低频振动下机械故障诊断技术的研究

[摘要]机械振动是一种十分普遍的现象，凡是运动的机械都存在程度不同的振动。旋转机械故障诊断是近年来国内外发展较快的一门新兴技术。旋转机械监测与诊断系统的研究与应用对于避免巨额的经济损失和灾难性事故的发生有着重要意义。结合旋转机械设备的振动状态监测管理，可以把设备通过振动仪与人进行信息沟通，明确设备的故障性质、故障部位等，提高旋转机械设备运行的安全可靠性。介绍振动分析技术在旋转机械设备故障诊断中的应用。

[关键词]振动分析旋转机械故障诊断

中图分类号：th12文献标识码：a文章编号：1671－7597（2009）0520021－01

一、前言

机械分为旋转机械和往复机械两种类型，它们在组成结构、动力学特征以及工作原理等方面都有所不同，故障信号的表现形式也存在差异。旋转机械是工业上应用最广泛的机械。许多大型旋转机械，如：离心泵、电动机、发动机、发电机、压缩机、汽轮机、轧钢机等，还是石化、电力、冶金、煤炭、核能等行业中的关键设备，对这些设备加强监测，防止发生故障，具有十分重要的意义。本世纪以来，随着机械工业的迅速发展，现代机械工程中的机械设备朝着轻型化、大型化、重载化和高度自动化等方向发展。

中文名称：低频振动下机械故障诊断技术的研究

全文提供：购买充值卡，就可下载本篇论文全文

论文编号：3712862【收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿】

英文名称：STUDY ON THE MACHINERY FAULT DIAGNOSIS UNDER LOW FREQUENCY VIBRATION

学位类型：硕士毕业论文

作者：涉及隐私，隐去***作者本人请参看权力声明>>

导师：涉及隐私，隐去***

毕业学校：涉及隐私，隐去***

专业：检测技术与自动化装置

毕业年份：涉及隐私，隐去***

关键字：机械故障诊断程控放大程控滤波小波分析专家系统

简介和目

录：

点击此处免费索取本论文简介和目录>>

中文摘要:机械故障诊断在现代化生产中有重要的意义，从振动信号中提取反映振动状态的信息和参数是机械故障诊断的主要方法。本课题在进行文献调研和资料研究的基础上，针对现有振动信号分析和机械故障诊断技术的研究现状，进行了方案论证，确定了以下设计内容：在硬件设计上，提出了系统设计模块化和模拟、数字、图形一体化的思路，确定了“在线分析”和“离线诊断”同时兼顾的模式。并且在模拟部分设计中，采用了程控放大和程控抗混滤波技术，从而改善了传统电荷放大器运用手动切换进行增益调节所存在的不可克服的缺点，并且能够根据所输入的频率参数变化程控的选择相应的截止频率，更好的滤除高频干扰。采用点阵式图形液晶显示器能将时域、频域的波形更清楚地显示出来。在软件设计中，根据“自顶向下”的设计原则，综合考虑各方面的情况，进行了监控程序、分析算法程序、显示程序、通讯等程序的设计，建立了一个典型机械故障诊断专家系统，并详细地给出了算法流程。在原有的频率分析技术的基础上，将小波分析应用到机械故障诊断中来。传统的频谱分析是基于傅里叶分...

英文摘要: Machinery fault diagnosis has a very important significance in the modem production. And it is the main method to extract information and parameters, which represent vibration status, from vibration signals. Based on researching a large number documents and papers and analyzing present situation of vibration signal analysis and machinery fault diagnosis technology, the design scheme has been proposed and proved. Design contents are decided as follo...

目录:

中文摘要3-4

英文摘要 4

第1章绪论8-16

1．1 课题研究的目的和意义8-9

1．2 机械故障诊断技术的研究历程和应用现状9-12

1．3 机械故障诊断技术的发展趋势12-14

1．4 论文研究的主要内容14-16

第2章基于小波分析的机械故障诊断理论及其应用的研究16-34

2．1 傅里叶交换及应用16-23

2．1．1 傅里叶变换16-17

2．1．2 傅里叶变换的应用17-23

2．2 小波分析23-28

2．2．1 多分辨率分析24-26

2．2．2 Mallat算法26-28

2．3 小波包分析28-30

2．4 小波变换用于信号奇异性检测30-32

2．5 本章小结32-34

第3章故障诊断系统电路设计34-50

3．1 系统结构组成34-35 3．2 模拟检测部分的设计35-43 3．2．1 电荷变换35-36 3．2．2 程控放大器36-39 3．2．3 程控抗混滤波39-43 3．3 单片机硬件部分的设计43-48 3．3．1 A/D转换43-44 3．3．2 MGLS240×128点阵图形液晶显示板44-45 3．3．3 4×4键盘45-47 3．3．4 存储器47

3．3．5 WatchDog 47-48 3．4 本章小结48-50 第4章故障诊断系统软件设计50-78 4．1 监控程序设计50-57 4．2 显示程序设计57-63 4．3 分析处理程序设计63-70 4．3．1 程控增益、滤波63-65 4．3．2 分析处理程序设计65-70 4．4 机械故障诊断的典型专家系统的建立70-74 4．5 串行口通讯74-77 4．6 清WatchDog 77

4．7 本章小结77-78 第5章故障诊断系统的实验及结果78-91 5．1 硬件的组装和调试78-79 5．2 程控增益和滤波结果分析79

5．3 单片机软件的编程和调试79-80 5．4 小波算法的实现80-87 5．4．1 信号突变点的检测80-83 5．4．2 提取信号中某一频率区间的信号83-87 5．5 机械故障诊断专家系统的应用实例87-90 5．6 本章小结90-91 结论91-93 参考文献93-99 攻读硕士学位期间发表的论文99-100

