故障诊断大作业
(机械故障诊断大作业)
机械故障诊断大作业作业名称：滚动轴承故障诊断院系：机械工程系学号：姓名：指导教师：李奕璠分数：傅里叶分析滚动轴承的故障诊断摘要：傅里叶变换在故障诊断技术中是重要的工具，但傅里叶变换及其逆变换都不适合数字计算机计算，要进行数字计算机处理，必须将连续性信号离散化，无限长数据有限华，基要进行采样和截断。
这种算话称为有限离散傅里叶变换（DFT），为了提高效率，在DFT的基础上，运用快速傅里叶变换（FFT）对滚动轴承进行故障诊断。
关键词：故障诊断，快速傅立叶变换(FFT)，滚动轴承一、概述滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障越有30%是因为滚动轴承引起的，由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。
最初轴承故障诊断是利用听棒，靠听觉判断，继听棒、电子听诊器之后，又引入了各种测振仪；1966年，瑞典SKF公司发明了冲击脉冲仪检测轴承损伤，1976年，日本新日铁株式会社研制了MCV系列机器检测仪。
随着对滚动轴承的运动学、动力学的深入研究，加之快速傅里叶变换技术的发展，开创了用频域分析方法来检测和诊断轴承故障诊断的新领域。
离散傅立叶变换( Discrete Fourier Transform， DFT) 及其快速算法快速傅里叶变换( Fast Fourier Transform，FFT)算法很多，分别依照数据的组合方式和抽取方式可以分为时域法和频域法，基2和基4算法等。
其实现方法主要有两种，一种是用硬件实现, 用硬件实现时速度较快, 但系统的成本很高；另一种是用软件实现，用软件在PC 机或工作站上实现时虽然速度较慢, 但成本非常低。
本文中采用软件实现。
二、快速傅里叶变换（FFT）算法原理FFT是基于DFT的一种离散的傅里叶变化的快速算法。
FFT算法分为按时间抽取算法和按频率抽取算法，先简要介绍DFT的基本原理，再介绍FFT。
DFT的运算为：X(n)=∑x(k)W N nkN−1k=0，(n=0,1,2,…,N−1)x(k)=1N∑X(n)W N−nkN−1k=0，(k=0,1,2,…,N−1)其中，W n=e−j2πN⁄由于序列x(k)和它的离散傅里叶变换X(n)都是复数,并且随着序列长度k的增大，运动量将急剧增加。
故障诊断作业
故障失火导致控制单元损坏车型：宝来1.8TA T故障现象：发动机在怠速运转时发抖，车辆在行驶过程中提速缓慢、动力不足，之后继续行驶发现驻车制动手柄和换挡杆下面烫手，同时仪表板上的EPC警报灯报警。
检查：用V.A.G1552查询发动机故障记忆，发现有十几个故障码，其中有2个永久故障：18039——G79信号太大，18042——G185信号太大。
其他都是偶发性故障，如空气流量计故障、个别气缸失火等。
阅读数据块发现2、3和4缸有失火记录。
根据故障现象、故障码和数据块，分析可能是点火线圈失效，无法点火，致使个别缸不工作。
更换2、3和4缸的点火线圈后怠速平稳了，但有时会出现不踩加速踏板发动机转速自动上升至四五千转的现象，并且EPC警报灯亮。
继续检查，发现三元催化器后面的λ传感器G130的线束绝缘皮已经烧没了，λ传感器的4根导线像钢丝绳一样缠绕在一起。
经查阅电路图得知，λ传感器G130内部的加热器是由S243号熔丝供电，拔下S243熔丝发现已熔断。
更换λ传感器G130和熔丝S243后试车，仍然出现怠速自动升到4000～5000r／min的现象，并且EPC警报灯亮。
后来更换油门踏板总成(该总成包括踏板位置传感器G79和G185)故障依旧。
分析：故障原因是个别气缸点火线圈失效、火花塞不能跳火，燃油未经燃烧在排气行程被排到排气管中，燃油在排气管中继续燃烧，导致排气管温度急剧上升，所以驾驶员感觉驻车制动手柄和换挡杆下面很烫手。
另外，由于温度过高，将安装在排气管上λ传感器的线束绝缘层烤化，导致λ传感器的4根线相互短路。
这不仅使S243熔丝熔断，还使发动机控制单元内部烧坏，导致发动机怠速转速自动升到4000～5000r／min，控制单元又错误地自诊断为电子油门踏板上的油门踏板位置传感器G79和G185信号太大，使得仪表上的EPC灯常亮。
排除：更换2、3和4缸点火线圈，更换三元催化器、λ传感器G130和发动机控制单元J220，并做基本设定，故障排除。
浙大化工机械-故障诊断大作业
碟式分离机故障诊断综合报告——故障诊断大作业一、课题背景随着科学技术的不断发展，机械设备越来越复杂，自动化水平越来越高，设备的可靠运行对现代工业生产中影响越来越大。
机器运行中发生的故障或失效不仅会造成重大的经济损失，甚至还可能导致灾难性的人员伤亡。
碟式分离机是一种转速比较高的化工旋转机械，广泛应用于液-液，液-固和液-液-固的分离，其工作转速通常从4000r/min到10000r/min，复杂的机械结构使其比其它类型的分离机械，要求有更高的平衡特性。
因为，碟式分离机的进液和排液都是在工作转速下连续进行，特别是在进行液-液分离时，不仅要保证进料分配器同进料管之间，轻、重液出口管同轻、重液收集器之间有足够小的间隙，使进料和排料能顺利进行，而且从升速至工作状态乃至停机的全过程，尤其过临界和发生机座共振时，相互间都不能发生擦碰。
其次，与其它的旋转机械一样，过大的振动会导致机器的动负荷增加，机械效率降低，造成机器零件的过早磨损和疲劳，直接影响机器的正常运行和使用寿命，甚至于引发事故。
二、分离机基本参数及故障特征1. 主要结构特点图1 碟式分离机实物图图2 碟式分离机结构简图如图1所示，此机器为DRJ-395中型胶乳碟式分离机，该机的工作转速为7000r/min。
