《机械故障诊断技术》机械故障诊断技术
机械故障诊断技术实验报告
E(:,1:4)=[]; %去掉 1 到 4 列
PJ=mean(E);%平均值
YXZ=sqrt(sum(E.^2)/length(E));%有效值
JF= YXZ^2;%均方值
YD= YXZ /PJ;%裕度指标
WD=sum((abs(E)-PJ).^3)/length(E)/(YXZ.^3);%歪度指标
2.转子实验台转速测量 磁电式传感器实质上是电涡流传感器，通过电涡流效应进行工作。当轮齿接
近传感器和离开传感器时，都会产生大小不同的脉冲信号，通过采集这些信号就 可以进行后续的数据分析，进而测量出回转系统的运行速度。
将磁电传感器安装在转子试验台上专用的传感器架上，使其探头对准测速用 15 齿齿轮的中部，调节探头与齿顶的距离，使测试距离为 1mm。在已知发讯齿轮 齿数的情况下，测得的传感器输出信号脉冲的频率就可以计算出测速齿轮的转 速。如设齿轮齿数为 N，转速为 n，脉冲频率为 f，则有：n=f/N 。
机械故障诊断技术实验
图 4 转子实验台轴心轨迹测量 图 5 转子实验台转速测量
图 6 转子实验台转子振动噪声测量
6
图 1 基于速度的振动测量的幅频谱图
转子实验台转子振动噪声测量
1、噪声测量结果计算如下
Matlab 程序代码：
首先把测量的数据拷入 Matlab 中安装目录下的 bin 文件下的以文件名为
data 的.txt 格式中。然后直接调用其中的数据进行构成矩阵。
clear all %清楚变量
E=importdata('data.txt');%提取 data.txt 的数据构成矩阵 E
QD=sum((abs(E)-PJ).^4)/length(E)/(YXZ.^4);%峭度指标
机械故障诊断技术简介
机械故障诊断技术简介机械故障诊断技术是一门研究机械设备故障原因及排故的学科。
机械故障诊断技术属于计算机诊断技术的一种，它在现代生产技术中起着越来越重要的作用。
机械故障诊断技术通过对机械设备故障的检查、对特定故障的分析等方式，给出机械故障原因以及应采取的措施，以达成故障的消除。
机械故障诊断技术的基本方法可以分为两类：一类是利用观察手段，通过对机械产品外观及内部结构检查，判断机械故障原因；另一类是利用计算机技术，经过计算机数据处理系统对机械系统控制模式或现场环境状态的分析，最终判断出机械故障的原因。
无论采用哪种方法，机械故障诊断技术均包括设备故障检查、系统故障分析和措施推断三个主要部分。
设备故障检查是机械故障诊断的第一步，其主要作用是对机械设备进行现场检查，对故障现象进行初步确定，以及对故障现象所影响的部分进行析出。
可以采用观察检查、排查检查和试验检查等方法，以确定故障部位及潜在故障，为下一步系统故障分析提供依据。
系统故障分析是机械故障诊断的核心，其主要任务是对机械故障原因进行详细分析，以确定机械故障源头。
此外，系统故障分析还要求评估影响故障的其他因素，以排除可能的非故障原因。
机械故障诊断技术的最后一步是措施推断，其主要任务是根据系统故障分析的结果，提出针对性的维修方案，以消除故障。
对于同一类故障，可以综合考虑其发生的原因，通过分析排除故障源，给出有效的措施，从而达成故障消除的目的。
机械故障诊断技术在工业生产中占据着重要地位，它可以有效地检测机械设备的故障原因，提出合理的排除方案，从而减少机械设备的维修成本，缩短设备维修时间，提高机械设备的使用寿命。
在未来，随着技术的进步，机械故障诊断技术将有望进一步改善，以满足不断发展的工业需求。
总之，机械故障诊断技术既是一种重要的技术学科，又是一种有效的企业管理工具。
它可以有效地帮助企业解决机械设备故障，并有效降低企业维修成本，提高企业效率和利润。
机械设备故障诊断技术及方法
机械设备故障诊断技术及方法
机械设备故障诊断技术及方法包括以下几种：
1.经验诊断法：基于经验推理，通过对已知故障的分析，对新问题进
