机械故障诊断第1
机械设备故障诊断经典问题及答案详解
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。
监测与诊断系统应具备有哪些工作目标？监测与诊断系统的一般工作过程与步骤是怎样的？1) 能了解被监测系统的运行状态，保证其运行状态在设计约束之内；2) 能提供机器状态的准确描述；3) 能预报机器故障，防止大型事故产生，保证人民生命的安全。
故障诊断技术的实施过程主要包括：诊断文档建立和故障诊断实施其中故障诊断技术在实施过程中包括以下几个关键的内容： 1状态信号采集 2故障特征提取 3技术状态识别 4o 维修决策形成。
什么是转子的临界转速？挠性转子是如何定义的？答：1）当转子的转速达到横向振动的一阶自振频率时，将发生一阶共振，此时的转速即为临界转速。
机械工程中的机械设备的故障诊断和维修的规范要求
机械工程中的机械设备的故障诊断和维修的规范要求在机械工程领域中，机械设备的故障诊断和维修是一个至关重要的环节。
当机械设备出现故障时，及时准确地进行诊断和维修，可以保证设备的正常运行，提高生产效率。
为了确保故障诊断和维修的质量和效果，根据相关标准和规范，下面将介绍机械工程中机械设备的故障诊断和维修的规范要求。
一、故障诊断准则在机械设备故障诊断过程中，要遵循以下准则：1. 客观性和准确性：故障诊断应基于客观的数据和信息，避免主观臆断。
诊断结果应准确并得到验证。
2. 综合分析：通过综合分析设备的运行数据、工艺参数、历史故障等信息，全面评估设备的故障原因。
3. 优先级：对于多个可能的故障原因，应按照优先级进行诊断，以提高效率。
4. 故障分类：将故障按照不同类型和程度进行分类，有助于确定适当的修复措施。
二、故障诊断流程机械设备的故障诊断应按照以下流程进行：1. 故障现象观察：仔细观察设备出现故障的表现，包括声音、震动、温度升高等。
记录详细的现象描述。
2. 数据收集：收集设备的运行数据、传感器读数、工艺参数等信息。
确保数据的准确性和完整性。
3. 故障分析：根据收集到的数据和现象描述，进行故障分析。
利用故障数据库和专家经验进行辅助。
4. 诊断确认：对可能的故障原因进行评估和确认，确定故障诊断结果。
5. 故障原因分析：进行深入分析，找出故障的根本原因，以避免类似故障的再次发生。
三、维修规范要求在进行机械设备维修时，应遵守以下规范要求：1. 安全第一：维修操作应遵循相关安全规定，使用符合标准的工具和装备。
保证维修人员的人身安全。
2. 维修计划：制定细致的维修计划，明确维修的目标、流程和时间安排。
合理安排维修人员和维修设备。
3. 材料和备件：使用原厂的优质材料和备件进行维修，保证维修质量和设备性能。
4. 文件记录：详细记录维修过程和结果，包括故障原因、更换的部件、维修方法等。
供后续参考和教训总结。
5. 维修验证：维修完成后，进行维修结果的验证和测试，确保设备能够正常运行。
机械工程师如何进行机械系统的故障诊断与维修
机械工程师如何进行机械系统的故障诊断与维修随着科技的进步和工业的发展，机械工程师的工作变得越来越重要。
在各行各业中，机械系统的故障诊断与维修是机械工程师必备的技能之一。
本文将从故障诊断和维修两个方面阐述机械工程师应如何进行这一工作，以提高工作效率和质量。
一、故障诊断故障诊断是机械工程师进行机械系统维修的第一步。
要进行有效的故障诊断，机械工程师需要掌握以下几个关键步骤。
首先，机械工程师应了解整个机械系统的结构和工作原理。
通过查阅技术资料、与相关人员交流等方式，掌握机械系统的构成和各个部件的功能。
其次，机械工程师需要准确获取故障现象和客户的反馈信息。
通过与客户的沟通，了解故障出现的具体情况和存在的问题。
同时，通过观察机械系统的运行状态，获取更多的故障现象和特征。
接着，机械工程师应运用适当的分析方法和工具，对故障进行初步分析。
可以借助故障分析图、故障树分析等工具，对故障现象和原因进行逻辑推理和判断，缩小故障范围。
最后，机械工程师需要进行具体的实验和测试，以确认故障原因。
通过使用测量仪器、开展试验工作，对疑似故障部件进行检测，找出真正的故障源。
二、维修方法在确定了故障原因后，机械工程师需要采取相应的维修方法来解决问题。
以下是一些常用的维修方法。
首先是修复和更换故障部件。
如果故障是由某个具体部件的损坏所引起的，机械工程师可以采用修复和更换的方法来解决问题。
修复可以包括焊接、研磨等操作，更换则需要选择合适的备件并进行更换工作。
其次是调整和校准机械系统。
有些故障可能是由于机械系统的调整不当或校准错误造成的。
机械工程师可以通过仔细分析和调整机械系统的参数，使其恢复正常工作。
再次是清洁和润滑机械部件。
有时，机械系统的故障可能是由于机械部件的积尘、杂质或润滑不良所引起的。
机械工程师可以采用清洗和润滑的方法，将部件清理干净并提供足够的润滑。
最后是对机械系统进行维护和保养。
除了解决具体故障外，机械工程师还需对机械系统进行定期的检查和维护，以预防故障的发生。
机械设备故障诊断大作业何剑秋
