机械故障诊讲义断……
机械故障诊断学12机械故障诊断的基本原理ppt课件
F = f (α1 ,α2 ,α3 ,…...）
一、故障特征参量的定义
说明2: 对于同一种故障类型，当它们发生在不同的
机械系统上时，其故障特征参量也不同，因此，在确 定某种故障的特征参量时，应结合具体的系统进行。
例如：一般机器的轴承发生故障时，其温度会升高， 此时温度可选为故障特征参量。然而，对于矿用通风 机，其转子轴承处于风道内，受到强风冷却，即使出 现故障温度也未必明显升高，此时就不宜选用温度作 为轴承故障的特征参量。
1. 确立运行状态监测的内容; 2. 建立测试系统; 3. 测试、分析及信息提取; 4. 状态监测、判断及预报
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
三、机械故障诊断的基本环节
基本环节1：确立运行状态监测的内容
基本环节4：状态诊断、监测及预报
主要内容：构造或选定判据，确定划分设备状态的各有关 参量的门槛值等内容。
主要目的：判定被诊断对象的运行状态，并对其未来发展 趋势进行预测。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
一. 机械故障及其分类
3. 按其发生的快慢分
(1) 突发性故障：不能靠早期测试探测出来的一类故 障。即此类故障是不可预测的，对这类故障只能 进行预防
机械故障诊断PPT课件
光子探测器是一种半导体器件，当光子投射到这类半导体材料上时，电子 空穴对便分离，产生电信号，其对红外辐射响应时间短。缺点是光谱的响应范 围有限。
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1 基本原理
3、红外成像 红外成像可分为主动式和被动式两种。 主动式红外成像是用一红外辐射源照射物体，利用被反射的红外辐射摄取物
5、超音速风洞温度检测
图9-13是风洞试验装置工作示意图。从喷嘴里喷出的高速空气流，模拟试验模型在 空气中高速飞行条件，热象仪通过一红外辐射的塑料窗，对准风洞模型。这样可以看到 模型个部分表面的受热情况并读出温度值，为改进设计制造提供依据。
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3 红外诊断应用之二——无损缺陷探查
红外无损缺陷探查可分为主动探查和被动探查两类。 1、红外无损缺陷主动探查 主要探查是用外部热源对被检测物体进行加热，在加热的同时或以后，测量 被查物体表面表面温度或温度分布。加热物体时，热量将沿表面流动，如果物体 无缺陷，热流将是均匀的；如果物体无缺陷，热流将是均匀的；如果有缺陷存在， 热流特性将改变，形成热不规则区，从而可发现缺陷所在。 图9-14是单面法主动红外探查的原理
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2 红外诊断应用之一——温度检测
3、磨削温度检测
降低。 磨削火花温度的变化规律和磨削温区温度的变化规律
是一致的。因此，可用红外测温仪测得的信号对磨削温度和工作表面质量进行在线控制。
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2 红外诊断应用之一——温度检测
4、火车车轴箱不停车温度检测
可利用红外测温仪，放置在铁路两侧，当火车通车时，车轴的轴箱逐个扫过探测器的 现场，每个车轴箱依次给探测器一次红外辐射，使之产生电脉冲，如果某一轴箱温度过高。 就可以判断脉冲对应位置的车轴箱发生了故障，然后进行相应的检查，防止出现重大事故。
机械故障诊断课件解析
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
英国:
于70年代初成立了机器保健与状态监测协会，到了80年代初在发 展和推广设备诊断技术方面作了大量的工作，起到了积极促进作用。