致谢100

机械振动与故障诊断基本知识解析

旋转机械状态监测与故障诊断 讲义 陈国远 深圳市创为实技术发展有限公司 2005年8月

目录 第一章状态监测的基本知识 (4) 一、有关的名词和术语 (4) 1. 振动的基本参量：幅值、周期（频率）和相位 (4) 2. 通频振动、选频振动、工频振动 (6) 3. 径向振动、水平振动、垂直振动、轴向振动 (6) 4. 同步振动、异步振动 (7) 5. 谐波、次谐波、亚异步、超异步 (7) 6. 相对轴振动、绝对轴振动、轴承座振动 (7) 7. 自由振动、受迫振动、自激振动、随机振动 (7) 8. 高点和重点 (8) 9. 刚度、阻尼和临界阻尼 (8) 10. 共振、临界转速、固有频率 (9) 11. 分数谐波共振、高次谐波共振和参数激振 (9) 12. 涡动、正进动和反进动 (9) 13. 同相振动和反相振动 (10) 14. 轴振型和节点 (10) 15. 转子挠曲 (11) 16. 电气偏差、机械偏差、晃度 (11) 17. 偏心和轴心位置 (11) 18. 间隙电压、油膜压力 (11) 二、传感器的基本知识 (12) 1.振动传感器 (12) 2.电涡流振动位移传感器的工作原理 (13) 3. 电动力式振动速度传感器的工作原理 (13) ⒋压电式加速度传感器的工作原理 (14) 第二章状态监测常用图谱 (15) 1．波德图 (15) 2．极坐标图 (16) 3．频谱瀑布图 (16) 4．极联图 (17) 5．轴心位置图 (18) 6．轴心轨迹图 (18) 7．振动趋势图 (19) 8．波形频谱图 (20)

第三章旋转机械的故障诊断 (22) 1. 不平衡 (22) 2. 不对中 (23) 3. 轴弯曲和热弯曲 (26) 4. 油膜涡动和油膜振荡 (27) 5. 蒸汽激振 (30) 6. 机械松动 (33) 7. 转子断叶片与脱落 (33) 8. 摩擦 (38) 9. 轴裂纹 (40) 10. 旋转失速与喘振 (40) 11. 机械偏差和电气偏差 (43)

机械设备故障诊断技术研究

题目：机械设备故障诊断技术研究 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 2016 年 8 月 30 日

摘要 故障诊断技术对于机械设备的安全运行有着至关重要作用，一直是工程应用领域的重点和难点, 国内外已经对此问题进行了大量的研究工作。该论文介绍了机械设备故障诊断技术的基本概念，在总结研究各种诊断技术的基础上全面分析了现代故障诊断技术存在的问题, 并针对这些问题提出了故障诊断领域将来的研究方向。故障诊断是一项实用性很强的技术, 对其进行理论上的分析研究具有重要的现实意义。 关键词：机械设备故障；诊断技术；研究

第一章引言 随着现代科学技术在设备上的应用，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越齐全，自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素影响，会导致设备出现各种故障，从而降低或失去预定的功能，甚至会造成严重的以至灾难性的事故。国内外接连发生的由设备故障引起的各种空难、海难、爆炸、断裂、倒塌、毁坏、泄漏等恶性事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡。生产过程中经常发生的设备故障事故，也会使生产过程不能正常运行或机器设备遭受损坏而造成巨大的经济损失。因此机械设备故障诊断技术在社会中的重要性越来越高，主要体现在[1]：（1）预防事故，保证人员和设备安全。 （2）推动设备维修制度的改革。维修制度从预防制度向预知制度的转变是必然的，而真正实现预知维修的基础是设备故障诊断技术的发展和成熟。 （3）提高经济效益。设备故障诊断的最终目的是避免故障的发生，使零部件的寿命得到充分发挥，延长检修周期，降低维修费用。 因此，机械设备故障诊断技术日益受到广泛重视，对机械设备故障诊断技术的研究也不断深入。但受于机械设备故障成因的复杂性和诊断技术的局限性，目前机械设备故障诊断仍存在一些问题。

水轮机简答填空判断例题

水轮机简答填空判断例题 水轮机复习题（200题） 一、问答题： 1、混流式水轮机的结构，按水流流径的路径主要有几部分组成？ 答：混流式水轮机的结构，按水流流径的路径主要有引水机构、导水机构、转动机构、泄水机构四大部分组成。 2、引水机构的主要作用是什么？ 答：压力钢管引进的水流首先进入水轮机室，主要作用是使引进的水流以尽可能小的水头损失且较均匀地从四周进入水轮机的转轮。 3、导水机构的主要作用是什么？ 答导水机构的主要作用是调节进入转轮的流量，以适应负荷变化的需要；当发电机负荷减少时，要求水轮机的进入流量相应减少，这时关水导叶开度，减少流量，反之当负荷增大时，打开导叶开度加大流量。停机时，导叶全部关闭，将水流截断。当机组发生故障而紧急停机时，导叶可迅速关闭。一般在5-10s内导叶可从全部开启状态至全关闭状态。 4、座环的作用是什么？ 答：座环是水轮机的承重部件。水轮机的轴向推力，发电机的重量及座环上混凝土的重量，均由座环承受。座环是水轮机零部件安装中的重量基准面。座环由上环、下环、固定导叶组成。固定导叶的断面为机翼型，以减少水流阻力。固定导叶的叶片数为活动导叶的1/2。水流通过蜗壳经固定导叶活动导叶按辐向均匀地进入转轮。 5、转轮由几部分组成，叶片是什么形状？ 答：转轮由叶片、上冠、下环和泄水锥组成，泄水锥装在上冠的中心下方。用来引导水流，避免水流经叶片流出后相互撞击，减少水力损失，提高水轮机效率。转轮叶片安置在上冠和下环之间，按圆周均匀分布。叶片是一个三向的空间扭曲面。上部较直，扭曲较小，而下部扭曲较大。转轮叶片数目通常为14-15片，我厂是14片。 6、尾水管的作用主要是什么？ 答：尾水管的作用主要是①将转轮出口的水流引向下游。②利用下游水位至转轮出口处所形成的静力真空（吸出高度值）。③利用转轮出口的水流动能，将其转换为转轮出口处的附加动力真空，使动能恢复并加以利用。 7、立式混流式水轮机从作用和安装上划分，它由那几部分组成？ 答：①埋设部分，包括尾水管里衬、基础环、座环、蜗壳和机坑里衬；②转动部分包括主轴、转轮和它们的附件。③导水机构包括座环、底环、顶盖、活动导叶、导叶拐臂、双连臂控制环、推拉杆等；④水轮机导轴承包括轴瓦、轴承体等；⑤主轴密封；⑥水轮机附属装置包括紧急真空破坏阀、尾水管十字补气架或补气管各种测压管路，测温装置、信号装置等。 8、水轮机安装的基本程序是什么？ 答：①埋设件的安装；②主轴与转轮的组合检查；③导水