附件江苏开放大学形成性考核作业学号*************姓名何剑秋课程代码110048课程名称机电设备故障诊断与维修评阅教师第 1 次任务共 1 次任务江苏开放大学说明：本次大作业主要检查学员学习了本门课程的知识实际运用能力及检验实验完成情况，重点检查3次线下实验任务完成情况和能力检验，共三大题，100分。
一、在课程第6学习单元中布置了实验一：普通车床主轴与导轨平行度测量要求：学员阅读实验指导，参考微课视频指导，学员线下现场自己练习，掌握普通车床主轴与导轨平行度测量方法和故障检修。
请完成以下任务：（本题40分）1、完成本实验的主要步骤？答：在a上母线测量平行度具体步骤如下1清理主轴锥孔表面釆用氏6号锥2)主轴圆周上分四等分并转到位置3在主轴锥孔中安装标准芯棒4安装百分表注意百分表安装应牢固5)纵向移动大拖板将百分表移至位置1记录该位置为零值注意百分表应与接触面保持垂直6横向移动中拖板,找寻芯棒外园面园弧最高点刀从左往右缓惶移动大拖板,百分表移动行程大约300mmn(每次测量百分表的行程相对致);8)记录百分表所测得的数据)在b侧母线测量平行度具体步骤如下：将百分表转到水平方向放在位置记录数值测量水平平行度2)旋转90°记录所测位置。
将主轴依次旋转90再同样沿两方向各测量一次2、现有四次测量数值，如下表，请整理数据，得出实际误差值填入下表中。
表1 车床导轨对主轴中心线的平行度2、总结本次实验的收获与体会？这次所遇到的是普通车床精度及检测,主要表现在用了时间长的普通车床因为拖板与导轨经常工作的关系摩擦时间较多所以导轨时间长了就会有磨埙。
车床导轨与主轴中心线的平行度不样有时会导致工件的直径有轻微大小头尺寸有误差，所以要用百分表去导轨与主轴平行度的误差。
步骤是1清理主轴锥孔表面采用莫氏6号锥2主轴圆周上分四等分,在主轴锥孔中安装标准芯棒。
安装百分表注意百分表安装应牢固。
纵向移动大拖板将百分表移至位置记录该位置为零值注意百分表应与接触面保持垂直。
数控机床机械故障诊断方式研究(1)
数控机床机械故障诊断方式研究作者：冯超来源：《数字化用户》2013年第05期【摘要】在最近若干年来，数控机床在制造业中得到了广泛的应用，也在企业生产过程中发挥了关键作用，为企业获得了较好的经济效益。
然而，考虑到数控机床所具备的先进、复杂、智能化等诸多特征，这就要求做好数控机床的维护保养工作。
从数控机床来看，机械维护设计的方面更多，不仅要维护主轴、导轨副以及丝杠，还要考虑到刀库、换刀装置、液压以及相关的气动系统等方面。
由于可能会存在较多的故障类型，诊断起来也有不少困难。
与此同时，在维护工作中，超过半数都是在维护相关的机械部件，所以，很有必要理解、运用相关的机械结构故障诊断与维护方式。
【关键词】数控机床机械故障诊断方式一、数控机床与数控机床相比，在加工过程普通机床要借助人来进行手动操作以及调整，这样数控机床就有了很大改观。
根据相数据控制所发出的指令，数控机床自动地开展加工工作。
从这个方面来看，数控机械自身的结构套能够满足自动化控制的要求。
数控机床的机械结构应该具备以下方面的特点：刚度较大、抗振性较强、灵敏性较高、热变形范围小，而且可以保持较高的精度以及高度的可靠性，在工艺和功能方面也显示出了复合化以及集成化特征。
二、数控机床机械结构的要求首先要考虑到数控机床可能的适用地点以及相关的机构特征，还要使得数控机床在结构方面具备以下特征：首先机床要有较高的静以及动刚度。
这就要求控制好机床机械结构的相关部件所带来的相关弹性变形，且维持在最小范围内，这样就可以确保所需要的加工精度以及表面质量。
再者就是要降低机床形成的热变形，在此过程中要降低发热，机床内部在发热过程中，发生了热变形，成为了关键的热源，应该最大程度地从主机中分离出热源。
此外，还要限制好温度上升，要强制性地在机床发热部位进行冷却，也可以对机床中的低温部分进行加热，这样就能够确保机床上的整体温度保持在同一水平，也可以降低因为温差而导致的翘曲变形。
此外，也要改进机床的相关机构。
机械设备状态监测与故障诊断技术
（大、中、小修 ） 不足维修——新故障和潜在的故障因素
路漫漫其悠远
机械设备状态监测与故障诊断技术
第一章 概 述
2.2重要缺陷—传统的检修方式对于故障的寻找往往需要
对设备的大拆大卸才能实现，检修周期长，且检修后，设备
机械设备状态监测与故 障诊断技术
路漫漫其悠远
2020/11/18
机械设备状态监测与故障诊断技术
第一章 概述
近些年来，设备状态监测与故障诊断逐渐进入工程应用 阶段，技术日趋成熟，应用范围日趋广泛，成为现代设备维 护技术的一个重要组成部分。
一、实施设备状态监测与故障诊断的意义
1.机械设备维护的基本任务：对设备进行合理的技术维护、 及时发现异常和故障、适时采取检修措施以最大限度保证其 正常运行。 2.传统的机械设备维护方法——一定意义上的经验维护法 特点：具有相当的局限性，往往依靠人的眼看、耳听、手摸 等感观手段获取某种信息继而凭借过去的经验来加以判断。
路漫漫其悠远
齿轮座受倾翻力矩作用
机械设备状态监测与故障诊断技术
机械振动及设备故障诊断方向
轧机主传动系统故障诊断
a. 咬入