曼彻斯特大学创立的沃森工业维修公司和斯旺西大学的摩擦磨损 研究中心在诊断技术研究方面都有很高的声誉。
全国各行业都很重视在关键设备上装备故障诊断系统，特别是智 能化的故障诊断专家系统，在电力系统、石化系统、冶金系统、以 及高科技产业中的核动力电站、航空部门和载人航天工程等。
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
在实际生产中，由于润滑不良、零部件安装不当、以及不平衡 和不对中等其它大量的原因导致大修后仍然有较高的故障概率。
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
现在对曲线进行调整以反映“概率寿命”与“估计寿命”的关 系。
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
机械故障诊断的目的:
1)及时、正确地对机械各种异常或故障状态作出诊断，预防或消除 故障，提高机械运行的可靠性、安全性和有效性，将机械故障的 损失降低到最低水平。
欧洲:
一些国家的诊断技术发展各具特色。 瑞典SPM公司的轴承监测技术，AGEMA公司的红外热像技术； 挪威的船舶诊断技术； 丹麦的B&K公司的振动、噪声监测技术等都是各有千秋。
机械故障诊断概述
机械故障诊断概述1. 引言机械故障诊断是指通过分析和判断机械设备出现故障的原因和位置，以便进行修复和维护的过程。
随着工业自动化程度的提高，机械设备的复杂性也在增加，因此机械故障的诊断变得越来越重要。
本文将概述机械故障诊断的基本概念和流程，并介绍常用的机械故障诊断方法。
2. 机械故障诊断流程机械故障诊断通常包括以下几个步骤：2.1 数据采集在机械设备出现故障时，需要采集相关的数据，包括振动、温度、噪声等。
这些数据可以通过传感器或监测设备来获取。
2.2 数据预处理获取到的原始数据通常包含噪声和无用信息。
在进行故障诊断之前，需要对数据进行预处理，包括滤波、降噪等操作，以提高后续分析的准确性。
2.3 特征提取特征提取是机械故障诊断的关键步骤之一。
通过对预处理后的数据进行特征提取，可以提取到与故障相关的特征量，例如频率、振幅、峰值等。
2.4 故障诊断模型构建在故障诊断模型构建阶段，可以使用机器学习或统计方法来构建故障诊断模型。
常用的方法包括支持向量机、神经网络、决策树等。
2.5 故障诊断与分析根据构建好的故障诊断模型，对特征提取后的数据进行故障诊断与分析。
通过与已知故障模式进行比对，可以确定机械设备的故障原因和位置。
2.6 故障修复与维护诊断出机械设备的故障原因后，需要进行相应的修复和维护工作。
这包括更换损坏的部件、调整参数、进行润滑等。
3. 常用的机械故障诊断方法3.1 振动分析法振动分析是一种常用的机械故障诊断方法。
通过分析机械设备的振动信号，可以判断出设备是否存在故障，并定位故障的位置。
常用的振动分析方法包括时域分析、频域分析和时频域分析。
3.2 声音分析法声音分析法是通过分析机械设备的声音信号来进行故障诊断的方法。
通过分析声音信号的频谱和时域特征，可以判断机械设备是否存在故障。
3.3 热像分析法热像分析法是一种通过红外热像仪来进行故障诊断的方法。
通过观察机械设备表面的温度分布情况，可以判断设备是否存在异常或故障。
机械故障诊断概述ppt课件
机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上述这些要求中，扮演着越来越重要的角色； 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 我国已将设备诊断技术、修复技术和润滑技术列为设备管理和维修工作的三项基础技术
（8）按故障发生的时期划分
早期故障
使用期故障
后期故障
机械故障的分类
