机械故障诊断

1传感器安装部位通常在轴承座部位，并按信号传动的方向选择：轴向、垂直、水平布置。2动力学转子系统哪两种类型：刚性转子、柔性转子。

3工程上把对应于转子一阶横向固有频率的转速称为临界转速。

4轴系转速应处于该轴系临界转速的一定范围之外，刚性转子n<0.75n c1,柔性转子1.4n c1

5滚动轴承失效形式：滚动轴承的磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效、塑变失效、断裂失效、胶合失效。

6滚动轴承信号分析方法：有效值与峰值判别法、峰值系数法、峭度指标法、冲击脉冲法、共振解调法、频谱分析法倒频谱分析法。

7齿轮失效形式：轮齿的断裂、齿面磨损、齿面疲劳、齿面塑性变形。

8齿轮特征频率，齿轮一阶啮合频率f c0=nz/60,啮合频率的高次谐波频率f ci=if c0

9边频带出现的机理是齿轮啮合频率fz的调制而产生，边频带的形状和分布包含了丰富的齿面状况信息。一般从两方面进行变频带分析，一是利用边频带的频率对称性，找出fz+-nfr(n=1,2,3,....)的频率关系，确定是否为一组边频带。如果是边频带，则可知道啮合频率fz和旋转频率fr。二是比较各次测量中边频带振幅的变化趋势。

10根据边频带呈现的形式和间隔，有可能得到以下信息：1.当边频带间隔为旋转频率fr 时，可能有齿轮偏心、齿距的缓慢的周期变化及载荷的周期波动等缺陷存在，齿轮每旋转一周，这些缺陷就重复作用一次，即这些缺陷的重复频率与该齿轮的旋转频率相一致。根据旋转频率fr可判断出问题齿轮所在的轴。2齿轮的点蚀等分布故障会再频谱上形成类似信息的边频带，但其边频阶数少而集中在啮合频率及其谐频的两侧。。。

11齿轮的剥落、齿根裂纹及部分断齿等局部故障会产生特有的瞬态冲击调制，在啮合频率及其谐振两侧产生一系列边频带。其特点是边频带阶数多而谱线分散，由于高阶边频的互相叠加而使边频带族形状各异。严重的局部故障还会使旋转频率fr及其谐波成分的振幅增高。

12齿的断裂或裂纹故障。每当轮齿进入啮合时就产生一个冲击信号，这种冲击可激起齿轮系统的一阶或几阶自振动频率。但是，齿轮固有频率一般都为高频（约在1—10khz范围内），这种高频成分传递到齿轮箱时已被大幅度衰减，多数情况下只能在齿轮箱上测到啮合频率和调制的边频带。

13两倍电源频率的振动，它是电动机中的主要振动分量之一。

14在电机故障诊断中常用停电法来区别电动机的机械振动电磁振动，敲击法测轴承座的固有频率。

1功率谱：共振能量随频率的分布。

2临界转速：见填空3

3共振解调法：只是通过包络检波后并不测定振幅，而是保留检波后的波形，再用频谱分析法找出故障信号的特征频率，以确定轴承的故障元件。

4边频带：调制而产生的频率分量所在的频率区域。

5喘振：压力波在管网和压缩机之间来回振荡的现象。

6电磁振动：

7涡动：转子轴颈在滑动轴承内作高速旋转运动的同时，随着运动楔入轴颈与轴承之间的油膜压力若发生周期性变化，迫使转子轴心绕某个平衡点作椭圆轨迹的公转运动，这个现象叫涡动。

