机械故障诊断技术 （第二版张建）课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、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。 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） 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容？ 答：（1）运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 （2）设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 （3）故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定，它是在状态检测的基础上，确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题，其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、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。 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
题目：机械设备故障诊断技术研究 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 2016 年 8 月 30 日
摘要 故障诊断技术对于机械设备的安全运行有着至关重要作用，一直是工程应用领域的重点和难点, 国内外已经对此问题进行了大量的研究工作。该论文介绍了机械设备故障诊断技术的基本概念，在总结研究各种诊断技术的基础上全面分析了现代故障诊断技术存在的问题, 并针对这些问题提出了故障诊断领域将来的研究方向。故障诊断是一项实用性很强的技术, 对其进行理论上的分析研究具有重要的现实意义。 关键词：机械设备故障；诊断技术；研究
第一章引言 随着现代科学技术在设备上的应用，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越齐全，自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素影响，会导致设备出现各种故障，从而降低或失去预定的功能，甚至会造成严重的以至灾难性的事故。国内外接连发生的由设备故障引起的各种空难、海难、爆炸、断裂、倒塌、毁坏、泄漏等恶性事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡。生产过程中经常发生的设备故障事故，也会使生产过程不能正常运行或机器设备遭受损坏而造成巨大的经济损失。因此机械设备故障诊断技术在社会中的重要性越来越高，主要体现在[1]：（1）预防事故，保证人员和设备安全。 （2）推动设备维修制度的改革。维修制度从预防制度向预知制度的转变是必然的，而真正实现预知维修的基础是设备故障诊断技术的发展和成熟。 （3）提高经济效益。设备故障诊断的最终目的是避免故障的发生，使零部件的寿命得到充分发挥，延长检修周期，降低维修费用。 因此，机械设备故障诊断技术日益受到广泛重视，对机械设备故障诊断技术的研究也不断深入。但受于机械设备故障成因的复杂性和诊断技术的局限性，目前机械设备故障诊断仍存在一些问题。
机械故障诊断考试--题库 （部分内容可变为填空题） 第一章： 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答：1）早期故障期 阶段特点：开始故障率高，随着运转时间的增加，故障率很快减小，且恒定。 早期故障率高的原因在于：设计疏忽，制造、安装的缺陷，操作使用差错。 2）偶发故障期 阶段特点：故障率恒定且最低，为产品的最佳工作期。 故障原因：主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3）耗损故障期 阶段特点：故障率再度快速上升。 故障原因：零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 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－传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法，并一直沿用到现在，在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法－机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明，振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验－无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法（污染诊断法 5′机器性能参数测定法－机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。 答：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 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。 第二章： 1、什么是故障机理？ 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？