路漫漫其悠远
c.抛出
齿轮座振动纪录曲线机械设备状态监测与故障诊断技术
机械振动及设备故障诊断方向
小波分析在故障诊断中的应用
小波具有时频“聚焦”特性 高斯小波—最大熵谱分析 小波分析—AR谱 实现微弱故障诊断信号分离和提取，发现早期故障 R1减速机高速轴工作侧轴承保持架不平衡产生的故障频率 计算值3.19HZ 故障：该轴承保持架不平衡
§ 有限元计算：两向受力，一向受压，等效应力最大
机械故障诊断
机械故障诊断故障诊断是机械维修中的关键任务之一。
在现代机械设备运行过程中，故障难免会出现，而快速准确地诊断和解决故障会极大地提高设备的可靠性和运行效率。
本文将介绍机械故障诊断的一般步骤以及常见的故障诊断方法，帮助读者了解并掌握机械故障诊断的基本知识。
一、故障诊断的一般步骤1. 收集信息：故障诊断的第一步是收集与故障相关的信息。
这包括机械设备的运行状态、异常表现、故障发生的时间等。
同时，还需询问设备操作人员，以了解故障发生前的操作情况。
2. 分析症状：在收集到足够的信息后，需要对故障的症状进行分析。
症状分析是故障诊断的核心内容，通过分析症状可以初步判断故障的种类和可能的原因，为后续的故障排除提供指导。
3. 实施测试：针对初步分析得出的故障原因，需要进行相应的测试以确认诊断结果。
测试方法根据具体故障类型的不同而异，可以包括物理测量、电气测试、压力测试等。
4. 确定故障原因：通过分析测试结果和进一步的排查，确定导致故障的根本原因。
这可以通过比对设备技术资料、借助专业知识和经验等方式进行。
5. 故障排除：在确定故障原因后，需要采取相应的修复措施进行故障排除。
排除方法也因故障类型的不同而异，可以包括更换损坏部件、修复电路故障、调整设备参数等。
6. 验证修复效果：完成故障排除后，需要对设备进行测试，以验证修复效果是否满足要求。
如果测试表明修复无效，需要重新进行故障诊断，找出并解决其他可能存在的故障。
二、常见的故障诊断方法1. 维修手册查询法：维修手册是设备制造商提供的关于设备故障诊断和维修的指南。
通过查询维修手册，可以了解设备常见故障的症状、原因和排除方法，从而指导实际故障排查和修复工作。
2. 经验法：基于经验的故障诊断方法广泛应用于机械领域。
经验法是基于对类似故障案例的总结和分析，通过对症下药，快速找到故障发生的原因和解决方案。
3. 传感器技术和仪器设备：传感器技术和仪器设备在故障诊断中起着重要的作用。
通过使用温度传感器、振动传感器、压力传感器等实时监测设备运行状态的传感器，可以及时发现异常情况，从而进行故障诊断。
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。
机械故障诊断案例分析
六、诊断实例例1：圆筒瓦油膜振荡故障的诊断某气体压缩机运行期间，状态一直不稳定，大部分时间振值较小，但蒸汽透平时常有短时强振发生，有时透平前后两端测点在一周内发生了20余次振动报警现象，时间长者达半小时，短者仅1min左右。
图1-7是透平1＃轴承的频谱趋势，图1-8、图1-9分别是该测点振值较小时和强振时的时域波形和频谱图。
经现场测试、数据分析，发现透平振动具有如下特点。
图1-7 1*轴承的测点频谱变化趋势图1-8测点振值较小时的波形与频谱图1-9测点强振时的波形和频谱(1)正常时，机组各测点振动均以工频成分(143.3Hz）幅值最大，同时存在着丰富的低次谐波成分，并有幅值较小但不稳定的69.8Hz（相当于0.49×）成分存在，时域波形存在单边削顶现象，呈现动静件碰磨的特征。
(2)振动异常时，工频及其他低次谐波的幅值基本保持不变，但透平前后两端测点出现很大的0.49×成分，其幅度大大超过了工频幅值，其能量占到通频能量的75%左右。
(3)分频成分随转速的改变而改变，与转速频率保持0.49×左右的比例关系。
(4)将同一轴承两个方向的振动进行合成，得到提纯轴心轨迹。
正常时，轴心轨迹稳定，强振时，轴心轨迹的重复性明显变差，说明机组在某些随机干扰因素的激励下，运行开始失稳。
(5)随着强振的发生，机组声响明显异常，有时油温也明显升高。
诊断意见：根据现场了解到，压缩机第一临界转速为3362r/min，透平的第一临界转速为8243r/min，根据上述振动特点，判断故障原因为油膜涡动。
根据机组运行情况，建议降低负荷和转速，在加强监测的情况下，维持运行等待检修机会处理。
生产验证：机组一直平稳运行至当年大检修。
检修中将轴瓦形式由原先的圆筒瓦更改为椭圆瓦后，以后运行一直正常。
例2：催化气压机油膜振荡某压缩机组配置为汽轮机十齿轮箱＋压缩机，压缩机技术参数如下：工作转速：7500r/min出口压力：1.OMPa 轴功率：1700kW 进口流量：220m3 /min 进口压力：0.115MPa转子第一临界转速：2960r/min1986年7月，气压机在运行过程中轴振动突然报警，Bently 7200系列指示仪表打满量程，轴振动值和轴承座振动值明显增大，为确保安全，决定停机检查。
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。