7当油膜涡动的频率接近转子轴系中某个自振动频率时，引发大幅度的共振现象，称为油膜振荡。

1旋转机械故障类型，特征。

转子不平衡振动机理、转子与联轴器的不对中振动机理、转轴弯曲故障的机理、转轴横向裂纹的故障机理、连接松动故障的机理、碰摩故障的机理、喘振的机理。轴系不对中故障特征：时域波形在基础正弦波上附加了2倍频的谐波；轴心轨迹图呈香蕉形成或8字形；频谱特征主要表现为径向2倍频、4倍频的振动成分，有角度不对中时，还伴随着以回转频率的轴向振动；在全息图中2倍频、4倍频轴心轨迹的椭圆曲线教扁，并且两者的长轴近似垂直。转轴弯曲故障特征：时域波形为近似的等幅正弦波；轴心轨迹为一个比较稳定的圆或偏心率较小的椭圆，由于弯曲常伴随某种程度的轴瓦摩擦，故轴心轨迹有时会有摩擦特征；频谱成分以转动频率为主，伴有高次谐波成分，与不平衡故障的区别在于弯曲在轴向方面产生较大的振动。连接松动故障:轴心轨迹混乱，重心飘移；频谱图中，具有3倍频、5倍频、7倍频等高阶奇次倍频分量，也有偶次分量；松动方向的振幅大。

2齿轮故障信号的频域特征：1.均匀性磨损、齿轮径向间隙过大、不合适的齿轮游隙以及齿

轮载荷过大等原因，将增加啮合频率和它的谐波成分振幅，对边频影响很小。2.不均匀的分布将产生振幅调制和频率调制，从而在啮合频率及其谐波两侧形成振幅较高的边频带，该间隔频率是与有缺陷的齿轮相对应的。3、齿面剥落、裂痕以及齿的断裂等局部性故障，将产生周期性冲击脉冲，啮合频率为脉冲频率所调制，在啮合频率及其谐波两侧形成一系列边频带，其特点是边频带的阶数多而分散，而点蚀等分布性故障形成的边频带，在啮合频率及其谐波两侧分布的边频带阶数少而集中。

3直流电动机的故障特征：1.如果转动频率fr的振动很明显，则有转子不平衡、轴弯曲等机械异常。2.如果2fr的振动明显，则有轴不对中等安装方面的异常3.槽频率fz以及边频带fz ±ｆｒ的振动明显，则有包括电路异常的电气故障的可能。４.如果fz和ｆｎ接近，则说明设计不合理。５．高频ｆｃ成分明显时，可能线圈绝缘磨损或线圈的压条松动。

4定子电磁振动的特征：１.振动频率为电源频率的２倍。２．切断电源，电磁振动立即消。

３.振动可以在定子机座和轴承上测得。４.振幅与机座刚度和电动机的负载有关。

5气隙静态偏心产生的电磁振动特征：１.电磁振动频率是电源频率ｆ0的２倍即ｆ＝２ｆ0

２．振动随偏心值的增大而增加，与电动机负荷关系也是如此。３.偏心产生的电磁振动与钉子异常产生的电磁振动较难区别。

6.气隙动态偏心产生电磁振动的特征：１.转子旋转频率和旋转磁场同步转速频率的电磁振

动都可能出现。２.电磁振动以１／（２Ｓｆ0）周期在脉动，因此，在电动机负载增加Ｓ加大时，其脉动节拍加快。３.电动机往往产生与脉动节拍相一致的电磁噪声。

7转子绕组异常引起的电磁振动的特征：１，转子绕组异常引起电磁振动与转子动态偏心所

产生的电磁振动的电磁力和振动波形相似，现象相似，较难判别。虽然低频部分都是２ｓｆ.但是电磁振动的高频部分不同，转子动态偏心的高频为２ｆ0/ｐ。２，电动机负载增加时，0

这种振幅随之增加，当负载超过５０％以上时较为显著。３，若对电动机定子的电流波形或振动波形做频谱分析，在频谱图中，基频两边出现±２ｓｆ0的边频，根据边频与基频振幅之间的关系，可判断故障的程度。

11.峭度指标Cq对信号中的冲击特征很敏感，正常情况下其值应该在3左右，如果这个值接近4或者超过4，则说明机械的运动状况中存在冲击性振动。他的优势在于能提供早期的故障预报。当轴承故障进入晚期，由于剥落斑点充满整个滚道，峭度指标反而下降。也就是对晚期故障不适应。

