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2025年中职机械维修（机械故障诊断）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 机械故障诊断的首要步骤是（ ）
A. 信号采集 B. 状态识别 C. 特征提取 D. 诊断决策
2. 下列哪种传感器常用于测量振动信号（ ）
A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 加速度传感器 D. 位移传感器
3. 故障模式识别的方法不包括（ ）
A. 经验法 B. 统计法 C. 神经网络法 D. 模糊数学法
4. 机械故障诊断中常用的信号处理技术不包括（ ）
A. 滤波 B. 放大 C. 调制 D. 小波变换
5. 以下哪种故障属于突发性故障（ ）
A. 磨损 B. 疲劳 C. 断裂 D. 腐蚀
6. 诊断信息的可靠性主要取决于（ ）
A. 传感器精度 B. 信号处理算法 C. 诊断方法 D. 以上都是
7. 机械故障诊断的最终目的是（ ）
A. 确定故障原因 B. 预测故障发展 C. 提出维修建议 D. 保障设备正常运行
8. 下列哪种故障诊断方法适用于复杂系统（ ）
A. 基于模型的方法 B. 基于数据驱动的方法 C. 基于知识的方法 D. 以上都可以
9. 故障诊断系统的核心部件是（ ）
A. 传感器 B. 信号处理模块 C. 诊断算法 D. 显示界面
10. 机械故障诊断中，常用的故障特征参数不包括（ ）
A. 振动频率 B. 温度 C. 压力 D. 设备型号

第II卷（非选择题，共70分）
1. 填空题（每题4分，共20分）
（1）机械故障诊断的基本流程包括信号采集、________、故障模式识别和诊断决策。
（2）传感器的主要性能指标有精度、________、响应特性等。
（3）故障诊断中的特征提取是从采集到的信号中提取与故障相关的________。
（4）基于数据驱动的故障诊断方法主要有统计分析方法、________、机器学习方法等。
（5）故障诊断系统的性能评估指标包括准确性、________、及时性等。
2. 简答题（每题10分，共20分）
（1）简述机械故障诊断中常用的信号处理方法及其作用。
（2）说明故障模式识别的主要途径和方法。
3. 分析题（15分）
给出一个简单机械系统的故障案例，分析故障产生的可能原因，并说明如何进行故障诊断。
案例：一台车床在加工过程中出现振动异常增大的情况。
4. 论述题（15分）
论述基于知识的故障诊断方法的原理、特点及应用场景。
5. 设计题（20分）
设计一个简单的机械故障诊断系统，说明系统的组成部分、工作流程及各部分的作用。

答案：第I卷：1. A 2. C 3. B 4. C 5. C 6. D 7. D 8. D 9. C 10. D
第II卷：1. （1）特征提取 （2）灵敏度 （3）特征参数 （4）模式识别方法 （5）可靠性
2. （1）常用信号处理方法有滤波（去除噪声干扰）、频谱分析（确定信号频率成分）、小波变换（多尺度分析信号）等。作用是提高信号质量，提取故障特征。（2）主要途径有经验法（依靠经验识别）、统计法（基于故障数据统计规律）、神经网络法（利用神经网络模型识别）等。
3. 可能原因：刀具磨损、主轴轴承损坏、传动部件松动等。诊断方法：首先采集振动信号，通过频谱分析确定振动频率，判断是否存在异常频率成分；检查刀具磨损情况，观察主轴轴承温度、声音等；检查传动部件的连接是否松动。
4. 基于知识的故障诊断方法原理是利用领域专家知识和经验构建知识库，通过推理机制进行故障诊断。特点是能处理复杂故障，结合先验知识。应用场景适用于知识丰富、故障模式明确的系统，如航空发动机故障诊断。
5. 系统组成：传感器（采集信号）、信号处理模块（处理信号）、知识库（存储知识）、推理机（进行诊断推理）、显示界面（输出诊断结果）。工作流程：传感器采集信号，经处理后传入推理机，推理机结合知识库进行诊断，结果通过显示界面输出。