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究我国近年来的旋转机械逐渐发展为大型机械，在这种发展趋势下人们开始重视对振动故障的诊断方法进行研究，在深入研究后探索出了一系列用人工识别图像来实现旋转机械振动故障诊断的方法。本文主要分析了旋转机械振动故障的机理、故障的特点以及几种图形识别方法。经过多种试验证明图形识别方法的科学可行性，值得在今后的实际操作中得到运用和发展。 对于旋转机械在工作状态当中会发生振动，从而由振动产生的各种信号，信号会形成一些参数图形，通过对这些参数图形的研究与分析，我们可以实现对器械运行过程中的日常管理和保护。这也是目前应该采用的设备管理方式。而在实际操作过程中，图形识别技术并没有深入到工作当中。这种手段没有被利用于诊断旋转机械故障的原因是提取出明显的图形特征在技术上具有一定的困难，而且对于图形具体特征的描述也具有很大的挑战，是否能够将图形所呈现出的特征准确地表述出来是图形识别技术在旋转机械振动故障诊断方面的一个限制性因素。诊断旋转机械振动故障的原则 采集诊断依据

被诊断的机械表面所能表现出的所有相关信息都能够作为旋转振动机械故障诊断的有效依据。这些信息在机械运行的过程中能够通过传感器传递给人们。对旋转机械振动故障的诊断是否准确，一个重要的因素就是收集到的有关信息是否真实可靠，依据信息是否准确真实的决定性因素是传感器的品质，传感器质量如何、感应是否灵敏以及工作人员的直观判断都是决定信息准确性的重要衡量标准。 对采集的信息进行处理和研究 从传感器和工作人员两方面收集到的依据信息通常是混乱无序的，不能明显的看出其特点，这就导致了无法准确地对故障进行判断，这就要求我们在成功收集信息之后要及时对大量信息进行筛选和处理，目前普遍采用专业的机器来对这些信息进行分析和研究以及进一步的转换，经过这些处理之后所得到的信息要保证具有至关、价值性强等特点。 对故障进行诊断 对旋转机械振动故障诊断方面对工作人员的要求比较高，要求其具有过硬的理论知识功底以及丰富的实际工作经验。工作人员应该充分了解机械方面的相关知识，熟练掌握机械的维修要点以及安装过程。正确的对机械振动故障进行诊断，并且能够对故障的发展形势进行预想，只有这