机械故障诊断学1-1机械故障诊断的基本原理-故障诊断的一般方法
探求现象间的因果关系，首先要确定可能的原因或结果，然 后从可能的原因或结果中进行比较，删除虚假成分，找出真 正的原因或结果。
传统的求因果关系的五种逻辑推理方法（穆勒五法）,都是 根据某个现象与另一个现象在某些场合下所显示的对应关系， 从而概括出一般性的结论，以断定它们之间是否存在必然的 因果关系。
机械故障诊断还可根据所采用的技术手段不同而分为 振动诊断、油样分析、温度监测、无损检测等
三、机械故障诊断的基本环节
一个完整的诊断过程一般由以下四个基 本环节组成：
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
三、机械故障诊断的基本环节
(或结果)，即:
-------------------------------------------------------------
基本环节1：确立运行状态监测的内容 主要包括确立监测参数、监测部位及监测方式
(在线/巡检)等方面的内容，这主要取决于故障形 式，同时也要考虑被监测对象的结构、工作环境 等因素以及现有的测试设备条件，这是整个诊断 工作的基础。
状态监测的内容确立得当，不仅能极大地提高 诊断效率，有时甚至决定着诊断工作的成败。如 矿用风机轴承的温度、振动监测。
三、机械故障诊断的基本环节
基本环节3： 测试、分析及信息提取
主要内容：对测试系统所获得的信号进行加工，包括滤波、 异常数据剔除、各种分析算法（如时域、频域）等。
主要目的： 从有限的信号中获得尽可能多的关于被诊断 对象状态的有用信息，这是机械故障诊断的核心。
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。
机械设备故障诊断技术
信号的概率密度函数分析称为幅值域分析
2、故障诊断的动态指标
（1）峰值 x p ：指信号可能出现的最大瞬时值 max x(t) 。 （2）均值 µ x 和绝对平均值 µ x ：均值是指信号幅值的算术平均值
∫ µ x
=
1 T
T
x(t)dt
0
∫ µ x
=1 T
T
x(t) dt
0
假如信号 x(t) 的离散值为 xi (i = 1,2,⋯, N ) ，则可得到均值和绝对平均值的一致
1
1.2 设备故障的信息获取和检测方法
1.2.1 设备故障信息的获取方法
监测对象 特征信信号息测取 征 兆信息提取 状 态状态诊断
故障情况
设整备、干控预制（、维诊修断、）调
决 决策形成策 状态趋势
图 1-1 设备诊断过程框图
1、直接观测法 2、参数测定法 3、磨损残余物的测定 4、设备性能指标的测定 1.2.2 设备故障的检测方法 1、振动和噪声的故障检测 （1）振动法：对机器主要部位的振动值如位移、速度、加速度、转速及相位 值等进行测定，与标准值进行比较，据此可以宏观地对机器的运行状况进行评定，
1
xi2 ] 2
i=1
（4）方差：方差的定义为
∫ σ
2 x
=
1 T
T 0
[
x(t
)
−
µ
x
]2
dt
∑ σ ˆ
2 x
=
1 N
N
(xi
i=1
2
− µˆ x )
（5）偏斜度和峭度：两者的数值可以如下确定
机械设备故障诊断技术及应用
第一章 绪 论
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、目的和内容 设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局 部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。 机械设备故障诊断技术日益获得重视与发展的原因是，随着科学技术与生产 的发展，机械设备工作强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设 备更加复杂，各部分的关联愈加密切，往往某处微小故障就爆发链锁反应，导致 整个设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性的毁坏。例如，1973 年美国三里岛核 电站堆芯损坏事故；1985 年美国航天飞机“挑战者号”的坠毁；1984 年印度博帕 尔市农药厂异氰酸甲酯毒气外泄事故；1986 年前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故； 1986 年欧洲莱因河瑞士化学工业污染事故等。重要设备因事故停机造成的损失极 为严重；一个乙烯球罐停产一天，损失产值 500 万元，利润 200 万元；一台大型 化纤设备停产 1 小时，损失产值 80 万元。对大型汽轮发电机组进行振动监视，获 利与投资之比为 17：1。 设备诊断技术日益获得重视与发展的另一个重要原因是能改革维修体制，大 量节省维修费用。 日本有资料指出，采用诊断技术后，每年设备维修费减少 20%~50%，故障停 机减少 75%。 设备诊断技术包括以下 5 方面内容。 1、正确选择与测取设备有关状态的特征信号 2、正确地从特征信号中提取设备有关状态的有用信息 3、根据征兆正确地进行设备的状态诊断 4、根据征兆与状态正确地进行设备的状态分析 5、根据状态分析正确地作出决策
