2025年高職智能工程機(jī)械運(yùn)用技術(shù)（機(jī)械故障診斷）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種傳感器常用于測(cè)量機(jī)械振動(dòng)的加速度？A.應(yīng)變片傳感器B.壓電式加速度傳感器C.熱電偶傳感器D.霍爾傳感器2.機(jī)械故障診斷中，通過檢測(cè)油液中的哪種成分可以判斷零件磨損情況？A.水分B.添加劑C.金屬磨粒D.氣泡3.利用聲發(fā)射技術(shù)檢測(cè)機(jī)械故障時(shí)，主要檢測(cè)的是A.靜態(tài)應(yīng)力B.動(dòng)態(tài)應(yīng)力波C.溫度變化D.磁場(chǎng)變化4.以下關(guān)于故障模式識(shí)別的說法，錯(cuò)誤的是A.可以通過經(jīng)驗(yàn)直接判斷B.需借助先進(jìn)的儀器設(shè)備檢測(cè)C.只與故障現(xiàn)象有關(guān)D.要綜合多方面因素分析5.機(jī)械故障診斷的第一步通常是A.信號(hào)采集B.故障原因分析C.故障癥狀識(shí)別D.制定維修方案6.對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，以下哪種故障可能導(dǎo)致振動(dòng)增大且有周期性波動(dòng)？A.軸承磨損B.轉(zhuǎn)子不平衡C.聯(lián)軸器不對(duì)中D.基礎(chǔ)松動(dòng)7.采用溫度傳感器監(jiān)測(cè)機(jī)械部件溫度時(shí)，安裝位置應(yīng)A.隨意選擇B.靠近熱源C.與被測(cè)部件緊密接觸D.遠(yuǎn)離被測(cè)部件8.以下哪種診斷方法屬于基于知識(shí)的故障診斷？A.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷B.專家系統(tǒng)診斷C.模糊診斷D.小波分析診斷9.振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域分析主要關(guān)注信號(hào)的A.頻率成分B.幅值變化C.相位關(guān)系D.能量分布10.利用超聲波檢測(cè)機(jī)械內(nèi)部缺陷時(shí)，超聲波在材料中傳播速度與材料的A.密度有關(guān)B.硬度有關(guān)C.彈性模量有關(guān)D.以上都有關(guān)11.在機(jī)械故障診斷中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理的目的是A.提高信號(hào)幅值B.去除噪聲干擾C.改變信號(hào)頻率D.增強(qiáng)信號(hào)相位12.以下哪種故障診斷方法適用于非線性系統(tǒng)？A.傳統(tǒng)的線性模型診斷B.灰色關(guān)聯(lián)分析C.支持向量機(jī)診斷D.傅里葉變換診斷13.對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，鏈條伸長(zhǎng)可能導(dǎo)致的故障是A.傳動(dòng)效率降低B.噪聲增大C.振動(dòng)加劇D.以上都是14.采用油液分析技術(shù)診斷機(jī)械故障時(shí)，需要定期采集油樣的主要原因是A.油液容易變質(zhì)B.故障隨時(shí)間發(fā)展C.方便儀器檢測(cè)D.遵循操作規(guī)程15.機(jī)械故障診斷中，信號(hào)的特征提取主要是提取信號(hào)的A.基本特征參數(shù)B.所有信息C.隨機(jī)特征D.無關(guān)特征16.以下哪種傳感器可用于檢測(cè)機(jī)械部件的應(yīng)變？A.光纖傳感器B.磁電式傳感器C.電感式傳感器D.應(yīng)變片傳感器17.在故障診斷過程中，對(duì)故障進(jìn)行分類的目的是A.便于統(tǒng)計(jì)分析B.指導(dǎo)維修決策C.簡(jiǎn)化診斷流程D.以上都是18.對(duì)于復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)，故障診斷時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮A.整體故障排查B.局部故障排查C.關(guān)鍵部件故障排查D.隨機(jī)選擇排查19.利用紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)機(jī)械故障，主要檢測(cè)的是機(jī)械部件的A.可見光圖像B.紅外輻射溫度分布C.電磁輻射強(qiáng)度D.超聲波傳播情況20.以下關(guān)于故障診斷結(jié)果驗(yàn)證的說法，正確的是A.無需驗(yàn)證，直接維修B.通過更換部件驗(yàn)證C.多種方法綜合驗(yàn)證D.僅由一人判斷驗(yàn)證第II卷（非選擇題，共60分）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本部分共4小題，每小題5分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答問題。21.簡(jiǎn)述機(jī)械故障診斷中常用的幾種信號(hào)處理方法。22.說明油液分析技術(shù)在機(jī)械故障診斷中的主要作用。23.簡(jiǎn)述基于振動(dòng)分析的故障診斷流程。24.解釋什么是故障模式與影響分析（FMEA）。