起重机械金属结构振动与故障诊断分析

起重机械金属结构振动与故障诊断分析 发表时间：2018-12-20T14:09:56.087Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：胡伟忠[导读] 随着我国基础建设的快速发展，使用起重机械工程项目日益增多，工作环境越来越复杂。浙江省特种设备检验研究院浙江杭州 310000 摘要：起重机械属于工业机械范畴内涉及人身、财产安全的大型特种设备，强化其金属结构安全以及维护保养，尤其是长期应用存在金属结构疲劳的起重机械诊断维修至关重要。随着现阶段振动信号测量与分析在检测起重机金属结构振动过程中都得到了有效的应用，检测和分析水平也提升到了一定的提高。但是在对起重机金属结构振动与故障分析的过程中，依旧存在很多的问题，这就需要在发展的过程中不断对其进行研究和分析，从而制定更加完善的解决方案。 关键字：起重机械；金属结构振动；故障诊断 引言： 随着我国基础建设的快速发展，使用起重机械工程项目日益增多，工作环境越来越复杂，在各种不同环境下的频繁高强度作业，起重机械的疲劳问题日益突出。大型起重机械的金属结构正常使用寿命在20年左右，对于起重机械服役后期金属结构出现振动和故障诊断分析一直困扰着技术人员。因此，对于起重机械金属结构的安全监测以及故障问题分析成为解决问题的关键。通过分析不难发现，疲劳与振动之间的关系是密不可分的，因此疲劳和振动都会导致设备在使用寿命期间内发生安全事故，不仅会造成巨大的经济损失，而且会造成人员伤亡。 1起重机械金属结构振动和故障诊断存在的问题 起重机金属结构振动与故障诊断分析的过程中，依旧存在很多的问题，这些问题主要表现在： 1.1振动失效和故障机理研究不够 在当前研究当中，对于因为振动引起的起重机金属构造失效和故障机理探索重视不够充分，由非动态疲劳方面进行分析，构造疲劳破坏问题重点是思考构造设计方面应力和应变布置，由构造疲劳失效和构造振动反映中间内部特点去看，振动疲劳属于导致疲劳失效的因素之一。而导致中机械的核心金属构造和重点零部件在服役阶段。因为腐蚀锈蚀和裂纹以及磨损等一系列的因素，导致金属构造受力情况发生变化。构造内应力分布，原有频率变化，这就导致构造疲劳失效，这和构造振动反映有着紧密的联系。非静态在和激励时常又发模态和荷载振动产生耦合作用，遭受损坏的地方通常是部分振动过程中应变大，并且存在缺陷或者是应力汇聚的地方，破坏的起因是部分振动和应力汇聚这两个因素的一起作用。因为振动疲劳破坏十分复杂，单纯的使用非动态疲劳方式无法满足提升评价成果可靠和稳定方面的要求，在起重机械安全评价过程中，应该使用金属构造振动相关探索。 1.2振动故障诊断方式单一 其中机械金属构造服役安全评价第一点必须要分析设施使用过程中获得的多种信号，之后将信号当中多种有价值的信息提取出来，在当中获得和故障有关的特征，最后通过特征诊断故障，最近几年，运用十分广泛的短时傅立叶变换等均是由内积原理当作基础的特征波形基函数信号分解，主要目的是巧妙的使用和特征波形适合的基函数，对于信号进行良好的处理，提出故障征兆，进而完成故障诊断。对于系统前提的故障和轻微以及符合还有系统这些故障的诊断方式还不是十分完善，合理的诊断方式还不是很多，金属构造在服役时无法避免出现损伤和前期故障，其拥有可能性以及动态响应的微弱性。而符合和系统这两种故障因为多种因素耦合以及传播渠道繁琐，通常造成单一信号处理方式无法真正了解故障的形成因素。 2振动故障诊断分析 2.1专业技术诊断 通过专业系统完成对故障状态的分析与观察，对故障的所在进行推断，并且给出相应的排除故障的有效方法。专业诊断法需要汇集大量的专家知识，可以实现对随机出现的故障的合理诊断。但是，在知识的获取上会面临一定困难，知识库的更新速度相对比较缓慢，不同领域专家的知识存在一定矛盾点，目前在表达能力和处理能力上都存在一定局限性。 2.2模糊诊断法 在模糊诊断法中应适当的引入模糊逻辑，主要作用是克服出现的不精准性、不确定以及因为噪声而带来的影响，因而在对复杂系统进行处理时，会在时变、时滞等方面表现出一定优势。模糊诊断在具体应用过程中的缺点是在诊断复杂系统过程中，需要构建隶属函数和模糊规则，而从实际情况来看，这个过程难度较大，并且会消耗大量的时间。 2.3神经网络诊断 通过神经网络完成对故障的诊断，该诊断的基本思路如下：将故障特征信号作为神经网络的输入点，而神经网络的输出就是最终的诊断结果。第一，对已知的故障征兆和诊断结果进行应用，实现对神经网络的离线训练，通过这种方式使神经网路通过权值记忆故障征兆与诊断结果之间形成对应关系。第二，在神经网络的输入端将获得的故障征兆加入，并获取最终的诊断结果。各个故障的类型需要与输出神经元相对比，否则系统将无法显示新出现的故障类型，对故障的诊断将会造成不良影响。 3起重机金属结构诊断的具体应用 3.1起重机械金属结构振动测试 对于起重机械的整体结构来说，振动研究就包括了测试系统相关动态特性数据，例如固定频率检测和阻尼比检测以及振型检测等各个方面。其中解析、分析的放散和实验分析方案逐渐有效结合的模态分析技术，都融入了模态测试的改善技术和理论与结构强度测试应用案例和经验，需要最先创造结构有限元的模型，之后计算出结构有关有限元的模态数据，依据结构的有限元模态数据达到结构模态实验相关工作的改善工作，以此在一定程度上增强模态试验获取的结构模态参数安全性能和可依靠性以及其精确度，其中包括了完善的结构模态实验的有关悬挂位置和激励方位以及测量方位等相关的工作。依据实验分析的方案，于现场实地勘测获取的模态和解析方案模态实现进行对比，从而更好完成金属结构损伤问题的研究，研究出金属结构中存在的问题，以此依据对比分析可以增强设施问题检测的有效性和完善性，并且获取更为有效的金属振动结果和模态数据信息。

设备故障诊断技术说明

设备故障诊断技术简介

上海华阳检测仪器有限公司 Shanghai Huayang MeasuringInstruments Co., Ltd 目录 设备故障诊断技术定义

-----------------------------------------------（ 3）一．设备维修制度的进展-----------------------------------------------（ 4）二．检测参数类型-------------------------------------------------------（ 5） 三．振动检测中位移、速度和加速度参数的选择-----------------------------（ 5） 四．测点选择原则------------------------------------------------------（ 6） 五．测点编号原则------------------------------------------------------（ 7） 六．评判标准----------------------------------------------------------（ 7） 七．测量方向及代号----------------------------------------------------

（10） 八．搜集和掌握有关的知识和资料----------------------------------------（10） 九．故障分析与诊断----------------------------------------------------（11） 十．常见故障的识不----------------------------------------------------（14） 1．不平衡------------------------------------------------------------（14） 2．不对中------------------------------------------------------------（14） 3．机械松动----------------------------------------------------------（15） 4. 转子或轴裂纹