主要结构参数：针对DRJ-395中型胶乳碟式分离机，该机的工作转速为7000r/min。
主要结构参数:转鼓内径：395mm；碟片数：110-115张；碟片间隙：0.5mm;碟片锥度母线与水平夹角：α=50 度；横轴转速：1450r/min；立轴转速：7027r/min;分离因子：α=10750；生产率：320kg/h;电动机型号：JO3-132M-4 TH/T2 型；电机功率：11kw；电动机转速：1450r/min；外型尺寸（长×宽×高）1210×843×1665；重量：1040kg；碟式分离机主要包括机座、传动系统、横轴系统、立轴系统和转鼓组件等。
机械故障诊断综合大作业—航空发动机的状态监测和故障诊断
机械系统故障诊断综合大作业航空发动机的状态监测和故障诊断1.研究背景与意义航空发动机不但结构复杂，且工作在高温、大压力的苛刻条件下。
从发动机发展现状看，无论设计、材料和工艺水平，抑或使用、维护和管理水平，都不可能完全保证其使用中的可靠性。
而发动机故障在飞机飞行故障中往往是致命的，并且占有相当大的比例，因此常常因发动机的故障导致飞行中的灾难性事故。
随着航空科学技术的发展并总结航空发动机设计、研制和使用中的经验教训，航空发动机的可靠性和结构完整性已愈来愈受到关注。
自70年代初期即逐步明确航空发动机的发展应全面满足适用性、可靠性和经济性的要求，也就是在保证达到发动机性能要求的同时，必须满足发动机的可靠性和经济性（维修性和耐久性）的要求。
可靠性工作应贯穿在发动机设计-生产-使用-维护全过程的始终。
对新研制的发动机，应在设计阶段就同时进行可靠性设计、试验和预估；对在役的发动机，应经常进行可靠性评估、监视和维护。
军机和民用飞机的主管部门，设计、生产、使用和维护等各部门，应形成有机的、闭环式的可靠性管理体制，共同促进航空发动机可靠性的完善和提高。
2.国内外进展自70年代前期，国外一些先进的民用和军用航空公司即着手研究和装备发动机的状态监视和故障诊断系统。
电子技术与计算机技术的迅速发展，大大促进了航空发动机的状态监视与故障诊断技术的发展。
至今，监视与诊断技术作为一项综合技术，已发展成为一门独立的学科，其应用已日趋广泛和完善。
按民航适航条例规定航空发动机必须有15个以上的监视参数。
现今美国普•惠公司由有限监视到扩展监视，逐步完善了其TEAMIII等系统，美国通用电气公司也不断在发展其ADEPT系统。
从各国空军飞机发动机的资料来看，大都采用了发动机状态监视与故障诊断系统。
包括发动机监视系统EMS，发动机使用情况监视系统EUMS和低循环疲劳计数器LCFC等，同时为了帮助查找故障，近年来还发展了发动机故障诊断的专家系统，如XMAN和JET—X。
xyz机械故障诊断大作业
作业名称：FFT滚动轴承故障诊断院系：机械工程系学号：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区摘要滚动轴承是旋转机械的主要损失之一，在以往的动检工作中，我们对旋转机械滚动轴承强烈震动原因分析不足，不能满足设备维修工作的需要。
所以要定期对旋转机械进行动态监测，根据所测数据做出诊断分析，及时发现滚动轴承强烈震动情况。
通过FFT方法分析轴承的信号图，对滚动轴承振动的产生原因进行深入分析，不断总结经验，提高故障分析能力，掌握造成滚动轴承强烈振动的原因，及时消除振动，为设备安全提供可行性措施。
关键词：轴承振动FFT一、快速傅里叶变换(FFT)的原理及公式非周期性连续时间信号x(t)的傅里叶变换可以表示为式中计算出来的是信号x(t)的连续频谱。
但是，在实际的控制系统中能够得到的是连续信号x(t)的离散采样值x(nT)。
因此需要利用离散信号x(nT)来计算信号x(t)的频谱。
有限长离散信号x(n)，n=0，1，…，N-1的DFT定义为：可以看出，DFT需要计算大约N2次乘法和N2次加法。
当N较大时，这个计算量是很大的。
利用WN的对称性和周期性，将N点DFT分解为两个N／2点的 DFT，这样两个N／2点DFT总的计算量只是原来的一半，即(N／2)2+(N／2)2=N2／2，这样可以继续分解下去，将N／2再分解为N／4点 DFT等。
对于N=2m 点的DFT 都可以分解为2点的DFT，这样其计算量可以减少为(N／2)log2N次乘法和Nlog2N次加法。
图1为FFT与DFT-所需运算量与计算点数的关系曲线。
由图可以明显看出FFT算法的优越性。
将x(n)分解为偶数与奇数的两个序列之和，即x1(n)和x2(n)的长度都是N／2，x1(n)是偶数序列，x2(n)是奇数序列，则其中X1(k)和X2(k)分别为x1(n)和x2(n)的N／2点DFT。
由于X1(k)和X2(k)均以N／2为周期，且WN k+N/2=-WN k，所以X(k)又可表示为：上式的运算可以用图2表示，根据其形状称之为蝶形运算。
故障诊断习题及答案