行判断和诊断。
但该方法受限于经验的丰富性和专业性。
2.故障树分析法（FTA）：将机械设备的故障按照原因和后果的逻辑
关系绘制成树状结构，以便确定故障的根本原因和可能的组合条件。
3.事件树分析法（ETA）：与FTA类似，但是从事件的发生过程角度
切入。
通过对事件的因果关系进行分析，以确定故障的可能原因。
4.信号处理法：通过采集机械设备运行过程中的各种信号，比如温度、压力、振动等，进行分析和处理，以确定故障原因。
该方法适用于那些难
以进行物理实验的设备。
5.模型建立法：建立机械设备运行模型，并通过模型分析来确定故障
原因。
该方法需要丰富的模型知识和数据。
综上所述，机械设备故障诊断技术及方法各有优缺点，选用合适方法
需要根据具体情况灵活运用。
《机械设备故障诊断技术》(设备故障诊断)
机械设备故障诊断技术
1.1.1 设备故障诊断的含义和特性
2. 设备故障诊断的特性
（1）多样性
化工过程装置 静设备：如换热器、传质容器、反应器、变换器、塔设备等 动设备：如旋转机器和往复机器等 设备结构不同，工艺参数各异，制造安装差异 使用环境不同，产生各种故障
如离心式、轴流式压缩机、烟气轮机：
工艺气体粉料（催化剂），转子不平衡、振动、摩擦、磨损故障
3.7 高速旋转机械不稳定自激振动故障的分析方法
4 往复式压缩机的故障分析和管道振动 4.1 往复式压缩机的故障类型与故障原因； 4.2 示功图及阀片运动规律的测量与故障分析
4.3 压缩机的气流压力脉动与管道振动
5 齿轮故障诊断 5.1 齿轮常见故障；
5.2 齿轮故障振动的诊断；
5.3 齿轮故障噪声的诊断
机械设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ故障诊断技术
1.1.1 设备故障诊断的含义和特性
1. 设备故障诊断的含义 应用现代测试技术、诊断理论方法 识别诊断设备故障机理、原因、部位和程度 根据诊断结论，确定设备维修方案和防范措施
设备故障：设备丧失工作效能程度，设备丧失规定性能状态
诊 断：用测试分析技术和故障识别方法
确定故障性质、程度、类别和部位，研究故障机理的学科
1.2 设备故障的类型和状态监测技术
2 故障诊断的信号处理方法 2.1 信号处理基础知识； 2.2 旋转机械常用的振动信号处理图形； 2.3 信号的时频分析
3 旋转机械故障诊断 3.1 转子不平衡故障诊断；3.2 转子不对中故障诊断；3.3 滑动轴承故障诊断
3.4 转子摩擦故障诊断； 3.5 浮动环密封故障诊断；3.6 叶片式机器中流体激振故障诊断
机械设备故障诊断技术
机械故障诊断技术简介
机械故障诊断技术简介
机械故障诊断技术是指利用先进的计算机技术、传感器技术和诊断算法，对机械设备进行精准的故障诊断。
其特点是以机械故障为核心，融合多种信息技术手段结合高效算法，快速准确地判定机械设备的故障原因。
机械故障诊断技术的应用范围广泛，可以用于汽车、电子设备、机床、船舶、飞机等领域。
机械故障诊断技术主要包括以下几个方面：
1.传感器技术：通过安装各种传感器，采集机械设备的运行数据，如转速、电压、电流、温度、压力等信息。
2.信号处理技术：对传感器采集到的信号进行处理，如滤波、降噪、增益等，以提高信号的质量和准确性。
3.特征提取技术：将信号转化为特征向量，通过数学模型来判定不同特征间的关系，并分析出某些特征与机械故障之间的关联。
4.数据挖掘技术：应用数据挖掘算法，从机械设备的历史数据中找出规律和趋势，以预测机械故障的发生。
5.诊断算法：根据机械设备的特征向量和历史数据，采用不同的诊断算法，如神经网络、支持向量机、朴素贝叶斯等，来实现故障的诊断。
在实际应用时，机械故障诊断技术需要根据具体的应用场景进行调整和优化，以达到更好的诊断效果。
机械故障诊断技术
1.构成一个确定性振动的三个基本要素是什么?答：构成一个确定性振动有三个基本要素，即振幅s、频率f和相位φ。