水轮机发电机振动问题的分析与处理方法

水轮机发电机振动问题的分析与处理方法 发表时间：2019-05-16T10:42:49.553Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：欧亮[导读] 摘要：在我国，水电作为一种重要的清洁能源受到了政府及社会的高度重视，而且我国对于水电开发更是居于世界前列。 （五凌电力有限责任公司托口水电厂湖南省怀化市洪江市托口镇托口水电厂 418106）摘要：在我国，水电作为一种重要的清洁能源受到了政府及社会的高度重视，而且我国对于水电开发更是居于世界前列。水轮机发电机是水电站生产电能的主要设备，为我国的水电事业发展作出了重要的贡献，但是水轮机发电机的振动问题严重影响了机组的寿命与安全，必须得到妥善的解决与处理。因此本文针对水轮机发电机振动问题的成因作详细阐述，并就此提出一定的解决方法，以为业内作为参 考。 关键词：水轮机发电机；振动；稳定性；处理方法水轮机发电机对于水电行业本身的重要性不言而喻，这是将水能转化为电能的重要媒介工具。而且近年来伴随智能化技术的发展，无人值班、远程控制的水电厂是未来的发展趋势，但是由于水轮机发电机的振动问题致使电厂的安全性大受影响，这在一定程度上阻碍了这种去世的发展。因此，为了保障水电厂的安全性，解决水轮机发电机的振动问题是当前迫在眉睫。 1.水轮机发电机振动问题原理及危害分析 我国的水电事业发展居于世界前列，诸如三峡水电工程等大型的水电工程更是世上绝无仅有的水电工程。而水轮机发电机是水电站当中极为重要的组成部分，它的稳定性更是受到了相关人士的高度关注，而振动问题作为影响水轮机发电机安全与稳定性的重要因素更是必须得到高度重视与处理。 1.1水轮发电机组振动的原理 水轮机发电机主要组成部分包括：固定部分与旋转部分，而当水轮发电机组工作时，部分的水轮机发电机由于某些部分出现问题或故障导致了机组出现不稳定性振动。而当气隙处于不对称状态时，定子与转子之间不平衡的磁拉力致使水轮机发电机出现振动。 1.2水轮机发电机振动的危害 水轮机发电机振动的危害不只是对发电机本身具有较大的影响，最重要的是它有可能危害到水电站本身的安全性。由于尾水管会发生低频压力脉动致使水管壁开裂，一旦发电机机组振动频率与尾水管低频压力脉动的频率发生共振，共振会直接致使机组发生大幅度振动，有可能致使机组的零件脱落，甚至造成机组的松动，这将导致机组整体的安全性能受到极大的影响。 2.水轮机发电机振动原因 在水电站的运行当中，水轮机发电机机组产生振动的主要是受到以下三个方面的影响：水力、机械、电磁等方面。而一旦水轮机发电机产生振动必定在一定程度上对水轮发电机组的安全造成影响，正是因此，只有详细的分析水轮机发电机发声振动的原因才能找到解决水轮机发电机振动的方案。 2.1水力因素 水轮机发电机发生水力振动主要是受水轮机当中动水压力而形成，而这主要是受到水力不平衡、汽蚀、尾水管涡带等所引起。 由于不少水电站为了节省建设成本，忽视了调压井的建设，但是与之带来的“脱流”问题严重困扰了水电厂。一旦水电厂并没有建设水电厂，脱流几乎是无法避免出现，而这个过程而形成的压力将直接引发水轮机发电机的振动，继而影响了水电发电机组的安全。 其次，气蚀所引发水轮机发电机的振动也是由水力所引发振动的一种，只要有空腔气蚀出现，必定会引发水轮机发电机的振动。而且虽然在预先的设计上根本不可能出现水力不平衡这一状况，但实际上由于现实中的诸多限制诸如安装、加工误差等都有可能致使出现水力不平衡，继而影响到水轮机发电机出现振动。 2.2机械因素 机械原因也是致使水轮机发电机产生振动的重要因素之一，这主要是由于误差、零件缺陷等导致。首先，一旦导轴承的刚性不足或直径不满足设计要求都可能致使导轴承之间产生横向振动力，而这将会导致水轮机发电机发生振动；其次，紧固件的松动也将导致水轮机发电机产生振动。而且水轮发电机组内由于内部的摩擦也将导致水轮机发电机发生振动。 2.3 电磁因素 电磁也是影响水轮机发电机振动的影响因素之一，由于发电机的转动导致受到不平衡力的影响从而致使发生振动。而且由于水轮机发电机的转子及磁极的不同，这也将导致磁极中存在的拉力不平衡，最终导致了水轮机发电机发声振动。 3.水轮发电组振动故障的识别 解决水轮发电机组振动问题的关键是对于振动故障的准确识别，只有正确的判断振动故障的类型才能够解决相关的故障。当前主要有以下三种方法能够判断振动故障的类别，具体包括振动实验、振动部位、振动频率等方式。 3.1振动实验识别故障类型 振动实验是诊断振动故障的方式之一，通过振动实验可以直接判断振动的类型，主要的方法包括转速试验、励磁实验等。转速试验顾名思义是通过在固定的转数之下启动水轮发电组机组，以此检验检测部位的振幅与频率，根据频率的不同可以判断具体的故障类别；励磁实验则是通过改变励磁电流，观察其实际变化规律，从而找到判断故障类别的依据。 3.2振动部位判断故障类型 通过振动部位判断故障类型首要的任务是明晰各种振动所代表的故障类型，例如水导轴承处振动明显大于其他部位时，则是表明存在水力不平衡这一类型的故障，这是一种极为常见引发水轮发电机组振动的类型；其次如果是上机架处振动较其他部位十分明显，则是表明存在机械故障，而这还需要具体明确究竟是何种因素致使的故障； 3.3振动频率判断故障类型 振动频率是所有判断故障类型最为有效的方法，它是利用测振仪直接对振动频率进行测量与判断，减少了由于人类自我判断所造成的误差，更加客观与真实的数据显示了故障的类型。而且在长久的测量过程当中，人类发现了一些规律可以直接判断故障的类型。例如振动频率与机组频率一致则是表明转动部分质量不平衡亦或是导轴不合适这一情况；其次，如果振动频率是转速频率乘以活动导叶数时则可以直接表明是由于转轮开口不均匀所造成。

机械故障诊断技术 课后答案

机械故障诊断技术 （第二版张建）课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。 3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？ 答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线） 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容？ 答：（1）运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 （2）设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 （3）故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定，它是在状态检测的基础上，确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题，其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义？ 答：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。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行，减少经济损失，还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低，保证整个机器产品质量。 6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？ 答：横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器

