机械故障诊断技术 第一章 绪论

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1、机械故障诊断学崔彦平河北科技大学机械电子工程学院办公室：机械楼A508,工程中心北楼A205电话：0311－81668665，13731188380邮箱：cuiypkd@163.com第一章绪论第二章信号分析方法及应用第三章故障诊断的标准第四章旋转机械的振动监测与诊断第五章滚动轴承的振动监测和诊断第六章齿轮箱的振动监测与诊断第七章油样分析方法第八章红外检测方法目录1.1基本概念故障的概念设备故障是指“设备功能失常”，也就是设备不能达到预期的工作状态，无法满足应有的性能、功能。功能失效，机械设备基本功能不能保证；设备偏离正常功能第一章绪论故障的分类按故障性质分类人为故障自

2、然故障故障率%ⅠⅡⅢ图浴盆曲线Ⅰ——磨合期Ⅱ——正常使用期Ⅲ——耗损期按故障产生的原因分类先天性故障使用性故障按故障发展速度分类突发性故障渐进性故障按故障造成的后果分类轻微故障一般故障严重故障恶性故障状态检测与故障诊断检测缩小故障范围状态检测提取征兆定期检测故障诊断原因分析维修决策趋势分析正常参数开始尚可正常不可异常设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预测三个方面。其具体实施过程可以归纳为以下四个方面：1、信号采集；2、信号处理（特征提取）；3、状态识别；4、诊断决策。状态检测通过监视和测量设备或部件运行状态信息和特征参数（例如振动、温度、压力等），并以此来判

3、断其状态是否正常。故障诊断不仅要检查出设备是否正常，还要对设备发生故障的部位、产生故障的原因、故障的性质和程度给出深入的分析和判断。状态检测与故障诊断关系没有检测就没有诊断，诊断是目的，检测是手段；检测是诊断的基础和前提，诊断是检测的最终结果。机械故障诊断主要是研究某一机械设备在运行过程中动态性能的变化规律及其运行状态的识别方法。中国工程院院士屈梁生——诊断是以机械学和信息论为依托，多学科融合的技术，本质是模式识别。转子事故预防事故，保证人身和设备安全1.2故障诊断的意义和目的故障诊断的意义现实生活和工业过程中恶性事故时有发生透平机械事故现实生活和工业过程中恶性事故时有

4、发生水轮机事故调查委员会在经过４个月的调查后，提出长达２５６页的调查报告。报告认为，“挑战者”号爆炸的原因是右侧助推火箭存在问题。由于航天飞机发射时气温过低，寒冷的天气对火箭垫圈产生影响，最终导致爆炸。1９８６年１月２８日“挑战者”号爆炸价值１２亿美元的航天飞机被炸成碎片，７名机组人员全部遇难现实生活和工业过程中恶性事故时有发生断裂部位三峡塔带机断裂事故2002年9月3日保证设备精度，提高产品质量事后维修，故障维修(Breakdown)设备坏了后才去修理。预防维修，定期维修(Preventive)定期地检查和大修。预知维修，视情维修(Predictive)周期或实时的监

5、测，必要时才去维修。推动设备维修制度的改革事后维修优点：不需要安排计划。对一些设备，更换比修理更便宜。缺点：意外停机引起生产损失。可能引起设备的二次损坏，甚至灾难性事故。预防维修优点：减少意外停机缺点：意外停机引起生产损失过剩维修导致维修费用增加预知维修优点：减少非计划停机损失维修时间间隔可以延长维修费用大为减少缺点：需要初始投资需学习和培训不同制度的维修成本的比较大型钢铁企业提高企业的经济效益日本应用故障诊断技术后，事故发生率减少75%，维修费用降低25～50％。英国对2000个国营工厂的调查表明，采用状态监测和故障诊断技术后，每年可节省维修费用3亿英镑，而故障诊断系

6、统的成本为0.5亿英镑。美国1980年税收总额$7500亿，维修费为$2460亿,估计其中过剩维修费为$750亿。我国1987年国营公交企业40万个，固定资产￥7000亿,维修费约为固定资产的3～5％。300MW发电机组停产一天损失电720万kWh，约￥144万元30万吨化肥装置停产一天损失化肥1000t，约￥150万元三峡2号水轮机组700MW停机4小时损失￥400万元“保证可靠地、高效地发挥设备应有的功能”1、保证设备发挥最大的设计能力，制定合理的检测维修制度，以便在允许的条件下充分挖掘设备潜能，延长服役期限和使用寿命，降低设备全寿命周期费用；2、能及时地、正确地对

7、各种异常状态或故障状态作出诊断，预防或消除故障，对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障损失降低到最低水平；3、通过检测监视故障分析性能评估等，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。故障诊断的目的1.3故障诊断的基本方法按照诊断模式分★离线分析诊断★在线分析诊断★远程检测诊断离线分析诊断定期或不定期的巡检的方式采集现场数据，然后回放到计算机，由计算机软件进行监测与诊断分析。特点：离线分析，对突发故障无能为力，但可精细分析计算机监控箱记录、文件在线分析诊断由传感器及高速实时数采硬件、控