2. 机械故障诊断包括哪几个方面的内容？答：机械故障诊断的内容包括以下三个方面 1、运行状态的检测： 2、设备运行状态的趋势预报 3、故障类型、程度、部位、原因的确定:3.按照振动频率的高低，通常把振动分为哪三种类型？在各类新中主要测量的是什么物体？为什么？答：（1）按振动频率分为高频振动、中频振动和低频振动三种；（2）低频范围：测量位移量。
因为在低频范围造成破坏的主要因素是应力的强度，位移量是与应变，应力直接相关的参数；中频范围：测量速度量。
因为振动部件的疲劳进程与振动速度成正比，振动能量与振动速度的平方成正比，在这个范围内，零件主要表现为疲劳破坏。
高频范围：测量加速度。
加速度表示振动部件所受冲击力的强度。
冲击力的大小与冲击的频率与加速度值正相关4.形成噪声干扰必须具备哪些要素？抑制噪声干扰的方法有哪些？答：（1）必须具备噪声源；对噪声敏感的接收电路及噪声源接受电路间耦合通道三个要素。
（2）解决方法：降低噪声源的强度，使接收电路对噪声不敏感；抑制或切断噪声源与接受电路间的耦合通道5.在观察频谱图作故障诊断分析时，应注意哪些要点？答：1、注意那些幅值比过去有显著变化的谱线，分析它的频率对应着哪一个部件的特征频率。
2、观察那些幅值较大的谱线（它们是机械设备振动的主要因素），关注这些谱线的频率所对应的运动零部件。
3、注意与转频有固定比值关系的谱线（它们是与机械运动状态有关的状态信息），注意它们之中是否存在与过去相比发生了变化的谱线6、旋转机械常见的故障有哪些？答：1）、转子-轴承系统不稳定； 2)、转子不平衡振动 ;3)、转子、联轴器不对中振动 ; 4)、转轴弯曲故障 ; 5)、转轴横向裂纹故障; 6）、连接松动故障； 7）、碰摩故障; 8）、喘振。
7. 点巡检制度设备诊断模式是指什么？“五定”作业制度是什么？答：（1）采用便携式仪器，对设备进行定期的巡检，记录所测定的参数，根据时间历程的数据进行故障判断、劣化趋势分析，这类模式称为点巡检制度，（2）“五定”作业制度是定人员、定时间、定测点参数、定测量仪器。
机械故障诊断技术_其他故障诊断技术
如何从复杂的机械设备运行数据中提取出有用的故障特征，是故障诊断技术的关键。目前，一些先进的信号处理和特 征提取方法已经在故障诊断中得到了应用，但仍需要进一步完善和优化。
故障诊断准确性
提高故障诊断的准确性是故障诊断技术一直追求的目标。然而，由于机械设备种类繁多、故障模式复杂 多变等因素，实现高准确性的故障诊断仍然具有很大的挑战性。
光学与声学故障诊断技术
红外热像检测
利用红外热像仪检测设备 表面的温度分布，诊断设 备的过热、接触不良等故 障。
激光干涉测量
利用激光干涉仪测量设备 的微小位移和形变，诊断 设备的机械故障。
声发射检测
通过声发射传感器检测设 备内部裂纹扩展、应力波 等声发射信号，诊断设备 的疲劳、裂纹等故障。
04
机械故障诊断案例分析
故障预测与健康管理技术研究
故障预测与健康管理（PHM）技术是一种新兴的故障诊断 技术，它通过对机械设备的实时监测和数据分析，实现对 设备故障的早期预警和健康管理。未来，PHM技术将成为 故障诊断领域的重要研究方向之一。
THANKS
感谢观看
多技术融合
将多种故障诊断技术融合起来，形成优势互补，提高故障诊断的全面性和准确性。例如， 将振动分析、油液分析、红外测温等技术相结合，可以对机械设备进行更全面的状态监测 和故障诊断。
故障诊断技术面临的挑战与问题
数据获取与处理
在进行故障诊断时，需要获取大量的机械设备运行数据。然而，由于数据来源多样、数据质量参差不齐等问题，给数 据获取和处理带来了很大的挑战。
压路机振动轮、行走机构和转向系统等部件的故障。
05
其他故障诊断技术应用实例
电气设备故障诊断实例
电机故障诊断
机械故障诊断技术习题参考答案
1参考答案教材设备故障诊断沈庆根、郑水英化学工业出版社2006.3第1版2010.6.28 于电子科技大学1 第1章概论1.1 机械设备故障诊断包括哪几个方面的内容答机械设备故障诊断所包含的内容可分为三部分。