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
机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：
设备故障诊断技术简介
上海华阳检测仪器有限公司 Shanghai Huayang MeasuringInstruments Co., Ltd 目录 设备故障诊断技术定义
-----------------------------------------------（ 3）一．设备维修制度的进展-----------------------------------------------（ 4）二．检测参数类型-------------------------------------------------------（ 5） 三．振动检测中位移、速度和加速度参数的选择-----------------------------（ 5） 四．测点选择原则------------------------------------------------------（ 6） 五．测点编号原则------------------------------------------------------（ 7） 六．评判标准----------------------------------------------------------（ 7） 七．测量方向及代号----------------------------------------------------
（10） 八．搜集和掌握有关的知识和资料----------------------------------------（10） 九．故障分析与诊断----------------------------------------------------（11） 十．常见故障的识不----------------------------------------------------（14） 1．不平衡------------------------------------------------------------（14） 2．不对中------------------------------------------------------------（14） 3．机械松动----------------------------------------------------------（15） 4. 转子或轴裂纹
《机电设备故障诊断与维修技术》期末试题 一、名词解释（每题5分，共25分） 1.故障的定义及其两层含义： 2.热喷涂： 3.压电效应： 4.无损检测： 5.白口组织： 二、填空题（每空1 分，共20分） 1.润滑油的四大功效分别是：、 、。 2.磨损分为三个阶段、、 。 3. 温度的测量方式分为和。 4.预防性计划修理的类别主要有四种，分别是：、、、 。 5.解释粘结力产生的理论主要有5种：、 、、化学键和。 6.金属腐蚀按其作用和机理分为和电化学腐蚀。 7. 常用的电镀技术有、。 三、选择题（每题3分，共 30分） 1.下列哪一项不属于零件的机械修复（）。 A.修理尺寸法 B.镶装零件法 C.焊接修复 D.热扣合法
2.下列那一项不属于非接触式温度传感器（）。 A.红外测温仪 B.光学高温计 C.热电偶温度计 D.总辐射热流传感器 3.（）是液压元件中最常见的变形。 A.应力断裂 B.腐蚀 C.疲劳 D.热变形 4.设备出现故障时表现出来的振动方式是（）。 A.周期振动 B.非周期振动 C.宽带振动 D.窄带振动 5. （）时一种危险的失效形式。 A.断裂 B.磨损 C.变形 D.腐蚀 6.下列那一项不属于无损检测（）。 A.渗透检测 B.X射线 C.磁粉探伤 D.铁谱分析 7. 下列那种形式不属于磨损的五种形式之一。（） A.磨料磨损 B.断裂磨损 C.粘着磨损 D.疲劳磨损 8. 设备故障诊断的目的之一是在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长使用寿命，减低设备（）的费用。 A.寿命周期 B.修理周期 C.能耗 D.设备闲置
9. 下列哪个阶段的耐磨寿命最长（） A.磨合阶段 B.稳定磨合阶段 C.剧烈磨损阶段 D.报废阶段 10.下列不属于防止中、高碳钢零件补焊过程中产生裂纹的措施是（）。 A.焊前预热 B.满足零件的工作条件 C.选用多层焊 D.焊后热处理 四、简答题（共 25分） 1.通过油样分析，能够获得哪三个方面的信息？（12分） 2.详述强固扣合法及其使用范围。（5分）试用图示方法表示强固扣合法。（5分）请写出金属扣合法的另外三种扣合方式。（3分）（共13分） 答案 一、名词解释 1.设备（系统）或零部件丧失了规定功能的状态。 两层含义：一是机械系统偏离正常功能。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 旋转机械故障相关诊断技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