岁轨述鄂瓤品剩朴浅删页渴祟弗中蛹竣询责绚落挖礁脾梭腕蝎列快答太斋机械故障诊断概述机械故障诊断概述
机械设备诊断技术的分类
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
◇按诊断对象分：
旋转机械诊断技术 往复机械诊断技术 工程结构诊断技术 运载器和装置诊断技术 通信系统诊断技术 工艺流程诊断技术
机械设备诊断技术的分类
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
扭牙汉劲存井烃谚渝哗鸡它褂宜投仗朽常套换邻懒呻挑社闸悦低掘村丽惑机械故障诊断概述机械故障诊断概述
设备故障诊断的基本方法
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
（1）传统的故障诊断方法
首先是利用各种物理的和化学的原理和手段，通过伴随故障出现的各种物理和化学现象，直接检测故障。 其次，利用故障所对应的征兆来诊断故障是最常用、最成熟的方法，以旋转机械为例，振动及其频谱特性的征兆是最能反映故障特点、最有利于进行故障诊断的手段。
抚群版我竿替蹄掉诌牡逗嘲尤神井柄技扳衔唁嘻递密乞痰晦殿盔痔控歹鼎机械故障诊断概述机械故障诊断概述
发动机机械故障诊断与维修ppt课件
2 气缸体主轴承座孔的检验
① 对主轴承座孔外观进行初步检验，检查有无磨损、拉伤 及裂纹。
② 将主轴承盖装上并按规定扭矩拧紧螺栓。
③ 对主轴承座孔圆度及圆柱度的检测。
用内径量表沿圆周测量两点，沿轴线方向测量两处，如图27所示。
④ 计算圆度、圆柱度。
⑤ 检验标准 (以轿车为例):主轴承座孔的圆度及圆柱度对
在气缸内活塞环接触不到的上口，没有磨损而形成了明显的 台阶，称为“缸阶”或“缸肩”，如图2-2所示。
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图2-2
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
气缸下部活塞运动区域外的气缸壁，由于润滑条件比较好， 温度适中，没有活塞环摩擦作用，气缸也几乎没有磨损。
在特殊情况下，气缸的磨损不在上部，而是在中部，形成中 间大的“腰鼓形”磨损。在同一台发动机上，不同气缸磨损 情况不尽相同，一般水冷却发动机的第一缸前壁和最后一缸 的后壁处磨损较为严重。
矿物酸的生成及对磨损的影响与工作温度有直接关系。冷 却液温度低于80℃时，在气缸体表面易形成水珠，酸性氧 化物溶于水而生成酸，这一作用随发动机冷却液温度的降 低而增加。发动机未达到工作温度时，其负荷不要过大， 并且应尽量缩短低温运转时间，加快发动机的升温，以减 少腐蚀磨损。对于多缸发动机，各缸磨损不均匀。如6缸 发动机，由于1缸和6缸前后壁冷却效率较上一高页和下进一气页门返对回16面
情况下运行。 ④ 气缸垫本身质量差。
3 故障诊断
及时拆检更换气缸垫，必要时研磨气缸盖平面。图2－1为缸 盖螺栓拧紧顺序图。
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图2－1
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第一节 曲柄连杆机构常见故障
四、 气缸磨损 1 故障现象
① 冷启动时有明显的嗒嗒的敲击声，温度升高，响声减弱 或消失。
机械故障诊断学钟讲义秉林第10章旋转机械的状态检测与故
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二、振动基础
2.3 周期振动
周期振动的定义： y ( t) y ( t n T ) ,n 0 ,1 ,2 ,... （按周期T重复）
周期函数可以展开为傅里叶级数：
y(t)
a0
an
n1
cosnt
bn
sinnt
A0 Ansinn(t n n1