12，倒频谱分析法：在滚动轴承故障信号分析中，由于存在着明显的调制现象，并在频谱图中形成不同族的调制边带。当内圈有故障时则是由内圈故障频率构成调制边带，当滚子有故障时，则又以滚子故障频率构成另一族调制边带。

1.齿轮的故障分析方法：1、功率谱分析法2、边频带分析法3、倒频谱分析法

2.振动的频率就是啮合频率，也就是齿轮的特征频率，其计算公式如下：

齿轮一阶啮合频率fco=n/60 z 啮合频率的高次谐波频率fci=ifco i=2,3,4.....,n

由于传递的转矩也随着啮合而改变，它作用到转轴上，使转轴发生扭振。而转轴上由于键槽等非均布结构的存在，轴的各向刚度不同，刚度变动的周期与轴的周转时间一致，激发的扭振振幅也就按转轴的转动频率变动。这个扭振对齿轮的啮合振动产生了调制作用，从而在齿轮啮合频率的两边产生以轴频为间隔的变频带。边频带也是齿轮振动的特征频率，啮合的异常状况反映到边频带，造成边频带的分布和形态都发生改变。

机械故障诊断案例分析

六、诊断实例 例1：圆筒瓦油膜振荡故障的诊断 某气体压缩机运行期间，状态一直不稳定，大部分时间振值较小，但蒸汽透平时常有短时强振发生，有时透平前后两端测点在一周内发生了20余次振动报警现象，时间长者达半小时，短者仅1min左右。图1-7是透平1＃轴承的频谱趋势，图1-8、图1-9分别是该测点振值较小时和强振时的时域波形和频谱图。经现场测试、数据分析，发现透平振动具有如下特点。 图1-7 1*轴承的测点频谱变化趋势 图1-8 测点振值较小时的波形与频谱

图1-9 测点强振时的波形和频谱 (1)正常时，机组各测点振动均以工频成分）幅值最大，同时存在着丰富的低次谐波成分，并有幅值较小但不稳定的（相当于×）成分存在，时域波形存在单边削顶现象，呈现动静件碰磨的特征。 (2)振动异常时，工频及其他低次谐波的幅值基本保持不变，但透平前后两端测点出现很大的×成分，其幅度大大超过了工频幅值，其能量占到通频能量的75%左右。 (3)分频成分随转速的改变而改变，与转速频率保持×左右的比例关系。 (4)将同一轴承两个方向的振动进行合成，得到提纯轴心轨迹。正常时，轴心轨迹稳定，强振时，轴心轨迹的重复性明显变差，说明机组在某些随机干扰因素的激励下，运行开始失稳。 (5)随着强振的发生，机组声响明显异常，有时油温也明显升高。 诊断意见：根据现场了解到，压缩机第一临界转速为3362r/min，透平的第一临界转速为8243r/min，根据上述振动特点，判断故障原因为油膜涡动。根据机组运行情况，建议降低负荷和转速，在加强监测的情况下，维持运行等待检修机会处理。 生产验证：机组一直平稳运行至当年大检修。检修中将轴瓦形式由原先的圆筒瓦更改为椭圆瓦后，以后运行一直正常。 例2：催化气压机油膜振荡 某压缩机组配置为汽轮机十齿轮箱＋压缩机，压缩机技术参数如下： 工作转速：7500r/min出口压力：轴功率：1700kW 进口流量：220m3 /min 进口压力：转子第一临界转速：2960r/min 1986年7月，气压机在运行过程中轴振动突然报警，Bently 7200系列指示仪表打满量程，轴振动值和轴承座振动值明显增大，为确保安全，决定停机检查。