旋转机械故障相关诊断技术(最新版) 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论，利用信息间存在的关系，充分发挥采集到的振动信息的作用，充分挖掘振动信息的内涵，通过灰色方法加工、分析、处理，使少量的振动信息得到充分的增值和利用，使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法，将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合，同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系，进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式，以
构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成，这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连，以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中，引入神经网络技术，以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理，从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
1.数控机床：即NC机床，是装备有数控系统，采用数控技术控制的机床。 2.数控系统：采用数控技术实现数字控制的一整套装置和设备。 3.数控技术：用数字化的信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 4.数控机床的优点有哪些 答案：⑴能完成很多普通机床难以加工，或者根本不能加工的复杂型面零件的加工； ⑵采用数控机床，可以提高零件的加工精度，稳定产品的质量； ⑶可以提高生产效率； ⑷具有柔性，只需更换程序，就可以适应不同品种及尺寸规格的零件的加工； ⑸大大减轻了工人的劳动强度。 5.我国数控系统开发研制经历了哪三个阶段 答案：我国在数控机床的主要装置系统的开发研制上，经过1981~1985年的技术引进、1986~1990年的消化吸收、1991~1996年开发自主版权的数控系统三个 阶段。 6.我国已建立起的具有自主版权的两个数控平台：以PC机为基础的总线式、模块化、 开放型单处理器平台和多处理器平台。 7.我国开发出的四个具有自主版权的基本系统：中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、蓝天Ⅰ型、华 中Ⅰ型。（广东数控系统、南京数控系统、航天数控系统、华中数控系统） 8.1952年，Parsons公司与美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，研制出 世界上第一台数控机床——三坐标立式数控铣床，标志着数控技术的诞生。 9.数控系统外部电缆的连接中一项十分重要的内容是接地线，其连接方式为辐射式。 画出示意图。 10.我国供电制式是交流380V，三相；220V，单相，频率为50Hz。 11.数控机床安装、调试过程有那些工作内容 答案：机床的初就位和组装、数控系统的连接和调整、通电试车、机床精度和功能的调试、机床试运行。 12.数控机床安装调试时进行参数设定的目的是什么 答案：设定系统参数，包括设定PC（PLC）参数的目的，是当数控装置与机床连接时，能使机床具有最佳的工作性能。 13.机床通电操作的两种方式是什么在通电试车时为以防万一，应做好什么的准备 答案：机床通电操作可以是一次同时接通个部分电源全面供电，或各个部分分别供电，然后再作总供电试验。在数控系统与机床联机通电试车时，为了以防万 一，应在接通电源的同时，作好按压急停按钮的准备，一边随时切断电源。 14.机床自运行考验的时间，国家标准GB9061-88中规定，数控车床为16小时，加工 中心为32小时。都要求连续运转。 15.数控功能的检验，除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外，更重要 的是检验其稳定性和可靠性。 16.机床性能主要包括主轴系统性能，进给系统性能，自动换刀系统、电气装置、安全 装置、润滑装置、气液装置及各附属装置等性能。 17.数控机床性能的检验与普通机床基本一样，主要是通过“耳闻目睹”和试运转来检 查。 18.数控功能检验的主要内容有哪些怎样检验 答案：数控功能检验的主要内容有： ⑴运动指令功能：检验快速移动指令和直线插补、圆弧插补指令的正确性； ⑵准备指令功能：检验坐标系选择、平面选择、暂停、刀具补偿等指令的准确性； ⑶操作功能：检验回原点、程序单段、主轴和进给倍率调整等功能的准确性； ⑷CRT显示功能：检验位置显示、程序显示及编辑修改等功能准确性。