工况监测与故障诊断复习题作业题1概论1、什么是工况监测与故障诊断？书P3工况监测与故障诊断是指在一定工作环境下，查明导致系统某种功能失调的原因或性质，判断劣化发生的部位或部件，预测状态劣化的发展趋势2、开展工况监测与故障诊断技术研究的意义？书P4⑪预防事故，保证人身和设备的安全；⑫推动设备维修制度的改革；⑬提高经济效益3、设备状态监测与故障诊断技术包括哪几方面的内容？书P5传统诊断方法,数学诊断方法，智能诊断方法2 故障的概念与分类1、什么是故障？判断故障的准则是什么？书P7故障：故障是指可修复产品“丧失了其规定功能”，可修复产品是指零、部件经故障再经修理后能继续使用；判断故障的准则：在给定的工作状态下，机械系统的功能与约束条件下不能满足正常运行或原设计期望的要求2、机械系统产生故障的原因有哪些？书P7⑪环境因素：①机械能机械能不但能沿着各个零件传递，而且还和外部介质发生相互作用，以静载荷和动载荷的形式对机械系统产生作用；②热能由于周围介质温度发生变化以及机械在运转过程中的发热作用，会产生一定的热能；③化学能化学能也会对零件产生影响，如含有水分和侵蚀成分的空气会使零件产生腐蚀破坏；④其他能量除上述几种主要能量外，还有核能、电磁能以及生物因素等同样会对零件产生破坏作用，影响机械系统的工作能力；⑫人为因素：①设计不良即使设计者认为是完美的机械系统，实际上总是存在者薄弱环节；②质量偏差制造过程中的过失误差和明显缺陷，在机械系统检验时一般都会暴露出来，可以在制造范围内予以消除③使用不当质量合格的机械系统，在其整个生命周期内的运输和保管技术要求、使用条件和使用方法、维护保养和修理制度以及操作人员的技术水平等，对实际故障率将产生很大影响⑬时间因素3、说明故障率曲线（浴盆曲线）意义？P124、什么是故障模式、故障机理？书P12故障模式：故障模式是指由外因和内因对机械系统共同作用结果所显现出来的故障形态故障机理：故障机理是指引起机械系统故障的物理、化学变化等的内在原因、规律及其原理。
故障诊断综合大作业
空间站的安全监测与自主维护装置构思机自24 王东岳 2120101087一、背景与意义在过去的几十年中,世界各国在发展航天技术的过程中,由于错综复杂的原因,发生了数以千计的事故,数以万计的故障。
特别在研制初期这种情况尤为明显,可以说世界各国的航天器是在不断出现事故和故障中发展起来的。
当前,发展载人航天技术已成为世界航天的发展热点,空间站更是其中的一位佼佼者。
它是一项投资巨大、技术复杂的综合性大型航天工程,因此加强空间站的安全保障,尤其是设计初期的安全计划则成了一项必不可少的关键工作,其中故障监测报警、诊断和恢复技术成为航天事业中保障航天器安全,提高可靠性,降低风险的有效对策。
空间站是机械、电子、材料、控制、推进、能源、通讯以及航天医学和生物学、计算机技术、遥感技术、天体物理等多学科最新的尖端成果的协同运用，造价极其昂贵的大型复杂系统，而且要在数以年计的任务时间内可靠运行。
因此，空间站的设计必须要求具备故障检测和诊断能力，这是提高空间站可靠性的极为重要的补充，也是空间站设计中的一个不容忽视的至关重要的环节。
二、国内外展综述故障检测、报警与诊断技术随着80年代初期以来人工智能和专家系统技术在各个民用行业的兴起和成功应用,在载人航天事业中占有越来越关键的地位。
故障诊断系统已与空间站的各分系统,各软、硬件配置集为一体。
以空间站站上火灾的预防和控制方法的具体应用也可看出故障检测、报警与诊断技术的渗透:故障检测系统实时监测站上环境中的温度、放射线、烟雾因子以及空气化学成分等的变化,或产生报警,或由诊断系统诊断后提出对策,由站上的多专家系统(站上二氧化碳,氮,Halan1301为灭火专家) 进行故障隔离。
故障检测诊断技术一直是载人航天器发展的一大特色,经历了60年代简单的状态监测(水星号),70年代初的基于算法的故障监测(阿波罗计划)和80年代基于知识的智能诊断(航天飞机),智能诊断进一步发展到目前的基于模型的自主诊断(空间站)。
故障诊断作业项目内容及评分标准
正确说明故障点8分
正确确认故障点排除8分
十二
5分
故障代码再次检查
正确读取并记录故障码，1分
定格数据确认1分
相关数据流内容2分
故障码最终清除1分
十三
10分
文明安全作业
正确使用及摆放工具、量具3分
清洁整理工作台面及工具量具2分
作业时注意安全5分
完成时间：
分秒
总分：
裁判签字：
年月日
正确选择测量仪具1分
正确连接测量仪具1分
正确读取和记录数据2分
正确分析测量结果2分
十
25分
电路测量（电脑侧及元件侧的电路测量采用正面插入测量）
正确查阅资料,确认测试接头及线路。正确记录插接件编号和针脚号。5分
正确选择测量仪具5分
正确连接测量仪具5分
正确读取和记录数据5分
正确分析测量结果5分
十一
16分
安装车轮挡块2分
检查机油、冷却液和蓄电池电压等1分
插汽车排气抽气管1分
三
2分
仪器连接
点火开关关闭1分
正确连接诊断仪器1分
四
5分
故障码检查
（不起动发动机）
正确读取2分
记录故障码3分
五
5分
正确读取数据和清除故障码
正确记录定格数据2分
与故障码相关的动态数据确认2分
清除故障码1分
六
4分
安装状态检查
目视检查管线连接2分
发动机故障诊断作业项目内容及评分标准
学号姓名工位号
总分：100分时间：30分钟
编号
项目
内容及配分
扣分
备注
一
6分
前期准备
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。
汽车综合故障诊断作业三及答案
汽车综合故障诊断作业三及答案一、填空题每题2分,共20分1、检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小可以表明气缸的密封性.检测方法有,用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测.2、电容器可采用试火法或对比法进行检查,其中对比法是指更换电容器后再试火,如火花变强则电容器工作不良.3、发动机怠速不良故障现象主要表现在怠速运转时容易熄火或怠速不稳定或运转速度过低 .4、在对汽油发动机油电路综合故障进行诊断时常采用先电后油、先简后繁、先外后内的诊断原则.5、电流表指针指示放电5～7A,但不作间隙摆动,说明低压电路短路.6,汽车诊断参数标准与其它标准一样,分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四类.7、大多数电器或电子设备都是通过开关或继电器的不同状态而形成回路或改变回路实现不同的功能的.8、对于间歇性故障可以采取数据流分析的方法处理.9、测试灯分为__有电源测试灯___、__无电源测试灯___两种类型.10、故障诊断仪可分为__专用诊断仪__、__通用诊断仪___两大类.