第一部分是利用各种传感器和监测仪表获取设备运行状态的信息即信号采集。
采集到的信号还需要用信号分析系统加以处理去除无用信息提取能反映设备状态的有用信息称为特征信息从这些信息中发现设备各主要部位和零部件的性能是处于良好状态还是故障状态这部分内容称为状态监测它包含了信号采集和信号处理。
第二部分是如果发现设备工作状态不正常或存在故障则需要对能够反映故障状态的特征参数和信息进行识别利用专家的知识和经验像医生诊断疾病那样诊断出设备存在的故障类型、故障部分、故障程度和产生故障的原因这部分内容称为故障诊断。
第三部分称为诊断决策根据诊断结论采取控制、治理和预防措施。
在故障的预防措施中还包括对设备或关键零部件的可靠性分析和剩余寿命估计。
有些机械设备由于结构复杂影响因素众多或者对故障形成的机理了解不够也有从治理措施的有效性来证明诊断结论是否正确。
由此可见设备诊断技术所包含的内容比较广泛诸如设备状态参数力、位移、振动、噪声、裂纹、磨损、腐蚀、温度、压力和流量等的监测状态特征参数变化的辨识机器发生振动和机械损伤时的原因分析故障的控制与防治机械零部件的可靠性分析和剩余寿命估计等都属于设备故障诊断的范畴。
1.2 请简述开展机械设备故障诊断的意义。
答1、可以带来很大的经济效益。
①采用故障诊断技术可以减少突发事故的发生从而避免突发事故造成的损失带来可观的经济效益。
②采用故障诊断技术可以减少维修费用降低维修成本。
2、研究故障诊断技术可以带动和促进其他相关学科的发展。
故障诊断涉及多方面的科学知识诊断工作的深入开展必将推动其他边缘学科的相互交叉、渗透和发展。
2 第2章故障诊断的信号处理方法2.1 信号特征的时域提取方法包括哪些答信号特征的时域提取方法包括平均值、均方根值、有效值、峰值、峰值指标、脉冲指标、裕度指标、偏度指标或歪度指标、偏斜度指标、峭度指标。
机械设备故障诊断实施技术
也就是指采集器可同步统计旳信号路数 一般为1、2、4、8、16不等
指采集器采集数据旳快慢，单位为Hz， 其值越大越好。
是指采集器感知信号幅值微小变化旳能力
(5)信噪比 是决定采集器动态范围旳指标，单位 为dB，要求越大越好。
(6)输入输出阻抗 是采集器与其他仪器相联时需要考虑 旳指标，要求输入阻抗尽量大些而输 出阻抗尽量小些。
对于与固有振动频率有关旳 高频振动 振动加速度作为检测参数。
为了提升诊疗旳有效性 , 可考虑用两种措施同步进行检测。
2. 检测部位与检测方向
一般减速器 , 其检测部位选择在轴承座盖
高速增速器 , 如轴承座在机箱内部 , 则选择轴承座附近刚性 很好旳部位 , 或测量基础旳振动。通 常要求测定部位旳表面 应是光滑旳 , 而且为了取得精确旳测定值 , 应保持每次旳检 测位置不变。
-0.14
0.12
-0.05
0
0.05
0.15
0.1
0.15
-
差
0.07
编码值
12
13
6
3
12
10
11
14
13
6
3
3
二进制
110
1101
0110
0101
1100
1010
1011 1110 1101 0110
0101 0101
0
2 . 力
(7)存贮容量
4.1.2.3 信号分析与处理设备
理论上旳多种数学运算必须借助一定旳硬件设备才 干真正得以实现，这就是信号旳分析与处理设备。
信号分析与处理设备分为两大类
通用型和专用型
所谓通用型信号分析与处理设备，是指由通用计算机 硬件和基于其上旳信号分析与处理软件构成旳系统； 所谓专用型信号分析与处理设备，则是指除通用型之 外旳其他多种信号分析与处理设备。
机械故障诊断技术的原理与分类
感谢
机电设备维修
机电设备维修
• 7．机器性能参数测定法 • 显示机器主要功能的机器性能参数，一般可以直接从机器的仪表上
读出，由这些数据可以判定机器的运行状态是否离开正常范围。机 器性能参数测定方法主要用于状态监测或作为故障诊断的辅助手段。
