《机械设备故障诊断与维修》作业评讲（1）
责任教师张浩波。
考核知识点有3个：
1、机电设备故障的概念，故障的分类，故障发生的规律；
2、机械零件的变形及不同失效模式下减少或消除机械设备零部件失效的方法和途径；
3、机械零件的断裂的失效机理。
3、铰链四杆机构的类型及杆长计算。
第一次平时作业。
第1章～第2章(请见教材第1页～第68页)
一、填空题。
1．大多数故障出现的时间和频率与机电设备的使用时间有密切联系。工程实践经验和实验表明，机电设备的故障率变化分为期期和期3个阶段。
答案：早期故障期、随机故障期和耗损故障期。
2．机械零件的是零件失效的主要模式。
答案：磨损。
3．根据磨损结果磨损分为___磨损、__磨损、__磨损等。
答案：点蚀胶合擦伤
4．根据磨损机理磨损分为___磨损磨损、__磨损、__磨损磨损等。
答案：磨料、 疲劳粘着腐蚀微动。
5．在磨损失效中失效是最常见、危害最严重的一种失效模式。
答案：磨料磨损。
6．材料性能的大小及___的高低是影响微动磨损的主要因素。
答案：载荷振幅温度。
7．机械零件或构件的变形可分为___变形和___变形两种。
答案：弹性塑性。
8．金属零件经过一定次数的循环载荷或交变应力作用后引发的断裂现象，称为___断裂。机械零件使用中的断裂有___是由疲劳引起的。
答案：疲劳 80％
9．一般疲劳断裂过程经历3个阶段：疲劳裂纹的疲劳裂纹的阶段；最终即疲劳裂纹的失稳扩展阶段。
答案：萌生扩展瞬断。
10．在机械加工阶段，要将___加工和___加工分为两个阶段进行。
答案：粗精。
11．在粗加工阶段完成后，应给零件安排一段存放时间，以消除粗加工阶段产生的___对于高精度零件，还应在半精加工后安排以彻底消除应力。
答案：应力人工时效。
12．塑性变形对金属零件的性能和寿命有很大影响，主要表现在金属的强度和硬度___塑性和韧性并使零件内部产生应力。
答案：提高下降残余。
13．一个故障诊断系统由工况监视与故障诊断两部分组成，系统的主要工作环节如图所示。请填写工况状态监视主要工作环节方框图。
工况状态监视与故障诊断系统主要环节。
答案：14．故障诊断技术的综合性很强，它涉及**预报、自动控制、系统辨识、人工智能、力学、数学、振动工程和机械工程等多个领域。
答案：计算机软硬件、传感器与检测技术、信号分析与处理技术。
15．在对一些常见设备进行故障诊断时，具有经济、快速、准确的特点，常用的简易诊断方法主要有法法和法等。
答案：听诊法触测法观察。
16．常用的振动监测判断标准有判断标准、__判断标准和___判断标准3大类。
答案：绝对相对类比。
17．工作中适用于所有设备的绝对判定标准是不存在的，因此一般都是兼用___判断标准判断标准和判断标准，来获得准确、可靠的诊断结果。
答案：绝对相对类比。
18．齿轮故障的振动诊断是通过分析振动特性或由振动产生的噪声频谱实现的。齿轮振动诊断的主要项目是齿轮的___齿距___齿形___齿面___和齿根部___等。
答案：偏心、 误差、 误差、 磨损裂纹。
19．从物理意义上来说，机械振动是指物体在平衡位置附近作___的运动。
答案：往复。
20．机械设备状态监测中常遇到的振动有：__振动振动、__带随机振动和___带随机振动，以及其中几种振动的。
答案：周期非周期窄宽组合。
21．周期振动和非周期振动属于确定性振动范围，由___振动及___振动的___构成。
答案：简谐简谐叠加。
22．当齿轮失效时，振动会随之会产生一些新的频率成分，齿轮故障的振动诊断就是利用这些特征频率进行的。
答案：加剧。
23．在齿轮箱的各类故障中，轴承的故障率仅次于齿轮占。
答案：19％
24．滚动轴承常见故障有磨损、疲劳、压痕、腐蚀、电蚀、胶合(粘着)以及保持架损坏等，当出现这些故障时，轴承必然产生___振动和因此可采用振动分析的方法对轴承故障进行诊断。
答案：异常噪声。
25．当轴承状况异常时，在激振力的作用下，轴承振动___振动值变___
答案：加剧大。