二、填空题每题2分,共20分1、空调器运行后,储液干燥器外壳有一层白霜,说明： B .A．制冷剂过量；B．干燥器脏堵；C．制冷剂泄漏；D．干燥器老化.2、制冷剂过滤回收机内的湿度显示器呈现黄色说明： D .A．回收机内的过滤器堵塞； B．回收器已满；C．制冷剂可以再用； D．制冷剂的湿度超标.3、汽车电路一般采用直流12V制,大功率柴油机汽车因为起动机功率大,通常采用直流 A 制.A、24 VB、14 VC、16V4、氧传感器测量排气管中缺氧时,氧传感器电压应为 CA、0.1V左右B、0.5V左右C、1V左右5、液力变矩器的锁止电磁阀的作用是当车速升到一定值后,控制油液能把 B 锁为一体. A．泵轮和导轮；B．泵轮和涡轮；C．泵轮和单向离合器；D．涡轮和导轮.6．自动变速器经常在60-70km/h时出现振抖,应重点检查：DA. 车速传感器B. 四档执行器C. 单向离合器D. 锁止离合器7．自动变速器路试时,各升档档点过迟的检查重点是： BA. 档位开关B. 主油路油压C. 换挡电磁阀D. 单向离合器8转向系的齿轮啮合间隙调整不当会造成 A 故障.A 转向盘自由转动量过大B 自动跑偏C 前轮摆振9、技师甲说：可以通过采用各种电子传感器转变成电信号,传送给电控装置；技师乙说：最广泛的负荷传感器是进气歧管绝对压力传感器.试问谁正确 CA．甲正确；B．乙正确；c．两人均正确；D．两人均不正确.10、甲说：空调系统的问题能引起冷却系统问题；乙说：冷却系统问题能引起空调系统的问题.试问谁正确 CA．甲正确；B．乙正确；C．两人均正确；D．两人均不正确.三、判断题每题1分,共10分1、电控发动机故障诊断时应先外后内、由浅入深√2、发动机不可使用专用故障诊断仪清除故障码. ×3、专用故障诊断仪一般只适合在特约维修站配备,以便提供良好的售后服务.√4、历史故障码通常可能是由偶然情况或以前的维修引起的. √5、电脑诊断仪是一种通用解码器,可适用与任何车型.×6、闭环控制系统的控制方式比开环控制系统要简单.×7、发动机集中控制系统中,各子控制系统所需要的信息是不相同的. ×8、AT的离合器的自由间隙是利用增减离合器片或钢片的片数进行调整的. ×9、具有四个前进档的电控自动变速器,应该具有四个电磁阀. ×10、现代仪器设备诊断法比人工经验诊断法准确性差.×四、简答题每题5分,共20分1、简述汽车电路图的识读要领答：1具备一定的电工电子基础,熟悉汽车电器与电子设备的结构与原理,了解各种图形及符号的意义和电气线路的结构特点；2由熟悉车型入手,从见到范,整理归纳,逐步深入,触类旁通.2、什么叫开环控制系统什么叫闭环控制系统答：开环控制系统---ECU根据传感器的信号对执行器进行控制,但不去检测控制结果；闭环控制系统---在开环的基础上对控制结果进行检测并反馈给ECU.3、简述“检测”与“诊断”的区别答：汽车检测的结果有两个,即通过或不通过.而到汽车诊断中心或修理厂诊断的车辆一般都是有故障现象的车辆,汽车诊断的结果只有一个,就是找到故障点和查明故障原因.我国汽车检测分为安全环保检测和综合性能检测；汽车故障诊断是汽车维修和汽车检测中的一个环节.包含了“诊”和“断”两个环节.汽车故障诊断的过程就是由诊断技术人员从汽车的故障现象出发,熟练应用各种检测设备对汽车进行全面综合的检测,完成第一个“诊”的环节,而后运用对汽车原理与结构的深刻理解,对测试的结果进行综合分析后对故障部位和原因作出确切的判断,完成第二个“断”的环节而构成的4、发动机综合分析仪对汽油机检测都具有哪些功能答：包括点火系参数如点火提前角、点火波形等检测、无负荷测功、单缸动力性检测、转速稳定性分析、温度检测、进气管真空度检测、起动系统检测、充电系统检测、数字万用表功能和废气分析需配备废气分析仪等功能.五、分析题每题7分,共14分1、简述发动机加速不良故障诊断程序.1用解码仪检查系统故障2检查点火系统正时、火花塞等；3用真空表检查进气系统；4检查燃油压力及油气配比,检查喷油嘴工况5检查各相关传感器及控制阀工况；6检查排气管是否堵塞；7用解码仪检测,进行数据流分析,是否排除故障并进行试车确认2、电控燃油喷射式发动机燃油消耗异常故障原因有哪些答：1燃油泄漏；2燃油压力过高3喷油器雾化不良或漏油4冷起动喷油器漏油或控制电路故障,使冷起动喷油器长时间喷油5冷却液温度传感器及其线路故障6节气门位置传感器及其线路故障7空气流量计或进气压力传感器及其电路故障六、案例分析题每题8分,共16分1．捷达CIF轿车,开空调时有风吹出,但没有凉感.如何检查分析故障原因1、检查压缩机是否工作.2、检查压力开关.加冷媒3、检查空调开关4、检查温度开关.5、检查空调控制器.6、检查发动机ECU与空调线路.7、检查管路阻塞.2.怠速抖动故障现象：一辆帕萨特B5型轿车,已行驶70000km,发动机怠速运转明显抖动,提高转速后抖动有所减轻. 故障排除：用车博仕A2600解码器检查发动机电控系统,无故障码,说明电控传感器正常.拆下怠速控制阀,用欧姆表测量电阻值；检查怠速阀内部,发现有油泥和积碳.用化油器清洗剂洗净后试车,故障依旧.启动发动机逐缸进行断火试验,点火系统正常.用车博仕A2600解码器阅读发动机电脑的数据块,08—07数据块第2区域显示仅0.1V此为氧传感器电压,正常应在0.3—0.37V之间跳动显示,怀疑氧传感器堵塞,更换氧传感器后故障未排队.阅读数据块08-02第4区域显示2克／秒正常为2.7克／秒左右,更换空气流量计,故障未排除.经上述检查均未发现明显问题,而氧传感器电压低,说明混合气过稀是因进气管路漏气,部分空气没经过空气流量计进入汽缸造成的.检查进气歧管处正常,检查活性炭罐真空系统,发现活性炭罐电磁阀在系统不工作时不能关闭.更换活性炭罐,故障消失.。
