滾動軸承的故障診斷與預測維護考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生對滾動軸承故障診斷與預測維護方法的掌握程度，包括故障機理分析、診斷技術、維護策略等方面。通過本試卷，檢驗考生能否運用所學知識解決實際問題，提高滾動軸承系統的可靠性和使用壽命。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.滾動軸承的主要故障形式不包括（）

A.滾動體疲勞

B.保持架變形

C.滾道磨損

D.軸承箱體破裂

2.滾動軸承的徑向間隙通常用（）表示。

A.μ

B.Δ

C.ε

D.γ

3.在滾動軸承的故障診斷中，常用的振動信號處理方法是（）

A.時域分析

B.頻域分析

C.時頻分析

D.以上都是

4.軸承的徑向游隙過大可能導致（）

A.軸承溫升

B.軸承噪聲

C.軸承振動

D.以上都是

5.滾動軸承的預緊力過大會引起（）

A.軸承內圈與軸的相對位移

B.軸承外圈與座孔的相對位移

C.軸承溫度升高

D.以上都是

6.軸承的潤滑不良通常表現為（）

A.軸承溫度升高

B.軸承噪聲增大

C.軸承磨損加劇

D.以上都是

7.下列哪種故障特征頻率屬于滾動軸承故障（）

A.軸的臨界轉速

B.軸承座的固有頻率

C.軸承內外圈的固有頻率

D.軸承滾動體的固有頻率

8.在滾動軸承故障診斷中，頻譜分析中常用的處理方法不包括（）

A.窗函數處理

B.傅里葉變換

C.小波分析

D.數字濾波

9.滾動軸承的徑向載荷通常由（）提供。

A.軸承內外圈

B.軸承滾動體

C.保持架

D.軸承座

10.下列哪種情況不會引起滾動軸承振動（）

A.滾動體疲勞剝落

B.軸承游隙過大

C.軸承內圈與軸的配合過緊

D.軸承潤滑不良

11.滾動軸承的徑向游隙過小可能導致（）

A.軸承溫升

B.軸承噪聲

C.軸承振動

D.以上都是

12.下列哪種故障診斷技術不屬于基于振動信號的分析方法（）

A.時域分析

B.頻域分析

C.火花放電法

D.時頻分析

13.軸承的軸向載荷通常由（）提供。

A.軸承內外圈

B.軸承滾動體

C.保持架

D.軸承座

14.下列哪種情況不會導致滾動軸承溫度升高（）

A.軸承潤滑不良

B.軸承游隙過大

C.軸承預緊力過小

D.軸承滾動體磨損

15.滾動軸承的故障診斷中，常用的信號處理方法不包括（）

A.窗函數處理

B.快速傅里葉變換

C.濾波

D.線性預測

16.下列哪種故障特征頻率屬于滾動軸承的徑向載荷（）

A.軸承座的固有頻率

B.軸承內外圈的固有頻率

C.軸承滾動體的固有頻率

D.軸承保持架的固有頻率

17.滾動軸承的預緊力過小可能導致（）

A.軸承內圈與軸的相對位移

B.軸承外圈與座孔的相對位移

C.軸承溫度升高

D.以上都是

18.下列哪種故障診斷技術屬于基于溫度信號的分析方法（）

A.時域分析

B.頻域分析

C.熱聲法

D.時頻分析

19.軸承的徑向游隙過大會導致（）

A.軸承溫升

B.軸承噪聲

C.軸承振動

D.以上都是

20.滾動軸承的軸向載荷通常由（）提供。

A.軸承內外圈

B.軸承滾動體

C.保持架

D.軸承座

21.下列哪種情況不會導致滾動軸承振動（）

A.滾動體疲勞剝落

B.軸承游隙過大

C.軸承內圈與軸的配合過緊

D.軸承潤滑不良

22.滾動軸承的故障診斷中，常用的信號處理方法不包括（）

A.窗函數處理

B.快速傅里葉變換

C.濾波

D.線性預測

23.下列哪種故障特征頻率屬于滾動軸承的軸向載荷（）

A.軸承座的固有頻率

B.軸承內外圈的固有頻率

C.軸承滾動體的固有頻率

D.軸承保持架的固有頻率

24.滾動軸承的預緊力過小可能導致（）

A.軸承內圈與軸的相對位移

B.軸承外圈與座孔的相對位移

C.軸承溫度升高

D.以上都是

25.下列哪種故障診斷技術屬于基于溫度信號的分析方法（）

A.時域分析

B.頻域分析

C.熱聲法

D.時頻分析

26.軸承的徑向游隙過大會導致（）

A.軸承溫升

B.軸承噪聲

C.軸承振動

D.以上都是

27.滾動軸承的軸向載荷通常由（）提供。

A.軸承內外圈

B.軸承滾動體

C.保持架

D.軸承座

28.下列哪種情況不會導致滾動軸承振動（）

A.滾動體疲勞剝落

B.軸承游隙過大

C.軸承內圈與軸的配合過緊

D.軸承潤滑不良

29.滾動軸承的故障診斷中，常用的信號處理方法不包括（）

A.窗函數處理

B.快速傅里葉變換

C.濾波

D.線性預測

30.下列哪種故障特征頻率屬于滾動軸承的軸向載荷（）

A.軸承座的固有頻率

B.軸承內外圈的固有頻率

C.軸承滾動體的固有頻率

D.軸承保持架的固有頻率

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.滾動軸承故障診斷常用的信號分析方法包括（）

A.時域分析

B.頻域分析

C.時頻分析

D.相干分析

2.滾動軸承的主要故障形式有（）

A.滾動體疲勞剝落

B.滾道磨損

C.保持架斷裂

D.軸承座變形

3.滾動軸承的預緊力對軸承性能的影響包括（）

A.提高軸承的剛度和精度

B.減少軸承的振動和噪聲

C.增加軸承的磨損

D.降低軸承的溫升

4.診斷滾動軸承故障時，常用的振動信號處理技術有（）

A.窗函數處理

B.快速傅里葉變換

C.小波分析

D.線性預測

5.滾動軸承的故障診斷系統通常包括（）

A.振動傳感器

B.數據采集系統

C.故障診斷軟件

D.故障預警系統

6.影響滾動軸承壽命的主要因素有（）

A.軸承的制造質量

B.軸承的安裝精度

C.軸承的潤滑條件