机电设备维修
故障诊断的 内容
要点1
故障诊断的 基本原理
要பைடு நூலகம்2
故障诊断的 基本方法
(三)基本方法
机电设备维修
• 机械故障诊断分类方法有两种：
• 一是按诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法 和精密诊断法。
• 二是按诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、
振动噪声测定法、无损检验法、磨损残余物测定法和 机器性能参数测定法等。
机电设备维修
• 1．简易诊断法 • 简易诊断法指主要采用便携式的简易诊断仪器，如测振仪、声级
计、工业内窥镜、红外点温仪对设备进行人工巡回监测，根据设定 的标准或人的经验分析，了解设备是否处于正常状态。简易诊断法 主要解决的是状态监测和一般的趋势预报问题。
机电设备维修
• 2．精密诊断法 • 精密诊断法指对已产生异常状态的原因采用精密诊断仪器和各种分
析手段(包括计算机辅助分析方法、诊断专家系统等)进行综合分析， 以期了解故障的类型、程度、部位和产生的原因及故障发展的趋势 等问题。精密诊断法主要解决的问题是分析故障原因和较准确地确 定发展趋势。
机电设备维修
• 4．振动噪声测定法 • 机械设备动态下的振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故
障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。因此利用这种信 息进行故障诊断是比较有效的方法。其中特别是振动法，信号处理 比较容易，因此应用更加普遍。
机械故障快速诊断技术
映设备状态的二次效应也是多种多样 的，与之相适 应 的诊断手段有振动测试 ， 油样 分析 、 温 度监测 、 冲 击脉冲测量 、 超声波探伤 以及性能参数检测 等多种。 每一种诊断手段都是从不同的角度揭示故障某种特 性， 获取有关设备某一方面 的状态信息 ， 但任何一种 诊断手段 ， 都有它 的特殊作 用 ， 也都有其 局限性 ， 因 此， 在实施 现场诊 断时 ， 需要根据具体情 况 ， 灵 活应 用 各 种诊 断 手 段 ，如 ：诊 断滚 动 轴 承可 以应 用 脉 冲 法、 振动法、 温度监测 、 油液分析等多种手段 ， 以便做 出准确 的判 断 。 振 动 诊 断 是 应 用 最 普 遍 也 是 最 重 要 的 诊 断 手 段， 然而 ， 它对于低速 （ 尤其是超低速 ） 设备 的诊断显 得不敏感 ，类似这样低速设备的诊断还须采用其他 辅助手段 ， 如油液分析方法 ， 较适合于诊 断低转速设 备， 用振动诊断手段却不一定能做出确切的判断。 ３ ． ２ 采 用多种 分 析方 法 充分 提取 故 障特性 （ １ ） 各种信号分析方法的综合运用 对设备状态信号 ， 从多方面分析 ， 充分提取故障 特征 ， 为确诊故 障提供充分准确的信息 ， 这也是综合 诊断的重要 内容。过去 ， 对振动分析 ， 一般 只强调频 率分析 ， 频率分析作为振动分析的经典方法 ， 在故障 诊断 中有着最广泛 的应用 ， 但是 ， 它在故 障诊 断中的 作用仍然是有限的。 有时有可能造成误判。 造成这种 情况的主要 因素有 ：
２ 机械设备故 障诊 断技 术所 包含 的内容
机械设备故障诊断技术根据诊 断的 目的及所选 取 的诊 断 方法 不 同其实 施 过程 也 有 所 不 同 ，但 基 本 过程是相同的， 主要包括 ： 机械设备状态信号特征 的 获取 、 故障特征的提取 、 故障诊断、 维修决策的形成 。 机械设备状态信号是机械设备异 常或故障信息 的载体 ，选用一定的方法和检测系统采集最能反映 诊 断对象状态特征的信号 ，是故障诊断技术实施过 程 中不可缺少的环节。能够真实 、 充分地采集到足够 数量而且客观反映对象状况的状态信号 ，是故障诊 断技术成功与否的关键 ， 当识别故障之后 ， 必须进一 步对设 备的异常或故 障及其危 险程 度做出评价 ， 以 便研究和确定维修的具体形式 ， 即所谓的维修决策。