机械故障诊断—第一章绪论
总起来说，设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行， 又要获取更大的经济效益和社会效益。
3．故障增加的原因，以及设备故障诊断所要解 决的问题
（1）现代生产设备向大型化、连续化、快速化和自动 化方向发展，一方面提高了生产率，降低了成本，节 约了能源和人力；但另一方面，由于设备故障率的增 加和因设备故障停工而造成的损失却成十倍，甚至成 百倍地增大。维修费用也大幅度增加。
（3）按发生的快慢分：
①突发性故障：故障发生前无明显征兆，难 以通过早期试验或测试来预测。
②渐发性故障：设备在使用过程中零部件因 疲劳、腐蚀、磨损等而导致设备性能逐渐 下降，最终超出允许值而发生的故障。
（4）按发生的范围分 ： ①部分性故障：设计功能部分丧失的一类
故障。 ②完全性故障：设计功能完全丧失的一类
由此应指出，征兆既用于由外表现象推
断内部状态，此时可称为症侯；又用于由现 在现象推断未来状态，此时可称为预兆。状 态诊断既包括诊断设备是否将发生什么故障， 此即早期诊断，也包括诊断设备已发生什么 故障，此即故障诊断。
3. 根据征兆正确地进行设备的状态诊断 不能直接采用征兆来进行设备的故降诊断、
识别设备的状态。这时，可以采用多种的模式 识别理论与方法，对征兆加以处理，构成判别 准则，进行状态的识别与分类。
因此，保证设备的安全运行，消除事故，是十分迫 切的问题。因设备故障而造成的严重事故，不但会造 成巨大的经济损失，而且还可能会造成很大的人员伤 亡和环境污染。
状态监测及故障诊断的重要意义
随着现代设备的日趋大型化、复杂化、 自动化和连续化，设备一旦发生故障，给生 产和质量以至人们的生命财产安全造成的影 响往往大得难以估算。 采煤机 运输设备 提升系统
机械故障诊断学1-2机械故障诊断的基本原理
数据收集
2
收集故障信息。
采集设备的运行数据和性能参数，分析
故障规律。
3
故障分析
根据收集的故障信息和数据分析，判断
Байду номын сангаас
故障诊断
4
故障原因。
确认故障原因并提出修复建议，制定故 障处理方案。
故障诊断的方法
1 经验法
基于专业经验和直觉，通过分析相似的故障 案例来诊断。
2 测试法
利用各种测试工具和设备，对故障设备进行 检测和分析。
故障诊断案例分析
故障现象
设备温度升高，噪音异常。
故障原因
散热系统故障导致温度升高， 轴承损坏导致噪音异常。
修复方法
更换散热系统部件，维修或 更换轴承。
总结与展望
机械故障诊断学1-2介绍了机械故障诊断的基本原理和技能提升方法，通过案例分析加深了理解。希望能够帮 助读者提高故障诊断能力，确保设备的正常运行。
3 模型法
建立设备故障模型，通过模拟和仿真来进行 故障诊断。
4 智能法
利用人工智能和机器学习技术，进行自动化 故障诊断。
故障诊断技能的提高
技术培训
参加相关培训课程和研讨会，学 习最新的故障诊断技术。
实践经验
通过实际工作中的故障处理，积 累宝贵的故障诊断经验。
问题解决能力
培养良好的逻辑思维和分析判断 能力，提升故障诊断能力。
机械故障诊断学1-2机械 故障诊断的基本原理
机械故障诊断学1-2是研究机械故障诊断的基本原理，从定义、流程、方法到 案例分析，帮助提高故障诊断技能。
故障诊断的定义
故障诊断是通过分析和判断机械设备的异常现象，确定故障原因，为修复提 供指导。
故障诊断的流程
机械故障诊断方法
机械故障诊断方法
机械故障诊断方法指的是通过观察、测试和分析来确定机械系统故障原因的方法。
下面列举了几种常用的机械故障诊断方法：
1. 观察法：通过观察机械设备运行时的现象和表现来初步判断故障原因。
例如，观察机械设备的噪音、振动、温度等变化情况。
2. 测试法：通过各种测试手段对机械设备进行测试，获取实际数据来判断故障原因。
例如，使用检测仪器测量电流、电压、转速等参数来确定故障。
3. 分析法：根据机械设备的故障现象和测试数据，进行数据处理和分析，找出可能的故障原因。
例如，通过振动分析、谱图分析等方法来识别故障。
4. 对比法：将正常工作状态的机械设备与故障设备进行对比，找出差异和异常之处，确定故障原因。
5. 经验法：根据经验，通过感觉和直觉判断机械设备的故障原因。
这种方法通常适用于经验丰富的维修人员。
无论采用哪种故障诊断方法，都需要综合考虑多种因素，包括机械设备的结构、工作原理、使用环境等，以便更准确地确定和解决故障原因。
机械故障诊断考试试题
机械故障诊断考试--题库〔局部内容可变为填空题〕第一章：1、试分析一般机械设备的劣化进程。
答：1〕早期故障期时期特点：开始故障率高，随着运转时刻的增加，故障率特别快减小，且恒定。
早期故障率高的缘故在于：设计疏忽，制造、安装的缺陷，操作使用过失。
2〕偶发故障期时期特点：故障率恒定且最低，为产品的最正确工作期。
