故障诊断

机械故障诊断: 是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。

机械故障：简单地说：指机械功能的失常。具体地说：指机械的各项技术指标偏离了它的正常状态。

状态信号:设备故障信息的载体，能够真实、充分地采集到足够数量，客观反映诊断对象-机械的状态信号，是故障诊断成功的关键。。

诊断信息：能反映机械某种故障特征的状态参数.

预知维修:对机械进行监测，根据有无故障及机械性能的恶化程度决定是否需要维修。也称为视情维修。

油样分析:通过分析油液中磨损微粒和其它污染物质，了解系统内部的磨损状态，判断机械内部故障的一种方法。

超声波诊断：利用超声波对机械构件进行探伤或测厚达到诊断机械故障的目的。

声发射现象：指固体受力时，由于微观结构的不均匀或内部缺陷的存在，导致局部应力集中，塑性变形加大或裂纹形成与扩展过程中释放出弹性波的现象。

声发射技术：声发射技术是一种快速、动态、整体性的无损检测手段，可在设备运行过程中实行监测。可用于连续监控材料或工件、构件中裂纹的产生与发展，了解物体的摩擦与磨损，研究固体的塑性形变、金属的微观组织变化等。

直接诊断：直接确定关键零部件的状态，如轴承间隙、齿轮齿面磨损、轴或叶片的裂纹、腐蚀环境下管道的壁厚等。

间接诊断：利用机械产生的二次信息来间接判断机械中关键零部件的状态，如用润滑油的温升反映主轴承的磨损状态，用振动、噪声反映机械的工作状态等。

在线诊断：对现场正在运行中的机械进行的自动实时诊断。

离线诊断：通过记录仪或计算机将现场测量的状态信号记下，带回实验室再结合诊断对象的历史档案作进一步分析和诊断。

常规诊断：在机械正常工作条件下采集信息进行的诊断。

特殊诊断：创造特殊的工作条件采集信号进行的诊断。

信号:通常把可测量、记录、处理的物理量泛称为信号。

动态信号:指分析处理的信号随时间是变化的。

周期信号：瞬时幅值随时间重复变化的信号。

准周期信号: 是由一些不同离散频率的简谐信号合成的信号，这一点与复杂周期信号类似，但准周期信号没有周期性，组成它的简谐分量中总有一个分量与另一个分量的频率比为无理数。

随机信号：是一种不确定性信号。即信号波形的变化不存在任何确定的规律,因而无法准确预测其未来值,它不能用确定的时间函数来描述。

方差:用来描写信号相对于其均值的波动情况，反映信号的动态分量。

时差域分析：用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系(相关性)，是提取信号

中周期成分的有用手段。

频率域分析：指把时间为横坐标的时域信号通过傅里叶变换分解为以频率为

横坐标的频域信号，从而求得原时域信号频率成分的幅值和相位信息的一种分析方法。

转子不平衡：就是质量和几何中心线不重合所导致的一种故障状态（质心不在旋转轴上）。转子不对中：不对中指的是相互耦合的一对轴的中心线不重合。

松动：旋转部件的松动: 是由于旋转件和类似轴承的固定件间的间隙太大所造成的. 非旋转性的松动:一般是出现在两个固定的部件之间，例如基脚与地基、机器和

轴承箱间的松动等。

齿面磨损：供油不足或油质不清洁造成剧烈的磨粒磨损。

齿面胶合和擦伤：重载和高速齿轮，齿面工作温度高，如润滑不好，齿面间油膜破裂，一个齿面金属会熔焊在啮合的另一齿面上，形成垂直于节线的划痕胶合。

齿面接触疲劳：齿轮啮合中既有相对滚动又有相对滑动，且相对滑动的摩擦力在节点两侧的方向相反，产生脉动载荷。这两种力的作用使齿轮表层深处产生脉动循环变化的剪应力。当剪应力超过材料疲劳极限，表面产生疲劳裂纹，并逐步扩展，齿面形成点蚀，点蚀扩大连成一片时，形成齿面上金属块剥落。