机械故障诊断技术2_机械振动及信号
按振动规律分类
这种分类，主要 是根据振动在时间 按振动的动力学特征分类
（1）自由振动与固有频率
这种振动靠初始激励一次性获得振动能量，历程有限，一般不会 对设备造成破坏，不是现场设备诊断所需考虑的目标。描写单自由度 线性系统的运动方程式为： d 2 x(t ) m kx(t ) 0 dt 2 通过对自由振动方程的求解，我们导出了一个很有用的关系式： 无阻尼自由振动的振动频率为:
物体在持续的周期变化的外力作用下产生的振动叫强迫振动，如 不平衡、不对中所引起的振动。
由图2—3所见，衰减自由振动随时间 推移迅速消失，而强迫振动则不受阻 尼影响，是一种振动频率和激振力同 频的振动。从而可见，强迫振动过程 不仅与激振力的性质（激励频率和幅 值）有关，而且，与物体自身固有的 特性（质量、弹性刚度、阻尼）有关， 这就是强迫振动的特点。
m
d x dx c kx Fo sin t dt dt 2
（ 惯 性 力 ） （ 阻 尼 力 ） （ 弹 性 力 ） （ 激 振 力 ）
2
图2－2强迫振动力学模型
图2－3 强迫振动响应过程 a)强迫振动 b)衰减振动 c)合成振动
(3) 自激振动
自激振动是在没有外力作用下，只是由于系统自身的原因所产生的 激励而引起的振动，如油膜振荡、喘振等。自激振动是一种比较危险的 振动。设备一旦发生自激振动，常常使设备运行失去稳定性。 比较规范的定义是：在非线性机械系统内，由非振荡能量转变为振 荡激励所产生的振动称为自激振动。
第二章 机械振动及信号
在冶金、化工、机械等企业中旋转机械设备 约占80％，这些旋转设备主要包括发电机、电动 机、透平制氧机、鼓风机、大型轧钢机等，在众 多的诊断技术中，没有任何技术能比振动信号分 析对机器设备状况提供更深刻的了解。另外，由 于旋转机械设备在运行中易出现不对中或受外力 作用而产生振动的现象，其大小与安装质量和使 用中的故障有直接关系。由此可见，振动分析及 测量在诊断旋转机械中有着重要的地位。
机械设备故障诊断技术及方法
机械设备故障诊断技术及方法
一、机械设备故障诊断技术
1、图像识别技术
图像识别技术是基于图像处理、模式识别和计算机视觉等多学科的一
种技术，可以通过机器自动识别图像中的特征，从而诊断出机械设备故障。
它利用图像识别算法，根据特定设备上细致的拍摄图像的信息，经过计算
机识别，分析出模式、参数、结构信息，从而诊断出机械设备故障。
2、传感器技术
传感器技术是指利用传感器可以直接检测机械设备上可测量参数的改变，从而诊断出机械设备故障。
这种技术可以检测温度、压力、流量、振动、电弧等物理参数的变化情况，然后对机械设备故障进行诊断。
3、机器学习技术
机器学习技术是指智能系统能够通过不断自学习，从大量数据中学习
出若干模型，并根据这些模型进行精确判断，从而诊断出机械设备故障。
机器学习技术可以根据搜集的大量数据建立模型，分析其中的规律，从而
对机械设备状态和参数变化进行判断，从而诊断出机械设备故障。
二、机械设备故障诊断方法
1、直接诊断法
直接诊断法是指利用传感器和测量仪表直接对机械设备的参数进行测量，从而判断出机械设备故障的方法。
机械故障诊断技术
第一章1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。
2、机械故障诊断的基本方法可按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为：简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为：直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机械性能参数测定法。