故障缘故：要紧是使用不当、操作失误或其它意外缘故。
3〕耗损故障期时期特点：故障率再度快速上升。
故障缘故：零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲乏等老化过程。
2、依据机械故障诊断测试手段的不同，机械故障诊断的方法有哪些？答：1′直截了当瞧瞧法－传统的直截了当瞧瞧法如“听、摸、瞧、闻〞是最早的诊断方法，并一直沿用到现在，在一些情况下仍然十分有效。
2′振动噪声测定法－机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。
进一步的研究还讲明，振动和噪声的强弱及其包含的要紧频率成分和故障的类型、程度、部位和缘故等有着紧密的联系。
3′无损检验－无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中开展起来的方法4′磨损剩余物测定法〔污染诊断法5′机器性能参数测定法－机器的性能参数要紧包括显示机器要紧功能的一些数据3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要讲明。
答：1º事后维修特点是“不坏不修，坏了才修〞，现仍用于大批量的非重要设备。
2º预防维修〔定期维修〕在时刻根底上执行的周期性维修3º预知维修在状态监测的根底上，依据设备运行实际劣化的程度决定维修时刻和规模。
预知维修既防止了“过剩维修〞，又防止了“维修缺乏〞；既减少了材料消耗和维修工作量，又防止了因修理不当而引起的人为故障，从而保证了设备的可靠性和使用有效性。
第二章：1、什么是故障机理？答：机械故障的内因，即导致故障的物理、化学或机械过程，称为故障机理。
2、什么是机械的可靠性？机械可靠性的数量指标有哪两个？他们之间互什么缘故关系？答：1机械的可靠性是指机械产品在条件下，在时刻内，无故障地完成其功能的能力。
机械故障诊断第1阶段江南大学练习题答案 共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。
江南大学网络教育第一阶段江南大学练习题答案共三个阶段，这是其中一个阶段，答案在最后。
考试科目:《机械故障诊断》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共10题，总分值20分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)1. 设备故障诊断的目的之一是在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长使用寿命，减低设备（）的费用。
（2 分）A. 寿命周期B. 修理周期C. 能耗D. 设备闲置2. 下列哪项不属于设备故障机理范围（）。
（2 分）A. 物理过程B. 化学过程C. 机械过程D. 液压传动过程3. “设备状态监测和故障诊断”来源于仿生学，其技术具有（）。
（2 分）A. 神秘特征B. 复杂性C. 直观性D. 综合性4. 对于振动和噪声的监测方法中不包括下面的（）。
（2 分）A. 振动法B. 特征分析法C. 模态分析法D. 射线探伤法5. 频谱仪是运用（）的原理制成的。
（2 分）A. A .绝对判断标准B. 阿基米德C. 毕达哥拉斯D. 快速傅立叶变换6. 设备状态监测和故障诊断是在（）情况下进行。
（2 分）A. 停机状态B. 完全解剖C. 设备运行中D. 修理过程中7. 设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取更大的经济效益和（）上意义是十分明显的。
（2 分）A. 社会效益B. 国家建设C. 人身安全D. 医疗事业8. 设备故障诊断最初的发展阶段是 ( ) 。
（2 分）A. 感性阶段B. 量化阶段C. 诊断阶段D. 人工智能和网络化9. 传统的故障诊断方法不包括（）。
（2 分）A. 振动诊断B. 温度诊断C. 专家系统D. 电参数诊断10. 设备故障诊断具体实施过程不包括（）。
（2 分）A. 信息采集B. 信号处理C. 状态识别D. 猜测二名词解释题 (共2题，总分值12分 )11. 时序分析（6 分）12. 机械故障（6 分）三填空题 (共9题，总分值18分 )13. 设备故障诊断是指在设备运行中或在基本__________的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定_________________，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。
机械设备故障诊断与监测的常用方法6篇
机械设备故障诊断与监测的常用方法6篇第1篇示例：机械设备在使用过程中经常会出现各种故障，及时准确地进行故障诊断和监测对于设备的正常运行和维护是至关重要的。
下面将介绍一些机械设备故障诊断与监测的常用方法。
一、视觉检查法视觉检查法是最简单、最直观的故障诊断方法之一。