设备故障诊断原理技术及应用 机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 1.机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。 2.开展故障诊断技术研究的意义 应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用
故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以 消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修 技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。 3.机械故障诊断的研究现状 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科,经过30 多年的发展,己初步形成了比较完整的科学体系。就其技术手段而言,已逐步形成以振动诊断、油样分析、温度监测和无损探伤为主,其他技术或方面为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最具生机与活力。目前,对振动信号采集来说, 计算机技术足以胜任各种场合的需要。在振动信号的分析处理方面,除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外,近来又发展了频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅立叶变换、Wign2er 分布和小波变换等。就诊断方法而言,除了单一参数、 单一故障的技术诊断外,目前多变量、多故障的综合诊断已经兴起。 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力,故障诊断的专家系统不
参考答案 教材：设备故障诊断，沈庆根、郑水英，化学工业出版社，2006.3第1版 2010.6.28 于电子科技大学 1第1章概论 1.1 机械设备故障诊断包括哪几个方面的内容？ 答：机械设备故障诊断所包含的内容可分为三部分。 第一部分是利用各种传感器和监测仪表获取设备运行状态的信息，即信号采集。采集到的信号还需要用信号分析系统加以处理，去除无用信息，提取能反映设备状态的有用信息（称为特征信息），从这些信息中发现设备各主要部位和零部件的性能是处于良好状态还是故障状态，这部分内容称为状态监测，它包含了信号采集和信号处理。 第二部分是如果发现设备工作状态不正常或存在故障，则需要对能够反映故障状态的特征参数和信息进行识别，利用专家的知识和经验，像医生诊断疾病那样，诊断出设备存在的故障类型、故障部分、故障程度和产生故障的原因，这部分内容称为故障诊断。 第三部分称为诊断决策，根据诊断结论，采取控制、治理和预防措施。 在故障的预防措施中还包括对设备或关键零部件的可靠性分析和剩余寿命估计。有些机械设备由于结构复杂，影响因素众多，或者对故障形成的机理了解不够，也有从治理措施的有效性来证明诊断结论是否正确。 由此可见，设备诊断技术所包含的内容比较广泛，诸如设备状态参数（力、位移、振动、噪声、裂纹、磨损、腐蚀、温度、压力和流量等）的监测，状态特征参数变化的辨识，机器发生振动和机械损伤时的原因分析，故障的控制与防治，机械零部件的可靠性分析和剩余寿命估计等，都属于设备故障诊断的范畴。 1.2 请简述开展机械设备故障诊断的意义。 答：1、可以带来很大的经济效益。 ①采用故障诊断技术，可以减少突发事故的发生，从而避免突发事故造成的损失，带来可观的经济效益。 ②采用故障诊断技术，可以减少维修费用，降低维修成本。 2、研究故障诊断技术可以带动和促进其他相关学科的发展。故障诊断涉及多方面的科学知识，诊断工作的深入开展，必将推动其他边缘学科的相互交叉、渗透和发展。 2第2章故障诊断的信号处理方法 2.1 信号特征的时域提取方法包括哪些？ 答：信号特征的时域提取方法包括平均值、均方根值、有效值、峰值、峰值指标、脉冲指标、裕度指标、偏度指标（或歪度指标、偏斜度指标）、峭度指标。这些指标在故障诊断中不能孤立地看，需要相互印证。同时，还要注意和历史数据进行比较，根据趋势曲线作出判别。 2.2 时域信号统计指标和频谱图在机械故障诊断系统中的作用分别是什么？
《机械故障诊断技术》考查试卷 一、填空：（每空1分，共40分） 1、故障诊断的基础是建立在的原理上的。 2、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： 1）是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为和； 2）是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为、、、、。 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、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。 5、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。 6、构成一个确定性振动有三个基本要素，即、和位。 7、安装加速度传感器时，在安装面上涂一层硅胶的目的是。 8、磁电式速度传感器有和两种。 9、在选择速度传感器时首先要注意，其次要注意 是。 10、当采用模/数转换测量时，决定鉴相脉冲的最低采样频率。 