3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线）。
6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？答：横轴包括：a.磨合期（故障率较高），b.正常使用期（故障率最低），c.耗损期（故障率逐步升高）；纵轴包括：a.绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态），b.黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器处于警戒注意状态），c.红区（故障率已大幅上升的阶段，表示机器处于严重或危险状态，要随时准备停机）。
第二章1、按照振动的动力学特性分类，可将机械振动分为三种类型：自由振动和固有频率、强迫振动和共振、自激振动。
2、固有频率与物体的初始情况无关，完全由物体的力学性质决定，是物体自身固有的。
3、在非线性机械系统内，由非振荡能量转变为振荡激励所产生的振动称为：自激振动。
4、构成一个确定性振动有三个基本要素，即：振幅S、频率f或和相位。
5、机械故障诊断技术的应用分为：事故前预防和事故后分析。
8、强迫振动有什么特点？答：a.物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动，其稳定响应频率与激励力频率相等。
b.振幅B的大小除了与激励力大小成正比，与刚度成反比外，还与频率比、阻尼比有关。
C.物体位移达到最大值的时间与激励力达到最大值的时间是不同的，两者之间存在有一个相位差。
9、自激振动有什么特点?答：a.随机性；b.振动系统非线性特征较强时才足以引发自激振动，使振动系统所具有的非周期能量转换为系统振动能量；c.自激振动与转速不成正比例；d.转轴存在异步涡动；f.振动波形在暂态阶段有较大的随机振动成分，而稳态时，波形是规则的周期振动，与一般的强迫振动近似的正弦波有区别。
机械故障诊断技术
3、有的仪器可分为几个频率档可分别读值， 也可同时进行若干个频率档分析。 二、声级计 机械运转是会产生：振动和噪声。 声级计是测量噪声的专用分析仪器。 一般使用电容式传声器，经放大及计权后可读出声压 级的大小。 存在的问题：1、存在背景噪声的干扰；2、虽然能进 行倍频程分析，但由于产生噪声的零件多、传输途径 复杂，很难确定产生故障的零件部位。 三、温度计 温度仪、红外线测温仪、温度传感器、温度监测系统
曲线)
浴盆曲线沿时间轴分为三部分:
Ⅰ 磨合期,表示新机器的跑合阶段,故障率较高;
Ⅱ 正常使用期,表示机器经跑合后处于稳定阶段, 故障率最低;
Ⅲ 耗损期,表示机器由于磨损、疲劳、腐蚀等已 处于老年阶段，故障率逐步上升。
一般现场设备都处于Ⅱ、Ⅲ阶段，可取浴盆曲 线的一半，称为劣化曲线。 劣化曲线沿纵轴可分为三个阶段： 绿区（G） 包括浴盆曲线的正常使用阶段， 故障率最低，它表示机器处于良好状态； 黄区（Y） 包括浴盆曲线Ⅲ区的初始阶段， 故障率已有升高的趋势，表示机器处于注意状态；
第五节、旋转机械转子现场平衡技术
第三节、旋转机械故障的简易诊断法
简易诊断方法 是采用便携式测 振仪采集信号，并由信号的某些参数或 统计量构成诊断指标，由此来判定设备 的运行状态是否正常。 简易诊断方法 主要用于设备 状态监测，作为精密诊断的基础。 特点：简单易行、投资少、见效快； 但功能受限制，只能解决故障诊断的初 步分类（初级阶段）。
设备监测与诊断过程
设备监测与诊断过程如框图所示：
故障模拟 信号检测 特征提取 各种样板模式
典型故障
信号检测
故障信号
特征提取
故障档案库
状态模式 待检模式
设备
机械故障诊断技术