✓ 旋转机械的振动过程是一个以周期振动为主导的
刚性转子 准刚性转子 挠性转子
n0.5ncr1 第一阶临界转速
0 .5n cr1n0 .7n cr1
n0.7ncr1
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三、 转子系统振动故障诊断
3.1 旋转机械振动评定标准
目前最常采用的是通频振幅来衡量机械运行状态的，根 据所使用传感器的种类分为： ✓ 轴承振动评定
利用接触式传感器(例如磁电式振动速度传感器或 压电式振动加速度传感器)放置在轴承座上进行测量；
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三、 转子系统振动故障诊断
✓ 轴心位置图
3 .0
TO P
2 .0 1 .0
-1 .0
9500 rpm 9400
9200 8700 8000
7600 1200
500
4500
360 1 .0
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三、 转子系统振动故障诊断
轴心位置图是指：转轴在没有径向振动情况下 轴心相对于轴承中心的稳态位置。 通过轴心位置图可判断：轴颈是否处于正常位 置、对中好坏、轴承标高是否正常、轴瓦有否变 形等情况，从长时间轴心位置的趋势可观察出轴 承的摩损等。
n—机器转速，单位为 r/min。
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机械故障诊断及其维修(doc 7页)
机械故障诊断及其维修(doc 7页)第一章1.故障的定义产品丧失规定的功能称为失效，对可修复的产品也称为故障。
2.故障的分类1. 按故障形成的时间规律分类（1）渐发性故障（磨损故障）（2）突发性故障2. 按故障因果关系分类（1）功能故障：指一个产品不能满足规定性能标准的现象。
①完全丧失功能。
②达不到规定的性能水平。
（2）潜在故障：是一种能指示功能故障即将发生的可以鉴别的实际状态。
3. 按故障影响后果分类汽车故障分类：致命故障严重故障一般故障轻微故障。
3.造成故障的结构因素1. 机械结构因素磨损：机械设备在工作过程中，相对运动零件的表面上发生尺寸、形状、表面质量变化的现象。
8.磨料磨损的概念磨料磨损：由于摩擦副的一个表面存在硬的凸起部分，或者两个表面之间存在硬质颗粒，在发生相对运动时，表面被挤压或刮削而破坏。
9.黏着磨损的机理摩擦副表面产生高温，材料表面强度降低，承受高压力的表面凸起部分相互黏着（溶合），在相对运动中被撕裂，使材料从强度低的表面转移到强度高的表面。
后果：摩擦副咬死或划伤。
10.疲劳磨损的概念及特点定义：摩擦副材料表面上局部区域在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹，由于裂纹扩展而分离出微片和颗粒的磨损形式。
特点：经过一定次数（临界次数）的循环接触应力作用才发生。
11.疲劳断裂的概念指零件在经历反复多次的应力或能量循环作用后才发生的断裂。
12.腐蚀的分类和条件1. 金属零件的化学腐蚀金属和和外部介质直接起化学作用。
如高温氧化、在非水溶液中腐蚀。
条件：金属表面只要存在腐蚀介质，就可能遭到腐蚀。
2. 电化学腐蚀金属在酸、碱、盐的水溶液中发生的腐蚀。
产生的条件：（1）存在电解质（2）存在电位差13.变形的定义和分类定义：由于受力的作用，使零件的尺寸或形状产生改变的现象。
（1）弹性变形：指金属在外力去除后能完成恢复的变形。
变形量小，应力与应变成正比（符合虎克定律）。
滞弹性变形：当应力低于金属弹性极限时，持续充分时间以后才变形。
机械故障诊断学培训教程(ppt)ppt
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自动化与智能化决策
利用人工智能和机器学习技术，自动进行故障诊 断和决策，提高诊断的智能化水平。