通过观察设备的外观、运转状况、连接部位是否松动、是否有明显的磨损痕迹等，初步判断设备是否存在问题。
这种方法适用于一些外在明显的故障，比如松动的螺丝、漏油现象等。
二、听觉检查法听觉检查法是通过听设备运行时的声音来判断设备是否存在故障。
比如机械设备在运行时出现异常的响声，可能是由于轴承损坏、齿轮啮合不良等原因引起的。
通过仔细倾听设备运行时的声音，可以初步判断设备存在的故障类型。
三、振动检测法振动检测法是一种通过监测设备在运行时的振动状况来判断设备是否存在故障的方法。
通常情况下，机械设备在正常运行时会有一定的振动，但如果振动异常明显，可能是设备出现了问题。
通过振动检测仪器对设备进行监测和分析，可以准确判断设备的故障类型和严重程度。
四、温度检测法温度检测法是通过监测设备运行时的温度变化来判断设备是否存在故障的方法。
比如设备某个部位温度异常升高，可能是由于摩擦引起的，也可能是由于电气元件故障引起的。
通过红外测温仪等工具对设备表面温度进行监测和分析，可以帮助工程师快速定位故障部位。
五、性能测试法性能测试法是一种通过对设备的各项性能指标进行测试和比较，来判断设备是否存在故障的方法。
比如通过功率测试仪器对设备的电流、电压等参数进行监测，比较实测数值与标准数值是否一致，可以准确判断设备是否存在故障。
六、故障诊断仪器法现代科技的发展，各种先进的故障诊断仪器也被广泛应用于机械设备的故障诊断和监测中。
比如红外热像仪可以通过红外辐射检测设备的热量分布，帮助工程师找出设备故障的根源；声发射仪器可以对设备在运行时的声音进行捕捉和分析；电动机绝缘测试仪器可以对设备的绝缘状态进行监测等。
机械设备的故障诊断与维修
机械设备的故障诊断与维修引言机械设备的故障诊断与维修是保证设备正常运转的重要工作。
随着科技的不断发展，机械设备在各个领域得到了广泛的应用，但也面临着故障和损坏的风险。
故障的发生会导致设备停机，给生产和运营带来不可估量的损失。
因此，及时准确地进行故障诊断与维修是非常必要的。
本文将介绍机械设备故障的常见类型、诊断方法和维修策略，帮助读者更好地了解和应对机械设备故障。
一、常见的机械设备故障类型机械设备故障种类繁多，以下是一些常见的故障类型：1. 电气故障电气故障是机械设备常见的故障类型之一，包括电路短路、电源故障、电机线圈损坏等。
这些故障会导致设备无法正常工作或无法启动。
2. 机械传动故障机械传动故障主要涉及齿轮、皮带、轴承等机械传动部件的损坏或磨损。
这些故障会导致设备传动不稳定、噪音大以及损坏传动装置。
3. 液压系统故障液压系统故障包括液压泵、阀门、油管等部件的故障。
这些故障会导致设备液压系统失效或无法正常工作。
4. 热力系统故障热力系统故障主要涉及锅炉、炉膛、烟囱等部件的损坏或故障。
这些故障会导致设备无法正常供暖或者造成燃烧不完全的问题。
二、机械设备故障的诊断方法机械设备故障的诊断是找出故障原因的关键环节。
以下是几种常见的机械设备故障诊断方法：1. 观察和询问在机械设备故障诊断过程中，观察和询问是最基本的方法。
操作人员可以观察设备的运行状态、听取相关人员的描述，以获取故障的初步信息。
2. 测试仪器的应用使用适当的测试仪器可以帮助诊断机械设备的故障。
例如，使用万用表检测电路故障、使用振动测试仪检测机械传动故障等。
3. 数据分析和故障模式识别通过分析设备运行数据，可以找出异常和规律性的变化，进而推断出故障的可能原因。
故障模式识别技术可以帮助自动化系统检测和诊断机械设备故障。
三、机械设备故障的维修策略机械设备故障维修策略的制定和实施是保证设备正常运转的重要环节。
以下是几种常见的机械设备故障维修策略：1. 预防性维护预防性维护是指通过定期检查、保养和更换易损件等方式，预防机械设备故障的发生。
第一节机械故障诊断的意义
第一节机械故障诊断的意义
机械故障是指在机器运转过程中出现的各种问题，可能会影响机器工作的性能、效率和安全。
机械故障是生产或操作过程中不可避免的一部分，因此在机械故障诊断方面的研究与应用变得越来越重要。
1.提高生产效率
机械故障诊断可以比较快速地定位问题所在，维修人员可以快速采取措施进行维修，从而不必停机太久，缩短机器停机维修时间，提高生产效率。
2.增强设备可靠性
机械故障诊断可及时发现故障，及时采取维修措施维修，可以在一定程度上延长机器的使用寿命，提高设备可靠性。
3.减少维修成本
机械故障诊断可以快速定位问题部件，减少不必要的维修，避免因误判而进行不必要的更换，降低机器的维修成本。
4.提高安全性
机械故障诊断可以及时发现机器中可能存在的危险，提高机器运行的安全性。
5.促进科技创新
机械故障诊断是机器人技术的核心。
机械故障诊断技术的发展，将会对机器人应用产生深远的影响。
机械故障诊断技术的不断提高，有助于不断复杂化的机器应用领域的发展。
6.环保意义
机械故障诊断可以及早判断可能对环境造成影响的机器故障，减少和防止发生环境污染。
总之，机械故障诊断是机械维修领域中的核心技术，并且在现代工业中越来越重要。
预防机械故障的发生，及时发现故障并进行维修，提高设备可靠性，保护环境安全，是现代机械维修和机器人技术的重要方向。