机械故障诊断技术序言：随着科学技术的发展,机械设备越来越复杂,自动化水平越来越高,机械设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大,与其有关的费用越来越高,机器运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失,甚至还可能导致人员伤亡。
通过对设备工况进行检测,对故障发展趋势进行早期诊断,找出故障原因,采取措施避免设备的突然损坏,使之安全经济地运转,在现代工业生产中起着重要的作用。
开展机械设备故障检测与诊断技术的研究具有重要的现实意义。
本文简单的介绍了机械故障诊断方面的含义、内容、常用方法和研究现状等，并介绍了一些技术及案例分析。
一、故障诊断的意义、含义、基本内容、常用方法及机械故障诊断的研究现状1-1 故障诊断技术简介1. 故障诊断的意义：保障生产安全、改革设备维修制度、提高生产率。
2. 故障的含义：机械系统偏离功能；功能失效。
3. 故障诊断技术：是了解、掌握设备在使用中的状态，确定其整体或局部是否正常，早期发现故障及其原因，并预报故障发展趋势的技术。
4. 故障诊断基本内容：①设备运行状态的监测--利用监测信息，判断是否正常？发现故障苗头；②设备运行状态的趋势预报--利用运行状态的发展趋势，预知设备的劣化速度，为生产安排、维修计划做准备。
③故障类型、程度、部位和原因的确定--为诊断决策提供依据。
5. 故障诊断方法①按诊断环境分类：离线与在线诊断；②按监测手段分类：振动监测诊断法、噪声监测诊断法、温度监测诊断法、声发射监测诊断法、压力监测诊断法、油液监测诊断法、金相分析诊断法等；③按诊断方法、原理分类：频域诊断法、时域诊断法、统计分析法、信息理论分析法、模式识别法、人工神经网络、专家系统等等；④按诊断对象分类：军械装备，矿山机械、选矿机械、旋转机械等。
1-2 故障诊断技术的发展①第二次世界大战中，认识到这种技术的重要性；②第二次世界大战后，因对应技术未发展而发展不快；③60年代后，电子技术、计算机技术发展、1965年FFT方法和对应的数字信号处理和分析技术的发展为设备诊断技术奠定了技术基础美国：1967年成立美国机械故障预防小组，在航空、航天、军事、核能等尖端部门目前处于领先地位。
机械故障诊断技术
当诊断一台设备的故障部位和 原因时，往往需要综合的运用 多种检测方法。在判定前，要 列举各种可能及该可能的特征 参数值，再与检测得到的数据 进行对比验证，将对比不相符 合的可能排除，剩下相符的可 能，即为设备的故障部位和原 因。这就是故障诊断中所普遍 使用的——排除法。
1
小结 2
第1章 思考题
故障诊断的基础是建立在___________ 原理上的。
劣化曲线沿纵轴分成的三个区间分别是什么？代表什么意义？
01 故障诊断的基础是建立在能量耗散原理上的。所有设备的作 用都是能量转换与传递，设备状态愈好，转换与传递过程中 的附加能量损耗愈小。例如机械设备，其传递的能量是以力 、速度两个主要物理参数来表征，附加能量损耗主要通过温 度及振动参数表现。随着设备劣化程度加大，附加能量损耗 也增大。因此，监测附加能量损耗的变化，可以了解设备劣 化程度。
02 (能量参数：电压及电流、压力及流量等）
1.1 设备的 寿命及劣化
曲线
一．浴盆曲线
浴盆曲线：设备维修工程中，根据统计得出 的一般机械设备劣化进程规律曲线。由于曲 线的形状类似浴盆的剖面线，因此称为浴盆 曲线。
设备的寿命曲 线（浴盆曲线）
故 障 率
Ⅰ——磨合期 Ⅱ——正常使用期 Ⅲ——耗损期
%
，观测特征频率的振动幅值变化，可以了解该零部件的运动状态和劣化程度。（
振动法，由于不受背景噪声干扰的影响，使信号处理比较容易，因此应用更加普
遍。）
5.无损检测 法
无损检测是一种从材料和产品的无损检测技 术中发展起来的方法，它是在不破坏材料表 面及内部结构的情况下检测机械零部件缺陷 的方法。它使用的手段包括超声、红外、x射 线、γ射线、声发射、磁粉 探伤、渗透染 色等。