在线监测与远程诊断技术
在线监测系统
01
建立在线监测系统，实时监测设备的运行状态和参数，及时发
现异常和故障。
远程诊断技术
02
利用互联网和通信技术，实现远程诊断和专家会诊，提高故障
诊断的效率和准确性。
数据共享与服务平台
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习算法，自动 学习和识别故障模式，提高诊断的准 确性。
智能化诊断技术
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智能传感器与监测系统
开发高灵敏度、高可靠性的智能传感器和监测系 统，实时监测设备的运行状态和故障信息。
故障预警与预测
通过分析监测数据，预测设备可能出现的故障和 问题，提前预警，减少非计划停机时间。
机械故障诊断学培训教程
汇报人：可编辑 2023-12-24
目 录
• 机械故障诊断学概述 • 机械故障诊断的基本原理 • 机械故障诊断的方法与技术 • 机械故障诊断的实践与应用 • 机械故障诊断的挑战与未来发展 • 机械故障诊断案例分析
01
机械故障诊断学概述
定义与特点
定义
机械故障诊断学是一门研究机械 设备在运行过程中出现故障的检 测、诊断和预测的学科。
通过解析航空航天领域的实际案例，使学员深入了解航空航天机械故障
的特点、诊断方法和处理措施，提高学员在航空航天领域的实际操作能
力。
汽车机械故障诊断实践
汽车机械故障诊断概述
介绍汽车机械故障诊断的基本概念、发展历程和应用领域 ，使学员全面了解汽车机械故障诊断的重要性。
汽车机械故障诊断技术
重点介绍适用于汽车的机械故障诊断技术，如振动分析、 油液分析、尾气检测等，并阐述其原理和应用。
机械机电设备的故障诊断与维修技术
机械机电设备的故障诊断与维修技术随着工业化进程的加快，机械机电设备在生产中扮演着越来越重要的角色。
然而，由于长时间使用或操作不当等原因，机械机电设备在工作中难免会出现各种故障。
因此，掌握机械机电设备的故障诊断与维修技术显得尤为重要。
首先，正确的故障诊断是解决机械机电设备故障的第一步。
在发现机械机电设备出现故障时，我们应该首先对故障现象进行认真观察和分析。
了解故障的具体表现，比如声音异常、运转不稳定等，有助于缩小故障范围，快速定位问题所在。
其次，排除故障的可能原因。
根据故障现象和机械结构原理，逐步排除可能引起故障的因素，确定故障点。
最后，通过测量、检验等手段确认故障原因，并进行修复。
需要注意的是，不同的故障可能需要不同的修复方案，因此要根据具体情况采取相应的措施。
其次，保养维护是预防机械机电设备故障的重要手段。
定期对机械机电设备进行保养维护，可以有效延长设备的使用寿命，降低故障率。
保养维护的内容主要包括清洁设备表面、加油润滑、紧固螺丝等。
此外，还应定期检查设备运行状态，注意观察设备是否有异常表现，及时发现并解决问题，防止小问题演变成大故障。
另外，正确的维修技术也是解决机械机电设备故障的关键。
维修技术的能力直接影响到设备的修复效果和使用效率。
在进行维修时，首先要熟悉设备的结构原理，理解设备的工作原理。
了解设备的工作原理有助于准确判断故障原因，有针对性地进行修复。
其次，要掌握正确的维修工具和操作方法。
选择适当的维修工具，正确操作，不仅可以提高维修效率，还可以避免对设备造成二次损伤。
最后，进行维修后应该进行测试和检验，确保设备正常运行。
要根据设备的要求进行全面测试，确保所有功能正常。
总之，机械机电设备的故障诊断与维修技术对于设备正常工作至关重要。
正确的故障诊断、定期的保养维护以及熟练的维修技术可以帮助我们及时发现和解决问题，确保设备的稳定运行，提高生产效率。
因此，我们应该注重培养维修技术，不断学习更新知识，提高对机械机电设备的维护管理水平。
大型旋转机械状态检测与故障诊断讲义