D.軸承的工作環境

7.滾動軸承的潤滑方式有（）

A.潤滑脂潤滑

B.液體潤滑

C.油霧潤滑

D.粉末潤滑

8.滾動軸承故障診斷中的特征參數包括（）

A.速度比

B.臨界轉速

C.振動頻率

D.振幅

9.滾動軸承故障診斷的步驟包括（）

A.故障信號采集

B.信號預處理

C.特征提取

D.故障診斷

10.滾動軸承故障診斷中的時域分析方法有（）

A.峰值分析

B.時域平均

C.自相關分析

D.均方根分析

11.滾動軸承故障診斷中的頻域分析方法有（）

A.頻率分析

B.功率譜分析

C.頻率分辨率分析

D.頻率響應分析

12.滾動軸承故障診斷中的時頻分析方法有（）

A.小波變換

B.短時傅里葉變換

C.頻率小波變換

D.頻率域小波變換

13.滾動軸承故障診斷中的故障診斷方法有（）

A.人工神經網絡

B.支持向量機

C.診斷專家系統

D.模糊邏輯

14.滾動軸承故障診斷中的故障預警系統應具備的功能有（）

A.故障監測

B.故障預警

C.故障診斷

D.故障處理

15.滾動軸承故障診斷中的信號預處理方法有（）

A.低通濾波

B.高通濾波

C.帶通濾波

D.線性濾波

16.滾動軸承故障診斷中的特征提取方法有（）

A.時域特征

B.頻域特征

C.時頻特征

D.空間特征

17.滾動軸承故障診斷中的故障診斷結果評估方法有（）

A.誤差分析

B.診斷置信度

C.故障分類

D.故障趨勢預測

18.滾動軸承故障診斷中的故障診斷系統應具備的特點有（）

A.高可靠性

B.高準確性

C.高實時性

D.高可擴展性

19.滾動軸承故障診斷中的數據采集系統應具備的功能有（）

A.信號采集

B.信號傳輸

C.信號處理

D.數據存儲

20.滾動軸承故障診斷中的故障診斷軟件應具備的特點有（）

A.易于使用

B.可靠性強

C.功能全面

D.適應性強

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.滾動軸承的主要失效形式包括_______、_______和_______。

2.滾動軸承的徑向游隙是指_______與_______之間的間隙。

3.滾動軸承的預緊力是指_______與_______之間的相對位移。

4.滾動軸承的故障診斷通常分為_______、_______、_______和_______四個步驟。

5.滾動軸承的振動信號處理中，時域分析常用的方法有_______、_______和_______。

6.頻域分析中，常用的濾波方法有_______、_______和_______。

7.滾動軸承故障診斷中，常用的時頻分析方法包括_______和_______。

8.滾動軸承故障診斷中，特征參數提取包括_______、_______和_______。

9.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷方法有_______、_______和_______。

10.滾動軸承故障診斷中，常用的信號預處理方法包括_______、_______和_______。

11.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷軟件有_______、_______和_______。

12.滾動軸承故障診斷中，常用的振動傳感器有_______、_______和_______。

13.滾動軸承故障診斷中，常用的振動分析儀有_______、_______和_______。

14.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷專家系統有_______、_______和_______。

15.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷模型有_______、_______和_______。

16.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷數據庫有_______、_______和_______。

17.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷報告有_______、_______和_______。

18.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷設備有_______、_______和_______。

19.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷工具有_______、_______和_______。

20.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷手冊有_______、_______和_______。

21.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷標準有_______、_______和_______。

22.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷規范有_______、_______和_______。

23.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷指南有_______、_______和_______。

24.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷書籍有_______、_______和_______。