数控机床故障诊断大作业
数控机床故障诊断与维修班级：学号：姓名：专业：指导老师：摘要数控车床又称CNC(Computer Numerical Control)车床,即用计算机数字控制的车床，本文简要介绍了当今世界数控系统地介绍了数控机床故障诊断与维护的技术和方法，内容涉及数控机床的各个组成部分，数控机床故障诊断及维护的基础，数控系统的故障诊断及维护，主轴伺服系统的故障诊断，进给伺服系统的故障诊断，机床电气与PLC控制的故障诊断，数控机床机械结构的故障诊断及维护，数控机床故障诊断及维护实例，数控机床的安装、调试、检验与维护。
绪论数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。
随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。
数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。
但所有的东西都有其使用寿命，在使用过程中也会损坏，这就要求使用人员要掌握一些数控设备的常见故障和维修技能。
数控车床是高度机电一体化的技术设备,对故障诊断、分析和排除既有常规的方法和手段,又有专门的技术和检测。
故障诊断往往不能单纯地从机械或电气方面来考虑,而必须加以综合的分析,要求维修人员不但要有机械、液压、气动等方面的知识,还要具备电子计算机、自动控制、驱动及测量技术等知识,这样才能全面理解和掌握数控机床,及时做好维修工作。
机械故障诊断大作业
机械故障诊断大作业题目：基于小波分析的轴承故障诊断指导教师：李奕璠班级：学号：姓名：成绩：西南交通大学峨眉校区机械工程系基于小波分析的轴承故障诊断摘要滚动轴承在机械设备中使用非常广泛，其工作状态直接影响整个设备的运行效率。
对滚动轴承进行状态监测与故障诊断，能够避免重大事故的发生，获得较大的经济和社会效益。
在多样化的现代信号数据处理方法中，小波分析比较适合非稳定信号分析处理，小波变换不仅能够给出信号的时间和频率的二维关系，还能根据信号局部特征调整其窗口宽度。
采用Matlab编程快速地在计算机上实现基于小波分析的滚动轴承故障诊断。
对正常或故障轴承的振动信号进行小波分解与重构，基于小波分解系数对含有故障特征频率的第一层细节信号进行小波重构并提取其Hilbert包络谱，从中找到并测出特征频率,并和根据理论计算得到的故障特征频率对比判断故障类型。
关键词：故障诊断小波分析Matlab Hilbert包络谱特征频率第一章绪论滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障越30%是因为滚动轴承引起的，由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。
滚动轴承在机械设备中使用非常广泛，其工作状态直接影响整个设备的运行品质,对滚动轴承进行状态监测与故障诊断，能够避免重大事故的发生，获得较大的经济和社会效益。
随着生产的需要，对轴承故障的检测方法也越来越多，其中，运用比较广发的集中方法是FFT、功率谱、倒谱分析、小波分析、经验模态分解、形态滤波、双谱分析。
小波变换是一种时频分析方法,可进行多分辨率分析，对轴承振动信号进行小波变换, 小波变换可以把振动信号分解成多个具有不同时间和频率分辨率的小波信号，同时对振动信号进行处理时就能有效地克服信号的泄漏和混叠等，从而可以在一个变换中同时研究低频长时现象和高频短时现象。
使振动信号的检测和分析更符合于真实的情况。
提取其中具有故障特征的细节信号进行重构;对重构信号做Hilben包络谱分析，从中检测出轴承的故障特征频率,据此判断故障类型。
大作业基于PCA故障诊断
大作业基于PCA故障诊断PCA（Principal Component Analysis）是一项广泛应用于多变量数据分析中的方法，在许多领域中被用于控制质量、故障诊断等方面。
PCA方法能够进行数据降维，同时保留原始数据中的大部分特征，并且可以通过主成分分析来识别数据集中的主要成分。
因此，PCA方法在故障诊断方面有着广泛的应用。
故障诊断是指对设备、工厂生产过程等的异常作出判断和确认，并找出故障原因的过程。
为了进行故障诊断，需要先收集相关的数据，然后对数据进行分析处理，从中找出异常和故障点。
PCA方法作为数据处理的一种工具，可以在故障诊断中扮演重要的角色。
一个常见的故障诊断问题是如何识别设备始发故障的特征。
在这种情况下，PCA 可用于分析设备的传感器数据，并找出数据中存在的特征。
具体来说，PCA方法可以针对设备的生产参数进行分析，如温度、压力、振动等传感器数据。
通过PCA方法得到的主成分能够精确定位到设备的异常特征，从而来确定设备的故障点。
以机械设备为例，假设在机器运行过程中出现了故障，这时可以通过PCA方法对机器的生产数据进行分析。
首先，用PCA方法来处理机器运行时的所有数据，然后根据数据的主成分进行异常检测。
异常的数据可能表现为主成分中的异常变量，通过对故障数据和正常数据的比较，我们可以更加精确地定位到设备的故障点。
总之，在故障诊断方面，PCA方法可以帮助我们更加精确地定位到设备的故障点，有效提升故障诊断的准确性和效率。
同时，PCA还可以用于控制质量等生产方面的问题。
可以说，PCA方法是一种非常有效的数据处理方法，具有很强的实用性和广泛的应用前景。