水轮发电机组的振动原因

水轮发电机组的振动原因非常复杂，主要有水力、机械、电气等三大方面的原因。例如，水轮机组的干扰通常来自一些压力脉动，低频压力脉动尤其对稳定运行构成威胁，因为它们可以扩散至整个管路系统，从而引起水力共振，其频率通常为转轮旋转频率的0．2～3倍。对于混流式水轮机，在非设计工况下运行时，转轮出口将产生强烈的涡带，从而导致尾水管流不稳定，是造成这类机组振动和出力摆动的最主要根源。尾水管脉动是低频压力脉动中最遍、最具有代表性的现象。尾水管中的水流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重的可使整块钢板剥落。振动的振级和频谱不仅取决于激振力或力矩的大小和频率，同时还与电机和它的各部件，以及使水轮发电机构成整体的联接件的自振频率和运行状态有关，与制造、安装质有关，也与运行条件有关。在水轮机振动测试分析技术中，信号处理是水轮机振动测试分析成功与否的关键，其目的是提取设备中的振动特征信息，为准确分析振动原因提供依据。随着电力行业对水力机械设备安全、可靠性要求的不断提高，对振动分析提出了更高的要求，而传统的振动测试技术已满足不了对微弱振动特征信息的提取及非平稳信号特征提取的要求，而基于虚拟仪器的计算机处理技术为振动分析中这些难题的解决提供了友好的平台。 从振动发生的情况看，有的是水轮机本身的水力特性决定的，有的是由一些偶然因素作用产生的。发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置，在转换过程中，由于某些方面设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的电磁振动。 从结构上，水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。它们中的任何一个存在机械缺陷时都可能引起机组振动。而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。 常规情况下，机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分。 异常情况下还有其它部件，如定子铁心等。 水轮发电机组结构复杂，诱发故障的原因很多，依据干扰的不同形式，机组的振动可分为机械振动、电磁振动和水力振动三大类。 1．机械振动 机械振动系指振动中的干扰力来自机械部分的惯性力、摩擦力及其它力。引起振动的机械因素有：转子重量不平衡，机组轴线不正，导轴承缺陷等。 机械振动主要有：大轴在法兰处对中不良，连接不紧或固定件松动而造成大轴有折线，从而引起的振动；机组转动部分因质量不平衡、弯承瓦间隙大或推力轴承的推力轴瓦不平和推力头松动等原因引起的振动。机械缺陷或故障引起的振动有共同的特点，其振动频率为转

浅析水轮发电机组的振动分析与在线监测

浅析水轮发电机组的振动分析与在线监测 摘要：本文通过针对水轮发电机组常见的各种振动现象及其发生原因进行分析，提出了水轮发电机组振动判断的基本方法。介绍了目前正逐渐成熟并在水电厂使用的水轮发电机组在线监测专家分析系统，以及水电厂“状态检修”方式的实施模式。 关键词：水轮发电机组振动分析在线监测状态检修 1 水轮发电机组振动概述 水轮发电机组的振动是以水轮机为原动力，水的能量是激发或维持机组振动的最根本能源。它既可直接激发并维持机组的振动，也可间接激发或维持机组振动。从振动的发生的情况看，有的是水轮机本身的水力特性所决定的，有的是由一些偶然因素作用产生的。发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置，在转换过程中，由于某些方面如设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的磁振动。从结构上讲，水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。它们中任何一个部件存在机械缺陷时都可能引起机组的振动，而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。因此，一般来说水轮发电机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分；异常情况下还有其它振动部件，如定子铁心等。 2 水轮发电机组振动的类别常规振动是指由不可避免的因素引起的振动。在混流式水轮机中，这种不可避免因素主要有两个：尾水管涡带压力脉动和不平衡力。异常振动主要有以下几种情况：一是共振→它可能出现在机组的转动部分、叶片、水体、定子铁心等处；二是自激振动→水轮机中自激振动主要由迷宫泄漏所引起；三是水体共振及其引起的机组强烈振动→流道中，任何部分的水体部分都可能发生共振。在水轮发电机组振动中，转子不平衡也是一个非常突出的问题，不平衡是旋转机械最常见的故障。不平衡包括机械、水力、电气不平衡。无论什么不平衡，产生的根源（缺陷）一定在转动部分上。不平衡的频率一定是转速频率： 2.1 机械不平衡立轴机组摆度包含轴线曲折、轴的弹性变形、导轴承间隙。转子不平衡主要产生于：①制造和安装阶段：各种偏差、材质不均匀；②运行阶段：部件磨损、松动和脱落等；③其他情况：以不平衡的面貌出现，属于不平衡的范畴。引起转子不平衡的原因可以分为：——缺陷类：转动质量原因、轴线原因，如轴线的曲折度，轴线与推力镜板不垂

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究(2020版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究(2020版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研 究(2020版) 我国近年来的旋转机械逐渐发展为大型机械，在这种发展趋势下人们开始重视对振动故障的诊断方法进行研究，在深入研究后探索出了一系列用人工识别图像来实现旋转机械振动故障诊断的方法。本文主要分析了旋转机械振动故障的机理、故障的特点以及几种图形识别方法。经过多种试验证明图形识别方法的科学可行性，值得在今后的实际操作中得到运用和发展。 对于旋转机械在工作状态当中会发生振动，从而由振动产生的各种信号，信号会形成一些参数图形，通过对这些参数图形的研究与分析，我们可以实现对器械运行过程中的日常管理和保护。这也是目前应该采用的设备管理方式。而在实际操作过程中，图形识别技术并没有深入到工作当中。这种手段没有被利用于诊断旋转机械

