发展的四个阶段是、轻微故障阶段、段 以及故障最后阶段。
40、热弯曲引起的振动一般与有关。