现代汽车检测与故障诊断大作业格式
现代汽车检测与故障诊断（大作业格式及要求）班级：___________ 姓名：___________ 学号：___________现代汽车检测与故障诊断简介（主要是对现代汽车检测与故障诊断涵义、地位与作用等作简要介绍）一、汽车检测与故障诊断技术与方法1．技术或方法1（1）原理、特点（2）适用场合2．……二、×××故障检测与诊断（写时必须要以具体某发动机或车辆某一系统为例详细写，否则成绩将不及格，写作时内容应精炼，不要大篇幅抄写教材或其他参考资料。
写作过程中，为使表述内容清楚，还可增加一些图表）1．某发动机或车辆某一系统结构与工作原理2．故障征兆或现象3. 分析故障原因或故障可能存在部位4. 应用仪器或其他方法对系统相关部件进行参数检测5. 分析检测结果，确定故障元器件6. 维修或更换故障元器件，验证故障是否排除三、结语[示例：熟悉某发动机或车辆某一系统的结构与工作原理是故障检测诊断的基础，充分分析故障原因或故障可能存在的部位，借助于现代检测仪器和方法对可能存在的故障部位或元器件性能进行检测，并与车辆标准技术参数进行对照，能够快速准确地诊断并排除故障，进而提高了车辆性能检测与故障诊断的效率，降低了车辆的维修成本。
]说明：1、该大作业可打印，也可手写（手写时字迹要工整、清晰）；2、字数在4000字左右，1级标题（如一、二、三等）用四号宋体，其余标题及文字均用小四号宋体，标题具体格式见（一、）里要求，段落采用1.5倍行距，除1级标题顶格写以外，其余每段前空两字位置；3、上面蓝字内容为注释内容，在打印或手写时将其删除；4、要求在第17周之前上交大作业。
现代汽车检测与故障诊断——大作业评分标准一、大作业成绩优秀标准：1、内容写作完整、全面，作业量饱满2、格式符合规范要求，层次结构清晰，语句通顺3、对目前汽车检测与故障诊断技术和方法认识较深刻，对汽车性能检测和故障诊断能给出详细的过程和一些技术数据，能够提出自己比较独到的见解二、大作业成绩良好标准：1、内容与流程写作比较完整，作业量饱满2、格式总体符合要求，作业层次比较清晰，语句基本通顺3、对目前汽车检测与故障诊断技术和方法了解较具体，对汽车性能检测和故障诊断能给出较详细的过程三、大作业成绩中等标准：1、内容与流程写作情况一般，作业量饱满2、格式总体符合要求，作业条理基本清晰，语句比较通顺3、对目前汽车检测与故障诊断技术和方法了解一般，给出的汽车性能检测和故障诊断较具体四、大作业成绩及格标准：1、内容与流程写作情况一般，作业量基本达到规定要求2、格式总体基本符合要求，作业条理性较差，语句基本通顺3、对目前汽车检测与故障诊断技术和方法了解一般，给出的汽车性能检测和故障诊断过程较简单五、大作业成绩不及格标准：1、内容与流程写作不完整，作业量未达到规定要求2、格式总体不符合要求，作业条理性差，语句不够通顺3、对目前汽车检测与故障诊断技术和方法了解一般，给出的汽车性能检测和故障诊断过程过于简单。
故障诊断大作业
作业名称：FFT滚动轴承故障诊断院系：机械工程系学号：20107150姓名：龚华德指导教师：李奕璠西南交通大学峨眉校区傅里叶分析滚动轴承的故障诊断龚华德西南交通大学峨眉校区，四川峨眉 614200摘要：傅里叶变换用来分析分段平稳信号或者近似平稳信号犹可，在机械工程中有着重要的应用。
对于故障诊断中的非平稳信号，应用时频分析方法进行故障特征提取是完全可行的，也是故障诊断发展的必然趋势。
提出了一种固定结构的快速傅立叶变换(FFT)改进算法，通过改变蝶形结构使运算过程中的每一级结构保持相同，从而减少中间结果的存取寻址时间，达到简化运算步骤、提高运算效率的目的。
用此算法对一数控磨床的机械故障信号进行分析，顺利诊断出故障原因和所在位置，为排除故障提供了依据。
与经典FFT算法相比，效率提高大约7.23%，表明该算法具有一定的实用性和有效性。
Abstract：Fourier transform is used to analyze piecewise stationary signal or approximate stationary signal still can, in mechanical engineering has important applications. For the diagnosis of non-stationary signals, the application of time-frequency analysis method for fault feature extraction is entirely feasible, and it is an inevitable trend in the development of fault diagnosis.Fixing structure presents a Fast Fourier Transform (FFT) algorithm, by changing the butterfly structure of the operational structure of each stage of the process remains the same, thereby reducing the seek time access to the intermediate results, to simplify the operation step, to improve operation efficiency. With this algorithm a CNC grinding mechanical failure signal analysis, successfully diagnose the cause and location of the fault, provided the basis for the troubleshooting. Compared with the classical FFT algorithm, efficiency improved by approximately 7.23%, indicating that the algorithm has a certain practicality and effectiveness.关键词：快速傅立叶变换(FFT)，滚动轴承，故障诊断一、概述随着机械行业的蓬勃发展，对机械设备的性能的状态监测和故障诊断技术要求越来越高。