26．滚动轴承元件出现缺陷或结构不规则时，运行中将激发各个元件以其固有频率振动。轴承元件的固有频率取决于本身的材料、外形和质量，一般在hz的频率内。
答案：20～60k
27．轴承安装歪斜、旋转轴系弯曲或轴承紧固过紧、过松等，都会引起轴承振动，振动的频率与滚动体的通过频率相同。
答案：振动相同。
28．滚动轴承故障的频谱分析法有信号分析法和中信号分析法两种。
答案：低频高频。
29．红外探测器是感受物体辐射能的器件，它的任务是把接收到的红外辐射能量转换成___号输出。根据其作用原理不同，红外探测器分为___电型和___电型两类。
答案：电信光热。
30．红外点温仪通常由___系统、__探测器、__处理器、__指示器及附属的瞄准器、电源、机械结构等组成。
答案：光学红外电信号温度。
31．振动监测周期应以能及时反映设备状态的变化为基本原则来确定，因此不同种类的设备在不同工况下其振动监测周期。
答案：不相同。
32．在工程中，温度在100～700 ℃的中温和低于100℃的低温测量需求最大。在此温度下，物体辐射的大部分能量是肉眼不可见的线，因此在非接触式测温仪中，红外测温的应用最为广泛。
答案：红外。
二、名词解释。
1、早期故障期。
答：早期故障的特点是故障率较高，但故障随设备工作时间的增加而迅速下降。早期故障一般是由于设计、制造上的缺陷等原因引起的，因此设备进行大修理或改造后，早期故障期会再次出现。
2、随机故障期。
答：随机故障期内故障率低而稳定，近似为常数。随机故障是由于偶然因素引起的，它不可**，也不能通过延长磨合期来消除。
设汁上的缺陷、零部件缺陷、维护不良以及操作不当等都会造成随机故障。
3、耗损故障期。
答：耗损故障的特点是故障率随运转时间的增加而增高。耗损故障是由于设备零部件的磨耗、疲劳、老化、腐蚀等造成的。这类故障是设备接近大修期或寿命末期的征兆。
4、磨料磨损。
答：磨料磨损是指摩擦副的一个表面上硬的凸起部分和另一表面接触，或两摩擦面间存在着硬的质点，如空气中的尘土、磨损造成的金属微粒等，在发生相对运动时，两个表面中的一个表面的材料发生转移或两个表面的材料同时发生转移的磨损现象。在磨损失效中，磨料磨损失效是最常见、危害最严重的一种失效模式。
三、简答题。
1、什么是机械设备故障？它是如何分类的？
答：机械设备故障是机械设备(系统)或零部件丧失了规定功能的状态。
机电设备故障可以从不同角度进行分类，不同的分类方法反映了故障的不同侧面。从故障性质、引发原因、特点等不同角度出发，可将故障做如下分类。
1）按故障性质。
2）按故障程度。
3）按故障形成速度。
4）按故障形成的原因。
5）按故障造成的后果。
2、通过采用故障诊断技术，可以做到：
答：1）预防事故，保证人身和设备安全，2）推动设备维修制度的改革。
3）提高企业经济效益。
3、简述机电设备故障的发生有两个显著特点。
答：1）是发生故障的可能性随设备使用年限的增加而增大；
2）是故障的发生具有随机性。
无论哪—种故障都很难预料发生的确切时间，因而在没备使用寿命内，发生故障的可能性可用概率表示。
4、简述从系统的观点来看，故障包含两层含义：
答：1）是机械系统偏离正常功能。其形成的主要原因是机械统(含零部件)的工作条件不正常引起的，这类故障通过参数调节或零部件修复即可消除，系统之恢复正常功能；
2）是功能失效。此时系统连续偏离正常功能，并且偏离程度不断加剧，使机设备基本功能不能保证，这种情况称之为失效。一般零件失效可以更换，关键零件失效，则往导致整机功能丧失。
5、机械设备故障诊断技术方法分类形式如下：
答：1）功能诊断和运行诊断。
2）定期诊断和连续监控。
3）直接诊断和间接诊断。
4）常规上况诊断和特殊工况诊断。
5）**诊断和离线诊断。
6）精密诊断与简易诊断。
6、在正常工况下，零件的磨损过程分为3个阶段：
答：1）磨合阶段oa
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