11、对模拟信号隔离而使用的隔离放大器有哪两种类型：一种是，另 外一种是。 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 和。 13、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。 14、圆柱齿轮精度主要包括、、 、。 15、滚动轴承的游隙主要包括、、。 二、简答：（30分） 1、自激振动有什么特点？（5分） 2、能用电压式加速传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？（5分） 3、简述速度传感器的工作原理。（5分） 4、转子-轴系统的稳定性是指什么？如何判断其稳定性？（5分） 5、旋转机械常见的故障有哪些？（5分） 6、简述转子的不平衡振动机理。（5分）
机械故障诊断 绪论：机械设备状态监测与故障诊断：是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映；通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需要采取的必要对策的一门技术。主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面。机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域，也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分，机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位。 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足可靠性、可用性、维修性、经济性、安全性要求中，扮演着越来越重要的角色。机械故障的诊断的意义当然是不可忽略的。第一，有利于提高设备管理水平，“ 管好、用好、修好”设备，不仅是保证简单再生产的必要条件，而且能提高企业经济效益，推动国民经济持续、稳定、协调地发展。机械设备状态监测与故障诊断是提高设备管理水平的一个重要组成部分；第二，避免重大事故发生，减少事故危害性，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度越来越高。但是，当设备出现故障时所带来的影响程度也明显增大，有时不仅仅是造成巨大的经济损失，往往还会带来灾难性的事故，发展机械设备状态监测与故障诊断技术，并进行有效、合理的实施，可以掌握设备的状态变化规律及发展趋势，
防止事故于未然，将事故消灭在萌芽；第三，宏观上实施故障诊断能带来经济效益。 机械设备的发展也是从最初最原始的方法到至今的高端迈进。第一阶段：19世纪工业革命到20世纪初，低的生产力水平，事后维修方式；第二阶段：20世纪初到20世纪50年代，规模化生产方式—定期维修—设备诊断技术孕育，由听、摸、闻、看到初步的设备诊断仪器；第三阶段：20世纪60—70年代，大规模生产方式—状态维修—设备诊断技术形成；第四阶段：20世纪80—目前，柔性生产方式—风险管理—智能化设备诊断技术，设备诊断相关信息的集成化、智能化、网络化利用。①第二次世界大战中，认识到这种技术的重要性； ②第二次世界大战后，因对应技术未发展而发展不快；③60年代后，电子技术、计算机技术发展、1965年FFT方法和对应的数字信号处理和分析技术的发展为设备诊断技术奠定了技术基础。 机械设备状态监测与故障诊断是一门正在不断完善和发展的交叉型学科，是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术，是机械学科领域的研究热点之一。故障诊断学科需解决的重要问题，故障特征信息提取和故障分类、识别的新理论及新方法研究，复杂故障产生机理及模型的深入研究，故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网络化远程诊断系统，而机械故障诊断学的学科范畴也是将多数学科融合一起的一个综合学科。他包括了机械工程，建模技术（CAD、CAE、坐标反求、图像处理），分析技术，测量技术，结构强度，参数辨识，信号处理分析，故障诊断应用力学等等学科。
江南大学现代远程教育第一阶段练习题 考试科目:《机械故障与诊断》绪论至第二章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一、填空题（每空1分，共20分） 1、设备故障诊断的任务是监视设备的，判断其是否；和设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。 2、设备由于某种原因瞬间发生的故障称为。 3、按故障的严重程度和危险性分为和故障。 4、是为了弄清不同的故障性质，从而采取相应的。 5、希尔伯特变换的重要意义在于它揭示了可实现的系统函数其与之间的依赖关系，他们构成一个希尔伯特变换对。 6、是求解线性系统的一种有效工具。 7、机械故障按功能分、。 8、根据其的不同，可将随机信号分为和两大类。 9、实践证明，选取故障特征参量应遵循的原则是、和。 二、判断题（每题2分，共20分） 1、无需经过更换或修复便能消除故障称为永久性故障。（） 2、FFT在描述信号时表示对信号进行快速傅立叶变换。（） 3、设备管理和维修方式的发展主要经历的3个阶段，即早期的事后维修方式，发展到定期预防维修方式，视情维修方式。( ) 4、渐发性故障不可以向突发性故障过度。 ( ) 5、暂时性故障又称为间断性故障。( ) 6、在工程中，FFT变换的典型程序和集成芯片已经成熟，用时只需选用就可以了。（） 7、设备有异常出现后，表明无论如何都不能继续工作了。 () 8、根据具体情况，也可将状态监测维修的定期测量周期改为连续或不定期。（） 9、峰——峰值一般不容易提取。 ( )