大作业基于PCA故障诊断
基于主元分析（PCA）的故障诊断小组成员:日期：目录1. 运用PCA方法的前提 (2)2. PCA方法的基本理论 (2)2.1 思路概述 (2)2.2 基本理论 (2)3. 利用PCA方法进行故障诊断的步骤 (4)3.1 建立正常工况的主元模型 (4)3.2 在线故障检测与诊断 (4)4. PCA的局限性或优缺点 (4)5. 基于TE过程的故障诊断 (4)5.1 TE过程简介 (4)5.2 基于PCA的故障诊断 (6)5.2.1 仿真的参数设置 (6)5.2.2 仿真结果 (6)5.3 仿真总结 (12)6. 总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)1. 运用PCA 方法的前提1、 样本观测相对独立2、 潜在变量服从高斯分布2. PCA 方法的基本理论2.1 思路概述PCA 方法是将高维过程数据投影到正交的低维子空间，并保留主要过程信息。
而在几何上，把样本构成的坐标系，通过某种线性组合旋转到新的坐标空间，新的坐标轴代表了具有最大方差的方向[1]。
2.2 基本理论假设x mR ∈代表一个包含了m 个传感器的测量样本，每个传感器各有n 个独立采样，构造出测量数据矩阵 n m X R ⨯∈，其中每一列代表一个测量变量，每一行代表一个样本。
（1） 对数据矩阵进行协方差分解，并选择主元的个数X 的协方差矩阵为 S 1T X Xn ⋅≈-，对其进行特征值分解，并且按照特征值的大小降序排序，如下：S [][]1T TT X X V V P P P P n --⋅≈=⋅Λ⋅=⋅⋅Λ⋅⋅-其中，Λ是一个对角阵，也是S 的特征值矩阵，而且其对角线上的元素满足12...m λλλ≥≥≥；V 是S 的特征向量矩阵，维数为m x m ，P 是V 的前A 列，包含所有主元的信息，P -是V余下的m-A 列，包含非主元信息。
（2） 将原数据进行分解，得到主元子空间和残差子空间对X 进行特征值分解以后，X 可以分解如下：ˆT X XE T P E =+=⋅+ 其中，ˆT X T P =⋅，被称为主元子空间；ˆE X X =-，被称为残差子空间；n A n m m A T X P ⨯⨯⨯=⋅，被称为得分矩阵；m A P ⨯被称为负载矩阵，由S 的前A 个特征向量构成。
机械设备故障诊断技术课程大作业
外圈频率及 其谐波
主要故障频 率87.02Hz及 其谐波 转频24Hz的边带
fr = 24.17 Hz fi = 130.52Hz fo = 87.01Hz
特征频率幅值增大
12
实验台轴承的故障诊断
诊断流程
1. 时域分析 1.1波形分析 1.2概率分析 1.3相关分析
以峭度指标等于10作为报警线，轴承的剩余寿命为3天。
9
实验台轴承的故障诊断
诊断流程
1. 时域分析 1.1波形分析 1.2概率分析 1.3相关分析
2. 幅域分析 2.1趋势拟合
3. 频域分析 3.1幅值谱分析 3.2倒频谱分析 3.3低通滤波分析 3.4细化谱分析 3.5共振解调分析
正常状态 幅值小
由倒频谱可以看出，88.11Hz的信号很强，判断出外圈出现故障。
11
实验台轴承的故障诊断
诊断流程
1. 时域分析 1.1波形分析 1.2概率分析 1.3相关分析
2. 幅域分析 2.1趋势拟合
3. 频域分析 3.1幅值谱分析 3.2倒频谱分析 3.3低通滤波分析 3.4细化谱分析 3.5共振解调分析
3. 频域分析 3.1幅值谱分析 3.2倒频谱分析 3.3低通滤波分析 3.4细化谱分析 3.5共振解调分析
fr = 24.17 Hz fi = 130.52Hz fo = 87.01Hz
故障状态9
倒数为88.11
包括功率倒频谱和复倒频谱分析，它不仅能清楚地分离功率谱中含有 的周期分量，而且能够清楚地分辨信号和谐波。
1. 时域分析 1.1波形分析 1.2概率分析 1.3相关分析
2. 幅域分析 2.1趋势拟合
机械故障诊断大作业
机械故障诊断大作业题目：基于小波分析的轴承故障诊断指导教师：***班级：学号：姓名：成绩：西南交通大学峨眉校区机械工程系基于小波分析的轴承故障诊断摘要滚动轴承在机械设备中使用非常广泛，其工作状态直接影响整个设备的运行效率。
对滚动轴承进行状态监测与故障诊断，能够避免重大事故的发生，获得较大的经济和社会效益。
在多样化的现代信号数据处理方法中，小波分析比较适合非稳定信号分析处理，小波变换不仅能够给出信号的时间和频率的二维关系，还能根据信号局部特征调整其窗口宽度。
采用Matlab编程快速地在计算机上实现基于小波分析的滚动轴承故障诊断。
对正常或故障轴承的振动信号进行小波分解与重构，基于小波分解系数对含有故障特征频率的第一层细节信号进行小波重构并提取其Hilbert包络谱，从中找到并测出特征频率,并和根据理论计算得到的故障特征频率对比判断故障类型。