振幅：就是波形图上的轨迹高度。

特征频率：等于基准速度和阶的乘积

红外测温：是一种在线监测式检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况。

温度诊断：就是利用测温技术，测量机械的温度或温度分布，根据其温度或温度分布的变化来判断机械故障的一种方法。

磨料磨损：是由摩擦表面间存在的磨料而引起的类似金属磨削过程的磨损。

粘着磨损：两个相对运动的接触表面由于接触压力大或接触点温度过高粘合在一起，相对运动中粘结点受到剪切，引起金属部分撕脱，导致接触表面金属耗损的现象称为粘着磨损。疲劳磨损：由于循环接触压力周期性地作用在摩擦表面上，使表面材料经多次塑性变形趋于疲劳，表层材料首先出现微观裂纹，裂纹吸附的油液在裂纹尖端处形成油楔挤压裂纹，使裂纹进一步扩展，直至发生微粒脱落的现象。

腐蚀磨损：摩擦过程中，摩擦面间存在化学腐蚀介质，在腐蚀和磨损的共同作用下导致零件表面物质损失的现象称为腐蚀磨损。

油样诊断技术：是通过分析油液中磨损微粒和其它污染物质，了解系统内部的

磨损状态，判断机械内部故障的一种方法。具体：通过分析机械中使用过的油液中污染产物-磨损微粒和其它化学元素的形状、大小、数量、粒度分布及元素组成，对机械工况进行监测，判断其磨损类型、磨损程度，预测、预报机械磨损过程的发展及剩余寿命，确定维修方针和决策的一门技术。

热电效应：两种不同导体(或半导体)组成闭合回路,结点温度不同,则回路产生热电流(热电势),

压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对其施力而使之变形时，其内部将发生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去除后，电介质又重新恢复到不带电的状态。介质的这种机械能转换为电能的现象

齿轮啮合频率=齿数x轴的转速；

非平稳信号：是指分布参数或者分布律随时间发生变化的信号。

复杂周期信号？

1.机械故障的分类？

1）按部件损坏程度分类：（1）功能停止型故障（2）功能降低型故障（3）商品质量降低型故障

2）按故障持续时间分类：（1）临时性故障（2）持久性故障

3）按故障是否发生分类：（1）实际故障（2）潜在故障

4）按故障发生时间分类：（1）突发性故障（2）渐进性故障

2.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。

2)保证机械发挥最大的工作能力，制定合理的检测维修制度，充分挖掘机械潜力，延长机械服役期限和使用寿命，降低其全寿命周期费用。

3)通过检测监视、故障分析、性能评估等，为机械结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供有效的数据和信息。

3.故障维修方式。维修理念及其特点？

1）事后维修即故障发生后再维修理念任其损坏（坏了再修）

维修费用高：零件坏了无法再用。

要承担一定的风险：若某些重要机械的关键零部件坏了会产生重大事故；会导致管理失控

优点：不必将资金投入到状态监测和预防性维修上；

设备不会出现过度维修。

缺点：无法预测的故障停工；

继发损坏以及灾难性的故障；

会导致生产损失；

将产生高额维修费用；

缺乏有效管理。

2）定期维修指按企业的维修计划，一定的时间间隔进行的维修停工前进行检修

优点：维修以可控制的方式在方便的时间进行；

减少机械故障的意外发生；

能有效的避免灾难性故障和生产中断；

可以更好的控制贮存的配件，节省资金。

缺点：状态良好的设备也会被频繁的检修（过剩维修）；

维修引起的损伤可能比益处更多；

仍然存在计划外故障停工；

所有设备都采用相同的维修计划，没有针对每个机器单独进行优化和寿命分析。

3）预知性维修

对机械进行监测，根据有无故障及机械性能的恶化程度决定是否需要维修。也称为视情维修。如果没有出现故障，就不检修。

优点：

避免过剩维修，防止因不必要拆卸使机械精度降低；

减少意外停工；

降低费用；

减少和避免重大事故；