故障的原因是提取出明显的图形特征在技术上具有一定的困难，而且对于图形具体特征的描述也具有很大的挑战，是否能够将图形所呈现出的特征准确地表述出来是图形识别技术在旋转机械振动故障诊断方面的一个限制性因素。诊断旋转机械振动故障的原则采集诊断依据 被诊断的机械表面所能表现出的所有相关信息都能够作为旋转振动机械故障诊断的有效依据。这些信息在机械运行的过程中能够通过传感器传递给人们。对旋转机械振动故障的诊断是否准确，一个重要的因素就是收集到的有关信息是否真实可靠，依据信息是否准确真实的决定性因素是传感器的品质，传感器质量如何、感应是否灵敏以及工作人员的直观判断都是决定信息准确性的重要衡量标准。 对采集的信息进行处理和研究 从传感器和工作人员两方面收集到的依据信息通常是混乱无序的，不能明显的看出其特点，这就导致了无法准确地对故障进行判断，这就要求我们在成功收集信息之后要及时对大量信息进行筛选

第六讲 汽轮机组常见横向振动故障的诊断

第六讲汽轮机组常见横向振动故障的诊断振动是汽轮机组状态最常见的外部表现形式。振动信号中包含了丰富的机组状态信息。当机组的状态发生变化时，其振动形态也将随之发生改变。利用适当的数学方法，对振动信号进行分析，可提取反映机组状态的信息。本章主要讨论如何利用振动信号来诊断汽轮机组的故障。 第一节转子不平衡故障的诊断 转子不平衡是汽轮机组最为常见的故障，统计分析表明，汽轮机组的大部分振动是与转速同步( f)的振动信号。引起汽轮机组同步振动的原因可能有原始质 r 量不平衡、转子热不平衡、转子热弯曲、旋转部件脱落、转子部件结垢等。这些原因都将导致转子的不平衡。不同原因引起的转子不平衡故障的规律基本相近，但也各有特点。 一、转子质量不平衡 1.故障机理分析 转子质量不平衡故障产生的机理是，转子的各横截面的质心连线与各截面的几何中心的连线不重合，从而使转子在旋转时，各截面离心力构成一个空间连续力系，转子的挠度曲线为一连续的三维曲线，如图5-l所示。这个空间离心力力系和转子的挠度曲线是旋转的，其旋转的速度与转子的转速相同，从而使转子产生工频振动。

图5-1 转子质心的空间分布 2.故障特征分析 当转子有质量不平衡故障时，在不平衡力的作用下转子将发生振动，振动的主要特征有: (l)转子的振动是一个与转速同频的强迫振动，振动幅值随转速按振动理论中的共振曲线规律变化，在临界转速处达到最大值。因此，转子不平衡故障的突出表现为一倍频振动幅值大。同时，出现较小的高次谐波，整个频谱呈所谓的“枞树形”，如图5-2所示。 (2)在一定的转速下，振动的幅值和相位基本上不随时间发生变化。 (3)轴心运动轨迹为圆形或椭圆形。 (4)动态下，轴线弯曲成空间曲线，并以转子转速绕静态轴心线旋转。 图5-2 转子不平衡故障频谱图 3.故障判断依据

水力机组故障测试与诊断

水力机组故障测试与诊断 摘要：在理论学习的基础上，基本掌握水力机组测试测试原理，机组振动原因、振动分析、机械振动分析；机组故障故障诊断内容、方法等。分析了当前大型水电机组行状况及其故障原因，并结合电网和水电厂的运行实际，建立相关大型水电机组运行稳定性状态监测及故障诊断系统，为机组稳定分析诊断提供了有效、可靠的依据。 关键词：水电机组故障诊断稳定性相关措施 引言：随着工业生产与科学技术的发展，机电设备越来越精密复杂，自动化水平也相应提高，机组设备一旦发生故障，不但设备遭受极大破坏，也将给人们的生活与生命造成极大威胁。因此，保证大型水电机组的正常安全运行，对其运行状态进行检测，及时发现故障征兆，做到“事前检修”防患于未然是工程界梦寐以求的理想，也是大型电站机组检修的发展方向。 水轮发电机组工作稳定性是其工作性能中的一项重要指标，而存在的稳定性问题又表现为不同形式的振动。因此，对振动的分析就成为研究机组稳定性的重要内客。对那些事关国民经济命脉的基础行业的大型机电设备保证大型水电机组的正常安全运行，对其运行状态进行检测，及时发现故障征兆，做到“事前检修”防患于未然是工程界梦寐以求的理想，也是大型电站机组检修的发展方向。 一、机组故障的概况 故障机理研究、预测及分析技术 故障机理研究是对机械设备进行故障诊断的基础。深入研究机械设备在运动时的动力学特性及各部件之间的相互关系，研究设备正常运行时和发生故障后产生的各种症状与可能性，是对机械设备进行状态监测和故障诊断的前提。理论研究主要有与机械设备相关的振动理论、摩擦理论、空气动力学理论、材料失效理论等。 故障预测是设备诊断的重要任务之一。通过对整个设备的状态变化趋势和维修状况进行分析，计算其残余寿命，可有效确定设备的整个服役寿命和报废时间，为系统的维修、报废和改进设计奠定基础。 预测与分析的策略和方法主要有:基于状态模型的故障预测方法、基于过程的长期预测方法以及集成故障预测系统等。 诊断决策技术 通过对故障进行诊断，可以判明故障的部位，分析故障的原因，提出排除故障的方法，从而可以提高设备维修的可适性和设备完好性，减少设备的金寿命周期费用。 国内外经过多年的发展，提出了模式识别、神经网络、专家系统等诸多诊断决策方法，特别是建立了大量的专用故障诊断专家系统。 电站机组运行设备故障诊断的难题: 水轮发电机组的振动与一股动力机械的振动有较大的差异，引起和影响水轮发电机组振动的原因和因素要比一股动力机械多且复杂，不仅组成系统整体的各部分相互有影响，而且引起机组振动的诸因素间又有相互影响。 二、水轮发电机组振动故障的特点 切机器在运行中，都不可避免地存在着不同程度的振动。和其他动力机械一样，水轮发电机组在运行中，也同样存在着一定程度的振动。但是，由于水轮发电机组工作的特殊性，其振动故障与一般动力机械相比，有较大的差异，具有复杂性、耦联性及故障和特征的非一一对应性。 （一）水轮发电机组振动的复杂性 主要表现在：