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《机械故障与诊断》
一、填空题（每空1分，共20分）
1、现代设备的发展方向主要分为、、、。
2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本的情况下，通过各种手段，掌握设备运行
状态，判定，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。
3、每隔一定时间对监测的设备进行测试和分析的诊断称为。
4、是目前所有故障诊断技术中应用最广泛最成功的诊断方法。
5、相关分析又称，用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系，是提取信号中的常用手段。
6、信号的均方值反映了信号x(t)相对于的波动情况，表示信号的。
7、机械故障按发生的原因分、、。
8、功率谱是在中对信号能量或功率分布情况的描述，包括和。
9、时域平均要求采集两路信号，一是，另一是用作分段的。
二、判断题（每题2分，共20分）
1、通常设备的状态可分为正常状态、异常状态和故障状态。
（）
2、频域变换成时域可采用傅立叶变换。
( )
3、故障诊断技术真正作为一门学科是以振动等传感器的广泛应用为标志。
( )
4、设备处于正常状态表明设备不存在任何缺陷。
（）
5、设备故障所具有的性质应除开传播性。
( )
6、频率与角频率概念相同。
( )
7、定期维修周期是根据统计结果确定的，能防止设备损坏，是最好的方法。
（）
8、定期诊断是每隔一定的时间对监测的设备进行测试和分析。
（）
9、精密诊断主要依靠设备维修人员和操作工人进行。
（）
10、时域故障诊断的方法不包括概率分析法。
( )
三、选择题（每题2分，共20分）
1、设备故障诊断最初的发展阶段是 ( ) 。
A．感性阶段 B．量化阶段
C．诊断阶段 D．人工智能和网络化
2、传统的故障诊断方法不包括（）
A 振动诊断
B 温度诊断
C 专家系统
D 电参数诊断
3、设备故障诊断具体实施过程不包括（）
A 信息采集 B信号处理
C 状态识别
D 猜测
4、设备故障诊断的目的之一是在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长使用寿命，减低设备（）
的费用。
A 寿命周期
B 修理周期
C 能耗
D 设备闲置
5、下列哪项不属于设备故障机理范围（）
A 物理过程
B 化学过程
C 机械过程
D 液压传动过程
6、频谱仪是运用（）的原理制成的
A 绝对判断标准
B 阿基米德
C 毕达哥拉斯
D 快速傅立叶变换
7、对于振动和噪声的监测方法中不包括下面的（）
A 振动法
B 特征分析法
C 模态分析法
D 射线探伤法
8、设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取更大的经济效益和（）上意义是十分明显的。
A 社会效益
B 国家建设
C 人身安全
D 医疗事业
9、设备状态监测和故障诊断是在（）情况下进行。
A 停机状态
B 完全解剖
C 设备运行中
D 修理过程中
10、“设备状态监测和故障诊断”来源于仿生学，其技术具有（）。
A 神秘特征
B 复杂性
C 直观性
D 综合性
四、名词解释（每题5分，共10分）
1、机械故障
2、时序分析
五、问答题（每题10分，共30分）
1、简述机械故障诊断的目的。
2、简述设备各种状态的分类。
3、简述突发性故障的特点。
答案
一、填空题
1、大型化、连续化、快速化、自动化
2、不拆卸、产生故障的部位和原因
3、定期诊断
4、振动诊断
5、时延域分析、周期成分
6、零值、平均能量
7、磨损性故障、错用性故障、先天性故障
8、频域、自功率谱、互功率谱
9、原输入信号、时基信号
二、判断题
1、√
2、×
3、×
4、×
5、×
6、×
7、×
8、√
9、×
10、×
三、选择题
1、A
2、C
3、D
4、A
5、D
6、D
7、D
8、A
9、C
10、D
四、名词解释
1、指机械系统（零件、组件、部件或整合设备乃至一系列的设备组合）因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。
2、把依某一规律变化的信号（数据）看成是依时间变化而变化的先后有序的数据，在一定的假设前提下，依据某一准则建立起数学模型，以此对原时间序列或对产生这一时间序列的系统进行分析辨识。
五、问答题
1、要点如下：
1）提高设备运行可靠性、安全性、有效性；
2）延长服务期限与使用寿命；
3）为设备结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息。
2、要点如下：
1）状态检测方面；
2）故障诊断方面；
3）指导设备的管理维修方面。
3、铁谱分析的主要优点及其局限性。
3、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，如过载造成机件损坏。