⼤型旋转机械状态检测与故障诊断讲义⼤型旋转机械状态检测与故障诊断讲义沈⽴智阿尔斯通创为实技术发展（深圳）有限公司2006年12⽉⽬录第⼀节状态监测与故障诊断的基本知识 (4)⼀、状态监测与故障诊断的意义 (4)⼆、⼤机组状态监测与故障诊断常⽤的⽅法 (4)1. 振动分析法 (4)2. 油液分析法 (5)3. 轴位移的监测 (5)4. 轴承回油温度及⽡块温度的监测 (5)5. 综合分析法 (6)三、有关振动的常⽤术语 (6)1. 机械振动 (6)2. 涡动、进动、正进动、反进动 (6)3. 振幅 (7)3.1 振幅 (7)3.2 峰峰值、单峰值、有效值 (7)3.3 振动位移、振动速度、振动加速度 (7)3.4 振动烈度、振动标准 (8)4. 频率 (9)4.1 频率、周期 (9)4.2 倍频、⼀倍频、⼆倍频、0.5倍频、⼯频、基频、半频 (9)4.3 通频振动、选频振动 (10)4.4 故障特征频率 (10)5. 相位 (12)5.1 相位、相位差 (12)5.2 键相器 (13)5.3 绝对相位 (13)5.4 同相振动、反相振动 (14)5.5 相位的应⽤ (14)6. 相对轴振动、绝对轴振动、轴承座振动 (16)7. 横向振动、轴向振动、扭转振动 (16)8. 刚性转⼦、挠性转⼦、圆柱形振动、圆锥形振动、⼸状回转 (17)9. 刚度、阻尼、临界阻尼 (17)10. 临界转速 (18)11. 挠度、弹性线、主振型、轴振型 (18)12. ⾼点、重点 (19)13. 机械偏差、电⽓偏差、晃度 (20)14. 谐波、次谐波 (20)15. 同步振动、异步振动、亚异步振动、超异步振动 (20)16. 共振、⾼次谐波共振、次谐波共振 (21)17. 简谐振动、周期振动、准周期振动、瞬态振动、冲击振动、随机振动 (21)18. ⾃由振动、受迫振动、⾃激振动、参变振动 (22)19. 旋转失速、喘振 (23)20. 半速涡动、油膜振荡 (24)第⼆节状态监测与故障诊断的基本图谱 (26)⼀、常规图谱 (26)1. 机组总貌图 (26)2. 单值棒图 (26)3. 多值棒图 (27)4. 波形图 (28)5. 频谱图 (31)6. 轴⼼轨迹图 (31)7. 振动趋势图 (33)8. 过程振动趋势图 (36)9. 极坐标图 (36)10. 轴⼼位置图 (37)11. 全息谱图 (37)⼆、启停机图谱 (38)1. 转速时间图 (38)2. 波德图 (39)3. 奈奎斯特图 (41)4. 频谱瀑布图 (42)5. 级联图 (43)第三节故障诊断的具体⽅法及步骤 (44)⼀、故障真伪的诊断 (44)1. ⾸先应查询故障发⽣时⽣产⼯艺系统有⽆⼤的波动或调整 (44)2. 其次应查看仪表、主要是探头的间隙电压是否真实可信 (46)3. 应查看相关的运⾏参数有⽆相应的变化 (48)4. 应察看现场有⽆⼈可直接感受到的异常现象 (49)⼆、故障类型的诊断 (51)1. 振动故障类型的诊断 (51)1. 1主要异常振动分量频率的查找步骤及⽅法 (52)a）先看棒图或多值棒图 (52)b）依次调看振动趋势图 (53)c）最后看频谱图 (53)1.2 根据异常振动分量的频率进⾏振动类型诊断 (54)a) 主要异常振动分量为⼯频时 (54)b) 主要异常振动分量为低频时 (56)c) 主要异常振动分量为⼆倍频时 (58)d) 主要异常振动分量为其它频率时 (59)2. 轴位移故障原因的诊断 (60)三、故障程度的评估 (61)四、故障部位的诊断 (63)五、故障趋势的预测 (64)第⼀节状态监测与故障诊断的基本知识⼀、状态监测与故障诊断的意义状态监测是指通过⼀定的途径了解和掌握设备的运⾏状态，包括利⽤监测与分析仪表（定时的或⾮定时的、在线的或离线的），采⽤各种检测、监视、分析和判别⽅法，结合设备的历史和现状，对设备当前的运⾏状态作出评估（属于正常、还是异常），对异常状态及时作出报警，并为进⼀步进⾏故障分析、性能评估等提供信息和数据。