机械工程测试技术基础教学大纲

《机械故障诊断基础》教学大纲

课程类别：选修课(专业课)

适用专业；机械设计制造及其自动化

执行学时：24学时

一、本课程在培养计划中的作用

（一）本课程是一门专业课，研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中，培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能，并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。

（二）基本要求

1 、从进行机械故障诊断所必备的基本知识与方法出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识：

（1）机械系统动态信号处理与分析方法

（2）转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。

（3）滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。

（4）齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。

（5）红外检测技术。

（6）润滑油样分析。

2 、本课程实践性很强，所以实验课是达到本课程教学要求和使学生经受工程技术训练必不可少的环节。开设实验应不少于6学时，重点为典型机械零部件运行过程中振动信号的测试与分析，典型故障信号的分析与故障判断。

（三）与其它课程的联系

在学习本课程之前应具有《机械工程测试技术基础》课程的知识。

讲课学时的分配：

概述 1 学时

信号分析方法及应用 3 学时

机械故障诊断依据的标准 2学时

转轴组件的振动特性描述及故障分析 2 学时

滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 2学时

齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 2 学时

红外检测技术 2学时

润滑油样分析 2 学时

实验 6学时

总讲课学时 22学时

考试 2 学时

二、课程内容的重点、先进性、实用性和特点

本课程属专业课，与前设课程《机械工程测试技术基础》课程衔接紧密，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试及状态判断中。

近年来，随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展，《机械故障诊断基础》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。

三、授课大纲

概述

课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取，典型故障示例，学习方法。

第一章信号分析方法及应用

1、时域分析与频域分析。

2、时域与频域的转换。

3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。

第二章机械故障诊断依据的标准

1、故障诊断的绝对判断标准

2、故障诊断的相对判断标准

3、故障诊断的类比判断标准

4、几种判断标准的选用及判断实例。

第三章转轴组件的振动特性描述及故障分析

1、转轴组件的振动机理

2、转轴组件的振动原因识别

3、现场平衡技术

第四章滚动轴承的振动特性的描述及故障分析

1、滚动轴承失效的基本形式

2、滚动轴承的振动机理

3、滚动轴承的振动监测及故障判别

第五章齿轮箱的振动特性的描述及故障分析

1、齿轮及齿轮箱的失效形式与原因

2、齿轮及齿轮箱的振动机理

3、齿轮及齿轮箱的故障诊断

第六章红外检测技术振动测试

1、基本原理

2、应用之一—温度监测

3、应用之二—无损探测

第七章润滑油样分析

1、油样分析的原理与步骤

2、铁谱分析与光谱分析

四、教学实验

1、学时数：6学时，开出3个实验。

2 、内容

针对下列内容开设教学实验：

（1）振动信号测试与处理：构筑振动信号测试系统并测试，对振动信号进行时域分析与频域分析

（2）轴承振动信号测试与故障分析。多组典型故障轴承，测试其运转过程的振动信号并分析比较。

（3）利用测振传感器及数采器采集工厂中机床运转振动信号，排除噪声干扰，提取反映机床状态的信号，并理解状态监测的含义。