机械故障诊断学复习提纲

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1、机械故障诊断讲课提纲一.绪论（一）械故障的定义与分类1．故障的定义一台设备的功能指标低于正常时的最低限值时，即设备丧失规定功能的现象称之为故障。2．故障的分类（1）按故障的性质分：可分为器质型故障与操作型故障；（2）按故障发生的进程分：可分为突发型故障和渐发型故障；（3）按发生故障的时间分：可分为磨合期故障、正常使用期故障、耗损期故障；（4）按故障复杂程度分：可分为单一型故障与复合型故障；（5）按故障的后果分：可分为轻微故障、一般故障、严重故障、致命故障。3．故障的规律（1）故障率（λ）：某种设备在t时间后的单位时间内发

2、生故障的台数相对于t时间内还在工作的台数的百分比值，称为该产品的瞬时故障率。（2）典型故障曲线——浴盆曲线实践证明大多数设备的故障率是时间的函数，典型故障曲线称之为“浴盆曲线”，曲线的形状呈两头高、中间低，具有明显的阶段性，可划分为三个阶段：早期故障期、偶然故障期、严重（耗损）故障期。早期故障期率偶然故障期障耗损故障期故率障经维修故障率下降故有效寿命的定规时间典型故障率曲线（二）机械故障诊断技术的实质与内内涵机器故障诊断技术是一种了解和掌握机器在运行过程中的状态，确定其整体1PDF文件使用"pdfFactoryPro"试

3、用版本创建www.fineprint.com.cn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。它包括“监测”与“诊断”。故障诊断技术的实质包括以下内容。1．故障诊断是工程问题：必须面向工程实际，解决机器的设计、制造与运行问题；高可靠性；注重经济效益。2．故障诊断是综合技术3．故障诊断是一种反求技术故障诊断一般设计①整体→零部件零部件→整体②运行信息→机器性能力学模型→机器行为③运行→设计、制造→运行设计→制造→运行4．故障诊断的发展依赖前沿学科的进步5．故障诊断的核心是模式识别问题6．诊断的准确性

4、是诊断工程赖以生存的要害（三）机械状态监测与故障诊断的目的目的：保证机器可靠、有效地发挥其应有的功能，包括以下三个方面：1．正确识别运行状态和故障类型，保证机器安全可靠地运行，发挥其最大效益；2．保证机器一旦状态异常或发生故障，能及时、正确地诊断出来，以便采取相应措施，对机器进行预知性维修，以减少维修时间、提高维修质量、降低维修成本；3．通过性能评价为优化设计、制造提供数据与信息。（四）机械状态监测与故障诊断的内容机械状态监测与故障诊断的内容包括状态监测、故障诊断状态监测：采用各种测量、分析、判别方法，弄清机器所处的运行

5、状态，结合机器的历史状态与运行条件，为机器的性能评价、合理使用、安全运行、故障诊断打好基础。故障诊断：需进一步确定故障的性质、程度、类别、部位、原因、发展趋势等，为预报、控制、调整、维护提供依据。具体包括四个方面：1．信号检测：正确选择传感器，测取与机器状态有关的诊断信息；2．特征提取：即诊断信息的处理，利用某种信号处理的方法，从信号中提取与机器的状态与故障有关的特征；3．状态识别：根据特征识别机器的状态和故障，包括：建立判别函数、确定判别准则、进行比较等；2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www

6、.fineprint.com.cn4．诊断决策：分析机器所处的状态及故障类型、部位、性质、原因及发展趋势，采取相应的措施：继续监测、重点监测、停机维修等。（五）诊断信息的来原与获取1直接观察法通过看、摸、听来判断机器的状态，只能粗约地判断，适用于能直接观察到的机器零件。同时可采用一些简单的仪器和方法，如滚动轴承检测仪、内窥镜等来扩大观察能力。2动态信息检测法利用某种传感器获取机器运行过程中的动态信息动态信息有：振动、噪声、温度、压力、流量、力矩、功率等等，得较多的方法为：振动信号、噪声信号检测法。3磨损残留物的测定4设备

7、性能测定（1）整机性能测定：测量输出或输出与输入的关系来判断设备运行状态；（2）零部件性能测定：用于对设备的可靠性起决定性作用的关键零部件。（六）机械故障诊断方法的分类1按诊断的目的与要求分类功能诊断与运行诊断；直接诊断与间接诊断；定期诊断与连续监控；在线诊断与离线诊断；常规工况下的诊断与特殊工况下的诊断；间易诊断与精密诊断。2按监测与诊断技术分类振动与噪声监测技术：利用机器运行时的振动、噪声信号进行监测诊断；超声与声发射监测技术：监测裂纹、裂纹扩展、材料内部缺陷等；红外监测技术：利用红外辐射原理及仪器，监测机器运行中的

8、温度变化；润滑油样分析技术：分析润滑油样中携带的磨损残留物的成分、形状、数量、大小等来识别故障。3按诊断对象分类旋转机械的监测与诊断技术：转子、轴系、汽轮发电机等；往复机械的监测与诊断技术：内燃机、往复式压缩机、曲柄连杆机构等；工程结构的监测与诊断技术：框架、桥梁、管道、容器等；基础零部件的监测与诊断技术：齿轮、轴承