关键词：故障诊断小波分析Matlab Hilbert包络谱特征频率第一章绪论滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障越30%是因为滚动轴承引起的，由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。
滚动轴承在机械设备中使用非常广泛，其工作状态直接影响整个设备的运行品质,对滚动轴承进行状态监测与故障诊断，能够避免重大事故的发生，获得较大的经济和社会效益。
随着生产的需要，对轴承故障的检测方法也越来越多，其中，运用比较广发的集中方法是FFT、功率谱、倒谱分析、小波分析、经验模态分解、形态滤波、双谱分析。
小波变换是一种时频分析方法,可进行多分辨率分析，对轴承振动信号进行小波变换, 小波变换可以把振动信号分解成多个具有不同时间和频率分辨率的小波信号，同时对振动信号进行处理时就能有效地克服信号的泄漏和混叠等，从而可以在一个变换中同时研究低频长时现象和高频短时现象。
使振动信号的检测和分析更符合于真实的情况。
提取其中具有故障特征的细节信号进行重构;对重构信号做Hilben包络谱分析，从中检测出轴承的故障特征频率,据此判断故障类型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2016-2017-I
《设备远程故障断》期末大作业
学院机械工程与应用电子技术学院
专业机械工程及自动化
姓名冯文超
学号13010428
指导教师张建宇
2016年12月12日
北京工业大学
图1为某高线精轧机组的传动链简图，该机组的振动监测系统包含14个测点，每架精轧机各有一个测点。
2007年8月18日上午11点，25#轧机的振动指标超过报警限，峰值达到70m/s²，随后增至75m/s²，8月19日峰值达到
80m/s²，系统持续出现黄色报警，如图2所示，图3为25#轧机的内部结构。
图1高线精轧机传动链
图2H25报警显示图3H25轧机基本结构已知条件：
✧系统采样频率为12kHz，采样点数为2048；
✧增速箱齿轮参数：Z1=150，Z2=57(奇数侧)/46(偶数侧)；
✧25#精轧机齿轮参数：Z3=77，Z4=53，Z5=31，Z6=27。
现提供三组监测信号，说明如下：
序号信号采集时间文件名当日电机转速
12007.06.308:00200706300800H6K.txt n=1166rpm
22007.07.1720:00200707172000H6K.txt n=1173rpm
32007.08.205:00200708200500H6K.txt n=1130rpm
完成下列分析：
(1)计算25#轧机的归一化轴频和啮合频率(即设定电机转速为1rpm)。
(2)每组数据文件均包含14列(对应14个通道)，其中第7列为25#精轧机
监测数据，提取该列数据。
(3)计算三组数据的峰值、有效值、峰值指标、峭度指标，比较设备在不同时期的状态差异，根据数值差异你能得到什么结论？
(4)画出2007年8月20日的波形、频谱及平方解调谱，给出你的诊断结论（即判断故障发生部位）。
(5)分别画出2007年6月30日和7月17日监测信号的波形、频谱以及概率密度曲线，判断信号中是否已存在故障特征。
(6)画出6月30日和7月17日两组信号的自相关曲线，并计算相关波形的的平方解调谱，从中能否找到故障特征？
答：（1）
电机转速为为1rpm 时，Z1的轴频为f1=1/60HZ ;
奇数侧：Z2的轴频为f2=(Z1/Z2)*f1=5/114HZ ;
Z3的轴频为f3=f2=5/114HZ
Z4的轴频为f4=(Z3/Z4）*f3=385/6042HZ ;
Z5的轴频为f5=f4=385/6042HZ ;
Z6的轴频为f6=(Z5/Z6）*f5=11935/163134HZ ;
Z3与Z4的啮合频率为：(f3)*Z3=385/114HZ;
Z5与Z6的啮合频率为：(f5)*Z5=11935/6042HZ
(2）该列数据见Matlab 程序；
（3）由以上指标可以看出2017年8月30日的振动明显增强，且偏离正态分布的程度在三组数据中最大！
（4）2007年8月20日的波形、频谱及平方解调谱如下：信号采集时间
峰值
有效值峰值指标峭度指标2007.06.30
23.9710 6.739 3.5570 2.99122007.07.17
25.39437.7556 3.2743 3.10542007.08.2066.760117.6825 3.7758 2.8342
波形图
频谱
平方解调谱
由频谱可得故障发生部位的的啮合频率约为2039HZ，轴频约为76HZ；，此时电机转速为1130rmp；由（1）可知此时Z3与Z4齿轮对的啮合频率为3816HZ，Z5与Z6齿轮对的啮合频率为2232HZ，约为故障特征频率。
此时Z5的轴频为72HZ，Z6的轴频为82.7HZ，Z5的轴频最接近于故障轴频。
即故障发生部位为Z5。
（5）2007年6月30日和7月17日监测信号的波形、频谱以及概率密度曲线如下图：
2007630波形2007713波形
2007630频谱2007713频谱
2007630概率密度曲线2007713概率密度曲线
由频谱可看出2007年6月30日和7月17日监测信号的频谱均有明显的边频带，故二者均存在故障特征！
（6）6月30日和7月17日两组信号的自相关曲线与平方解调谱如图所
示：
2007630自相关曲线2007713自相关曲线
2007630平方解调谱2007713平方解调谱
由以上平方解调谱可看出2007年6月30日和7月17日监测信号均有明显的倍频现象，且二者故障频率均为82HZ.可判断发生故障部位均为Z6。