机械故障诊断技术 习题参考答案

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。这些指标在故障诊断中不能孤立地看，需要相互印证。同时，还要注意和历史数据进行比较，根据趋势曲线作出判别。 2.2 时域信号统计指标和频谱图在机械故障诊断系统中的作用分别是什么？

15.机械振动故障诊断-2017

《机械振动与故障诊断》课程教学大纲 课程代码：010132013 课程英文名称：Mechanical Vibration and Fault Diagnosis 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化专业 大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 机械振动与故障诊断是机械设计制造及其自动化专业机械设计方向的专业基础课，是设备现代化管理的重要内容之一。通过本课程的学习，使学生掌握机械振动与故障诊断的基础知识、基础理论、基本方法以及机械振动与故障诊断在工程领域的应用。同时，通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，并具备从事机械设备状态监测与故障诊断的基本技能。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握机械振动的基本理论知识和分析方法。 2．具有建立典型机械结构的力学模型的能力，并能够确定其边界条件和初始条件。 3．掌握用解决工程实际问题机械振动的能力。 4．掌握机械设备故障诊断技术的基础理论、诊断方法和手段以及旋转机械设备的振动的监诊断技术。 （三）实施说明 1．本课程主要内容：对于单自由度系统，主要研究各种类型振动的特性和响应求解及其参数的确定，并通过一些例子说明振动的应用。多自由度系统是机械振动的重点，必须给予充分的重视，对于影响系数法，着重于应用其定义建立系统的运动方程。通过实例讲清计算固有频率的数值方法。振型正交性要给出完整的证明，要振型叠加法的解题步骤，并通过例子加以说明。故障诊断技术主要讲述机械设备振动监测以及信号处理的基础理论、诊断方法和手段以及旋转机械设备的振动的监诊断技术。在教学过程中注意理论与工程实际的相结合，在讲清基本理论的基础上突出工程实际问题应用。 2．教学方法和教学手段：积极开展多媒体教学和实际工程案例教学，充分利用幻灯、投影仪、音像、CAI等现代化教学手段，将该领域的一些科研成果作为案例，在课堂上为学生演示。以提高课堂效率和教学效果，激发学生的学习兴趣。 3.课外作业，布置一定课外作业，让学生巩固、加深对课堂所学内容的理解，掌握机械振动方法。 4．对学生的要求：基于学业规范的要求（道德行为规范、作业规范、实验规范等）,学生应遵守《沈阳理工大学学生手册（本科生）》中的有关条例，上课时认真听讲，下课有一定时间复习，独立完成作业，做到不迟到、不早退。 5.教师执行本大纲时，应着眼于基本概念和设计方法的讲解，至于各章节的教学顺序，教学环节和教学手段等不完全拘泥于大纲所限，充分发挥教师的能动性、创造性。 （四）对先修课的要求 在学习本课程之前，必须先修完高等数学、线性代数、工程力学、机械设计课程，并达到这

机械故障诊断作业

机械故障诊断 绪论：机械设备状态监测与故障诊断：是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映；通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需要采取的必要对策的一门技术。主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面。机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域，也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分，机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位。 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足可靠性、可用性、维修性、经济性、安全性要求中，扮演着越来越重要的角色。机械故障的诊断的意义当然是不可忽略的。第一，有利于提高设备管理水平，“ 管好、用好、修好”设备，不仅是保证简单再生产的必要条件，而且能提高企业经济效益，推动国民经济持续、稳定、协调地发展。机械设备状态监测与故障诊断是提高设备管理水平的一个重要组成部分；第二，避免重大事故发生，减少事故危害性，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度越来越高。但是，当设备出现故障时所带来的影响程度也明显增大，有时不仅仅是造成巨大的经济损失，往往还会带来灾难性的事故，发展机械设备状态监测与故障诊断技术，并进行有效、合理的实施，可以掌握设备的状态变化规律及发展趋势，

防止事故于未然，将事故消灭在萌芽；第三，宏观上实施故障诊断能带来经济效益。 机械设备的发展也是从最初最原始的方法到至今的高端迈进。第一阶段：19世纪工业革命到20世纪初，低的生产力水平，事后维修方式；第二阶段：20世纪初到20世纪50年代，规模化生产方式—定期维修—设备诊断技术孕育，由听、摸、闻、看到初步的设备诊断仪器；第三阶段：20世纪60—70年代，大规模生产方式—状态维修—设备诊断技术形成；第四阶段：20世纪80—目前，柔性生产方式—风险管理—智能化设备诊断技术，设备诊断相关信息的集成化、智能化、网络化利用。①第二次世界大战中，认识到这种技术的重要性； ②第二次世界大战后，因对应技术未发展而发展不快；③60年代后，电子技术、计算机技术发展、1965年FFT方法和对应的数字信号处理和分析技术的发展为设备诊断技术奠定了技术基础。 机械设备状态监测与故障诊断是一门正在不断完善和发展的交叉型学科，是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术，是机械学科领域的研究热点之一。故障诊断学科需解决的重要问题，故障特征信息提取和故障分类、识别的新理论及新方法研究，复杂故障产生机理及模型的深入研究，故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网络化远程诊断系统，而机械故障诊断学的学科范畴也是将多数学科融合一起的一个综合学科。他包括了机械工程，建模技术（CAD、CAE、坐标反求、图像处理），分析技术，测量技术，结构强度，参数辨识，信号处理分析，故障诊断应用力学等等学科。