25.滾動軸承故障診斷中，常用的故障診斷期刊有_______、_______和_______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.滾動軸承的故障診斷主要依賴于視覺檢查。（）

2.滾動軸承的預緊力越大，其壽命越長。（）

3.滾動軸承的徑向游隙對軸承的振動影響不大。（）

4.滾動軸承的故障診斷過程中，信號的采集和預處理非常重要。（）

5.時域分析可以直觀地反映信號的時變特性。（）

6.頻域分析可以消除噪聲對信號的影響。（）

7.小波分析可以同時提供信號的時域和頻域信息。（）

8.滾動軸承的故障診斷中，特征提取是關鍵步驟之一。（）

9.故障診斷專家系統是基于規則的推理系統。（）

10.人工神經網絡在故障診斷中的應用主要是通過訓練學習來識別故障模式。（）

11.滾動軸承的故障診斷可以通過振動信號的功率譜密度來進行分析。（）

12.滾動軸承的故障診斷中，頻率分辨率越高，診斷結果越準確。（）

13.滾動軸承的故障診斷過程中，信號預處理主要是為了提高信號的信噪比。（）

14.滾動軸承的故障診斷可以通過溫度變化來監測故障的發展。（）

15.滾動軸承的故障診斷中，診斷置信度越高，故障診斷結果越可靠。（）

16.滾動軸承的故障診斷可以完全依賴于振動信號進行分析。（）

17.滾動軸承的故障診斷過程中，故障診斷軟件的界面設計對診斷結果沒有影響。（）

18.滾動軸承的故障診斷中，故障預警系統的目的是在故障發生前發出警告。（）

19.滾動軸承的故障診斷可以通過分析噪聲信號來識別故障。（）

20.滾動軸承的故障診斷中，故障診斷報告的內容應當包括故障原因、診斷過程和預防措施。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡要闡述滾動軸承故障診斷的基本原理，并說明其在預測維護中的應用價值。

2.分析滾動軸承故障診斷過程中可能遇到的主要挑戰，并提出相應的解決方法。

3.設計一個基于振動信號的滾動軸承故障診斷流程，并簡要說明每個步驟的具體內容。

4.討論滾動軸承預測維護策略的制定原則，并結合實際案例說明如何實施。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某工廠的機械設備中使用了型號為6205的深溝球軸承，近期設備運行中出現了明顯的振動和噪聲。現場技術人員采集了軸承的振動信號，并進行了初步分析。請根據以下信息，完成以下要求：

（1）描述振動信號的初步分析結果。

（2）提出可能的故障原因及相應的診斷步驟。

（3）根據診斷結果，給出相應的維護建議。

2.案例題：

某礦山使用的礦用滾筒軸承在運行一段時間后，軸承座出現溫度異常升高現象。現場技術人員進行了現場調查，并采集了軸承座的溫度和振動數據。請根據以下信息，完成以下要求：

（1）分析軸承座溫度異常升高的可能原因。

（2）設計一個故障診斷方案，包括數據采集、信號處理和分析步驟。

（3）根據分析結果，提出相應的維修措施和建議。

標準答案

一、單項選擇題

1.D

2.B

3.D

4.D

5.D

6.D

7.C

8.D

9.A

10.C

11.D

12.C

13.A

14.A

15.D

16.C

17.D

18.B

19.D

20.A

21.B

22.D

23.A

24.D

25.D

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABC

5.ABCD

6.ABCD

7.ABC

8.ABCD

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABC

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABC

20.ABCD

三、填空題

1.滾動體疲勞、保持架變形、滾道磨損

2.軸承內圈、軸承外圈

3.軸承內外圈、軸或軸承座

4.故障信號采集、信號預處理、特征提取、故障診斷

5.峰值分析、時域平均、自相關分析

6.低通濾波、高通濾波、帶通濾波

7.小波分析、短時傅里葉變換

8.時域特征、頻域特征、時頻特征

9.人工神經網絡、支持向量機、診斷專家系統

10.窗函數處理、快速傅里葉變換、小波分析

11.診斷專家系統、故障診斷軟件、數據挖掘工具

12.振動傳感器、加速度傳感器、速度傳感器

13.振動分析儀、聲發射分析儀、頻譜分析儀

14.診斷專家系統、故障診斷軟件、數據挖掘工具

15.人工神經網絡、支持向量機、決策樹

16.數據庫管理系統、知識庫、案例庫

17.報告生成工具、數據可視化工具、分析工具

18.振動分析儀、聲發射分析儀、頻譜分析儀

19.故障診斷軟件、數據挖掘工具、分析手冊

20.故障診斷手冊、維修手冊、操作手冊

21.國家標準、行業標準、企業標準

22.國家標準、行業標準、企業標準

23.國家標準、行業標準、企業標準

24.國家標準、行業標準、企業標準

25.國家標準、行業標準、企業標準

四、判斷題

1.×

2.×

3.√

4.√

5.√

6.×

7.√

8.√

9.√

10.√

11.√

12.×

13.√

14.√

15.√

16.×

17.×

18.√

19.×

20