分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某機(jī)床在加工過程中出現(xiàn)振動(dòng)異常增大的現(xiàn)象。通過初步檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)床各部件外觀無明顯損壞，潤(rùn)滑系統(tǒng)正常。利用振動(dòng)傳感器采集到機(jī)床主軸的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)時(shí)域分析發(fā)現(xiàn)振動(dòng)幅值呈現(xiàn)不規(guī)則波動(dòng)，頻率成分較為復(fù)雜。25.根據(jù)上述材料，分析機(jī)床振動(dòng)異常增大可能的原因。（5分）26.針對(duì)可能的原因，提出進(jìn)一步的診斷方法和步驟。（10分）案例分析題（共15分）答題要求：閱讀以下案例，回答問題。案例：一臺(tái)大型電機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)溫度過高的故障。維修人員首先對(duì)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常，冷卻液液位正常。接著使用紅外熱成像儀檢測(cè)電機(jī)表面溫度分布，發(fā)現(xiàn)電機(jī)定子繞組部位溫度明顯高于其他部位。通過對(duì)電機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和維護(hù)記錄的查閱，了解到該電機(jī)近期負(fù)載有所增加。27.請(qǐng)分析電機(jī)溫度過高的可能原因。（5分）28.針對(duì)這些可能原因，應(yīng)采取哪些具體的診斷和維修措施？（10分）綜合應(yīng)用題（共10分）答題要求：請(qǐng)根據(jù)以下給定的機(jī)械系統(tǒng)故障場(chǎng)景，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行故障診斷和維修方案制定。場(chǎng)景：某自動(dòng)化生產(chǎn)線中的一臺(tái)輸送帶電機(jī)，在運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降且伴有異常噪聲的故障。已知該電機(jī)日常維護(hù)良好，近期未進(jìn)行過重大設(shè)備變動(dòng)。29.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)故障診斷流程，確定可能的故障原因。（5分）30.根據(jù)診斷結(jié)果，制定相應(yīng)的維修方案。（5分）答案：1.B2.C3.B4.C5.C6.B7.C8.B9.B10.D11.B12.C13.D14.B15.A16.D17.D18.C19.B20.C21.常用信號(hào)處理方法有濾波（去除噪聲干擾）、時(shí)域分析（觀察信號(hào)幅值變化等）、頻域分析（確定信號(hào)頻率成分）、小波分析（適用于處理非線性非平穩(wěn)信號(hào)）等。22.可檢測(cè)油液中金屬磨粒判斷零件磨損情況，檢測(cè)油液粘度等變化判斷潤(rùn)滑狀況，檢測(cè)污染物判斷系統(tǒng)污染程度等，為機(jī)械故障診斷提供重要依據(jù)。23.首先安裝振動(dòng)傳感器采集振動(dòng)信號(hào)，然后進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理，接著進(jìn)行特征提?。ㄈ缣崛≌駝?dòng)幅值、頻率等特征參數(shù)），再通過模式識(shí)別方法判斷故障類型，最后進(jìn)行故障驗(yàn)證和診斷結(jié)果輸出。24.故障模式與影響分析是對(duì)系統(tǒng)中潛在的故障模式進(jìn)行分析，確定其可能產(chǎn)生的影響，并采取相應(yīng)措施來消除或降低這些影響，以提高系統(tǒng)可靠性和安全性。25.可能原因有：主軸部件內(nèi)部存在磨損或松動(dòng)，導(dǎo)致振動(dòng)異常；傳動(dòng)部件故障影響主軸運(yùn)動(dòng)，使振動(dòng)復(fù)雜；電機(jī)故障引起主軸動(dòng)力不穩(wěn)定，造成振動(dòng)不規(guī)則。26.進(jìn)一步使用頻譜分析確定振動(dòng)頻率成分，與正常狀態(tài)對(duì)比；檢查主軸的軸承、聯(lián)軸器等部件，看是否有磨損、松動(dòng)跡象；對(duì)電機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試，檢查電機(jī)是否存在故障。27.可能原因有：電機(jī)負(fù)載增加導(dǎo)致發(fā)熱；定子繞組可能存在短路等故障，引起局部溫度過高；冷卻系統(tǒng)雖外觀正常，但可能存在內(nèi)部冷卻效果下降的問題。28.用兆歐表檢測(cè)定子繞組絕緣電阻判斷是否短路；檢查電機(jī)負(fù)載情況，若過載可考慮調(diào)整負(fù)載或更換更大功率電機(jī)；對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行壓力測(cè)試等進(jìn)一步檢查冷卻效果，必要時(shí)清洗冷卻管道等。29.先檢查電機(jī)電源是否正