10、频域是倒频谱。 ( ) 三、选择题（每题2分，共20分） 1、下列哪个不是设备管理和维修工作中的基本技术（） A 设备诊断技术 B 修复技术 C 液压传动技术 D 润滑技术 2、（）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、相关分析用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系，是提取信号中的常用手段。（） A．周期成分B．非周期成分 C．平稳随机成分D．非平稳随机成分 4、设备故障诊断未来的发展方向是（） A 感性阶段 B 量化阶段 C 诊断阶段 D 人工智能和网络化 5、设备的整体或局部没有缺陷，或虽有缺陷但其性能仍在允许的限度以内称为设备的（） A 异常状态 B 正常状态 C 紧急故障状态 D 早期故障状态 6、对于海洋平台、金属结构、容器等的诊断方法中最常选用（） A 旋转机械诊断技术 B 往复机械诊断技术 C 工程结构诊断技术 D 工艺流程诊断技术 7、用听棒倾听机器内部的声音属于（）。 A 渗透探伤法 B 直接观测法 C 设备性能指标测定法 D 特征分析法 8、监视设备的状态，判断其是否正常是（）。 A 设备故障诊断的任务 B 故障产生的原因 C 设备状态监测的任务 D 消除故障的方法 9、下列哪种故障最不容易用早期试验来预测（）。 A 渐发性故障 B 突发性故障 C 试用期故障 D 后期故障 10、调制型非平稳信号属于随机信号中的（）。 A 周期信号 B 平稳信号 C 非周期信号 D 非平稳信号 四、名词解释（每题5分，共10分）
《机电设备故障诊断与维修》测试题 班级姓名学号 一、填空题（每题1分，共30分） 1.机械故障是指机械设备在运行过程中丧失或降低其规定的功能及不能继续运行的现象。 2.故障按发生的时间分为：早发性故障、突发性故障、渐进性故障、复合型故障。 3.影响维修性的因素，主要有机械设备维修性设计的优劣、维修保养方针、体制、维修装备设施的完善程度，维修保养人员的水平高低和劳动情绪等。 4.机电设备常用的维修方式有：事后维修、预防维修、可靠性维修、改善维修和无维修设计。 5.修理类别有：大修、项修、小修三种类型。 6.机械零件失效形式也主要有磨损、变形、断裂、蚀损等四种。 7.按摩擦表面破坏的机理和特征不同，磨损可分为：粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损。 8.机械零件或构件的变形可分为弹性变形和塑性变形两大类。 9.磨料磨损的形式可分为錾削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式三类。 10.“无维修设计”是设备维修的理想目标 二、不定项选择题（每题2分，共10分） 1.故障按表现形式分为：（ AB ） A.功能故障 B.潜在故障 C.人为故障 D.自然故障 2.故障的特点有（ ABCD ） A.多样性和层次性 B.延时性和不确定性 C.多因素和相关性 D. 修复性 3.（ B ）是指机械设备在维修方面具有的特性或能力 A.维修 B.维修性 C.保修 D.保养 4.下列哪项是属于腐蚀磨损（ D ） A.轻微磨损 B.咬死 C.涂抹 D.氧化磨损 5.下列哪些不是项修的主要内容（ B ） A.治理漏油部位 B.修理电气系统 C.喷漆或补漆 D.清洗、疏通各润滑部位 三、判断题（每题2分，共10分） 1.故障管理的目的在于早期发现故障征兆，及时采取措施进行预防和维修。（√）
关于机械故障诊断技术的现状与发展趋势的研究 摘要：随着生产的发展，机械故障诊断技术的重要性越来越明显。传统的诊断技术和理论方法对于具有多故障、多过程、突发性故障的现代化机械设备，往往显示出较大的局限性，从而使机械故障诊断陷入了某些困境。机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自从二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化的阶段。现在，机械故障诊断技术的应用在工业生产中越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究具有重要的现实意义。本文将介绍了故障诊断理论的提出过程和内容;简要地阐述了基于解析模型的故障诊断方法、基于知识的故障诊断方法和基于数据驱动的故障诊断方法，介绍故障诊断的发展现状及其发展前景。 关键词：故障诊断；发展历程；发展趋势 1.故障诊断概述 1.1 故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或局部是否正常，以便早期发现故障，查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械的使用效率。 1.2设备故障诊断技术的研究内容 故障诊断技术主要包括一下三个基本环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、温度、噪音、压力流量等。 现在信号采集主要用传感器，在这一阶段主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和温度传感器等：最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。 （2）信号的提取与处理：从采集到信号中提取与设备故障有关的特征信息。与正常信息进行对比，这一步就可称之为状态监测。目前，小波分析在这方面得到了广泛的的应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于基于向空间重构的GMDH数据处理方法也刚刚研究，此方法处理一些复杂机械的线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。 （3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的使用技术，讨论多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网路、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.3故障诊断的诊断技术方式 当前，油液监测、振动监测、噪声监测、性能趋势分析和无损探伤等为故障诊断主要的诊断技术方式。
精品文档 精品文档 班级: 学号: 姓名: ―――――――――――――――装――――――――――――订―――――――――――线――――――――――――――― 中国矿业大学 《机械故障诊断技术》试卷A 考试形式: ___闭卷____ 考试时间：90分钟 题号 一 二 三 四 五 总分 得分 一 、填空题（每空1分，共21分） 1、故障诊断的基础是建立在__能量耗散___原理上的。 2、浴盆曲线沿时间轴可分为磨合期、正常使用期_、耗损期__三个阶段。 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：_自由振动与固有频率__、___强 迫振动和共振__、__自激振动___。 4、安装加速度传感器时，在安装面上涂一层硅脂的目的是__增加不平整安装表面的连接可靠性 _________。 5、当采用模/数转换测量时，___鉴相标记的__宽度决定鉴相脉冲的最低采样频率。 6、非周期信号分为__准周期信号___和__瞬变信号____。 7、轴系不对中可分为轴线平行不对中_、轴线交叉不对中、轴线综合不对中三种情况 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。 9、齿轮的各种损伤发生概率：齿的断裂41%，齿面疲劳31%，齿面磨损10%，齿面划痕10%，其他故障如塑性变形、化学腐蚀、异物嵌入等8%。 10、定子电磁振动异常主要原因 ___定子三相磁场不对称、定子铁心和定子线圈松动 、电动机座底脚螺钉松动 等。 二、选择题（10分） 1、对于减速箱、电动机、低速旋转设备等机械故障，主要以强迫振动为特征，通过对强迫振动的频率成分、振幅变化等特征参数分析，来鉴别故障。 A 强迫振动 B 自由振动 C 自激振动 D 任一个都可以 2、下列参数中，不属于简谐振动三要素的是 D 。 A ．频率 B ．振幅 C ．初相位 D ．时间 3、峭度指标对信号中的冲击特征很敏感，正常情况下其值在___3___左右。 A ．3 B 、2 C ．4 D ．5 4、对于大多数机器设备，最佳参数是速度。 A 振幅 B 速度 C 加速度 D 位移 5、齿轮啮合频率仅存在下边带频时，常常说明存在 A 。 A ．齿轮偏心 B.转轴上联轴节不对中 C ．齿轮点蚀 D.断齿 4、冲击频率在_______Hz 以上称为高频凿岩机。 A 48 B42 C 46 D 50 三、名词解释（20分） 1、自由振动 这种振动靠初始激励（通常是一个脉冲力）一次性获得振动能量，历程有限，一般不会对设备造成破坏。 2、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。直接从被测件吸取机械能量并转换成电信号输出，是一种典型的发生器型变换器。 3、 栅栏效应 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。 4、刚性转子 转动频率低于转子一阶横向固有频率的转子为刚性转子 5、齿面胶合 大功率软齿面或高速重载的齿轮传动，当润滑条件不良时易产生齿面胶合（咬焊）破坏，即一齿面上的部分材料胶合到另一齿面上而在此齿面上留下坑穴，在后续的啮合传动中，这部分胶合上的多余材料很容易造成其他齿面的擦伤沟痕，形成恶性循环。 四、简答题（7×7＝49分） 1、机械故障诊断包括哪几个方面的内容？ 答：机械故障诊断的内容包括以下三个方面 1、运行状态的检测：根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 2、设备运行状态的趋势预报：在状态监测的基础上进一步对设备运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便为生产安排和维修计划提前做好准备。 3、故障类型、程度、部位、原因的确定:最重要的是故障类型的确定，它是在状态监测的基础上，确认当机器已处于异常状态时所需要进一步解决的问题，其目的是为了最后的诊断决策提供。 2、 强迫振动有什么特点？ 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。 具体说：1、物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动，其稳态响应频率与激励力频率相等。 2、振幅B 的大小除了与激励力大小成正比、与刚度成反比外，还与频率比、阻尼比有关。 3、物体位移达到最大值的时间与激振力达到最大值的时间是不相同的，两者之
班级: 学号: 姓名: ―――――――――――――――装――――――――――――订―――――――――――线――――――――――――――― 中国矿业大学 《机械故障诊断技术》试卷A 考试形式: ___闭卷____ 考试时间：90分钟 题号 一 二 三 四 五 总分 得分 一 、填空题（每空1分，共21分） 1、故障诊断的基础是建立在__能量耗散___原理上的。 2、浴盆曲线沿时间轴可分为磨合期、正常使用期_、耗损期__三个阶段。 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：_自由振动与固有频率__、___强 迫振动和共振__、__自激振动___。 4、安装加速度传感器时，在安装面上涂一层硅脂的目的是__增加不平整安装表面的连接可靠性 _________。 5、当采用模/数转换测量时，___鉴相标记的__宽度决定鉴相脉冲的最低采样频率。 6、非周期信号分为__准周期信号___和__瞬变信号____。 7、轴系不对中可分为轴线平行不对中_、轴线交叉不对中、轴线综合不对中三种情况 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。 9、齿轮的各种损伤发生概率：齿的断裂41%，齿面疲劳31%，齿面磨损10%，齿面划痕10%，其他故障如塑性变形、化学腐蚀、异物嵌入等8%。 10、定子电磁振动异常主要原因 ___定子三相磁场不对称、定子铁心和定子线圈松动 、电动机座底脚螺钉松动 等。 二、选择题（10分） 1、对于减速箱、电动机、低速旋转设备等机械故障，主要以强迫振动为特征，通过对强迫振动的频率成分、振幅变化等特征参数分析，来鉴别故障。 A 强迫振动 B 自由振动 C 自激振动 D 任一个都可以 2、下列参数中，不属于简谐振动三要素的是 D 。 A ．频率 B ．振幅 C ．初相位 D ．时间 3、峭度指标对信号中的冲击特征很敏感，正常情况下其值在___3___左右。 A ．3 B 、2 C ．4 D ．5 4、对于大多数机器设备，最佳参数是速度。 A 振幅 B 速度 C 加速度 D 位移 5、齿轮啮合频率仅存在下边带频时，常常说明存在 A 。 A ．齿轮偏心 B.转轴上联轴节不对中 C ．齿轮点蚀 D.断齿 4、冲击频率在_______Hz 以上称为高频凿岩机。 A 48 B42 C 46 D 50 三、名词解释（20分） 1、自由振动 这种振动靠初始激励（通常是一个脉冲力）一次性获得振动能量，历程有限，一般不会对设备造成破坏。 2、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。直接从被测件吸取机械能量并转换成电信号输出，是一种典型的发生器型变换器。 3、 栅栏效应 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。 4、刚性转子 转动频率低于转子一阶横向固有频率的转子为刚性转子 5、齿面胶合 大功率软齿面或高速重载的齿轮传动，当润滑条件不良时易产生齿面胶合（咬焊）破坏，即一齿面上的部分材料胶合到另一齿面上而在此齿面上留下坑穴，在后续的啮合传动中，这部分胶合上的多余材料很容易造成其他齿面的擦伤沟痕，形成恶性循环。 四、简答题（7×7＝49分） 1、机械故障诊断包括哪几个方面的内容？ 答：机械故障诊断的内容包括以下三个方面 1、运行状态的检测：根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 2、设备运行状态的趋势预报：在状态监测的基础上进一步对设备运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便为生产安排和维修计划提前做好准备。 3、故障类型、程度、部位、原因的确定:最重要的是故障类型的确定，它是在状态监测的基础上，确认当机器已处于异常状态时所需要进一步解决的问题，其目的是为了最后的诊断决策提供。 2、 强迫振动有什么特点？ 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。 具体说：1、物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动，其稳态响应频率与激励力频率相等。 2、振幅B 的大小除了与激励力大小成正比、与刚度成反比外，还与频率比、阻尼比有关。 3、物体位移达到最大值的时间与激振力达到最大值的时间是不相同的，两者之间存在有一个相位差 3、 电流信号和电压信号相比有什么优点？