机械故障诊断技术课后复习资料

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

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：

机械故障诊断

工件位置检测方法 02010220 苏冠明工件位置的测定分为接触性和非接触性的测量方法两种。老师所要求的是非接触式的检测位置。非接触式传感器电感式传感器中的电涡流式传感器，磁电式传感器中的磁阻式传感器、霍尔式传感器、感应同步器，光电式传感器，特殊传感器中的微波传感器均为非接触式传感器。 各个非接触式传感器具体为 一电涡流式传感器 根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中，在磁场中作切割磁力运动时，导体内将产生呈漩涡状的感应电流，此现象叫电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表而温度、速度、应力及材料损伤等进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高和频率响应宽等特点，应用极其广泛。 如图所示为电涡流式转速传感器工作原理图。在软磁材料制成的输入轴上加工一键槽，在距输入表面4I处设置电涡流传感器，输入轴与被测旋转轴相连。当被测旋转轴转动时，输出轴的距离发生(吨tAd)的变化。由于电涡流效应，这种变化将导致振荡回路的品质因数变化，使传感器线圈电感随AJ的变化也发生变化，它将直接影响振荡器的电压幅值和振荡频率。出此，随着输入轴的旋转，从振荡器输出的信号中包含有与转数成正比的脉冲频率信号。该信号由检波器检出电压幅值的变化量，然后经整形电路输出脉冲频率信号，该信号经电路处理便可得到被测转速。 这种转速传感器可实现非接触式测量，抗污染能力很强，可安装在旋转轴附近长期对被测转速进行监视。最高测量转速可达600 000r／min。 二霍尔式传感器 霍尔式传感器也是一种磁电式传感器，它是利用霍尔元件基于霍尔效府原理而将被测量转换成电动势输出的一种传感器。由于霍尔元件在静止状态下具有感受磁场的独特能力，并且具有结构简单、休积小、噪声小、频率范围宽(从直流到微波)、动态范围大(输出电势变化范围可达1000：1)以及寿命长等特点，因此获得了广泛应用。 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。

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。

机械故障诊断考试题目

机械故障诊断考试--题库 （部分内容可变为填空题） 第一章： 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答：1）早期故障期 阶段特点：开始故障率高，随着运转时间的增加，故障率很快减小，且恒定。 早期故障率高的原因在于：设计疏忽，制造、安装的缺陷，操作使用差错。 2）偶发故障期 阶段特点：故障率恒定且最低，为产品的最佳工作期。 故障原因：主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3）耗损故障期 阶段特点：故障率再度快速上升。 故障原因：零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 2、根据机械故障诊断测试手段的不同，机械故障诊断的方法有哪些？ 答：1′直接观察法－传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法，并一直沿用到现在，在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法－机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明，振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验－无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法（污染诊断法 5′机器性能参数测定法－机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。 答：1o事后维修 特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。 2o预防维修（定期维修） 在规定时间基础上执行的周期性维修 3o预知维修 在状态监测的基础上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规 模。预知维修既避免了“过剩维修”，又防止了“维修不足”；既减少了 材料消耗和维修工作量，又避免了因修理不当而引起的人为故障，从而 保证了设备的可靠性和使用有效性。 第二章： 1、什么是故障机理？ 答：机械故障的内因，即导致故障的物理、化学或机械过程，称为故障机理。 2、什么是机械的可靠性？机械可靠性的数量指标有哪两个？他们之间互为什么关系？

机械故障诊断与维修.doc

第一章 1.故障的定义 产品丧失规定的功能称为失效，对可修复的产品也称为故障。 2.故障的分类 1. 按故障形成的时间规律分类 （1）渐发性故障（磨损故障）（2）突发性故障 2. 按故障因果关系分类 （1）功能故障：指一个产品不能满足规定性能标准的现象。 ①完全丧失功能。②达不到规定的性能水平。 （2）潜在故障：是一种能指示功能故障即将发生的可以鉴别的实际状态。 3. 按故障影响后果分类 汽车故障分类：致命故障严重故障一般故障轻微故障。 3.造成故障的结构因素 1. 机械结构因素 （1）连接件配合性质的破坏 ①动配合件间隙的增大。②静配合件的减弱。 （2）零件间相互位置关系的破坏 由于零件的磨损或变形造成： ①零件本身各工作面之间相互关系破坏。②不同零件之间相互关系破坏。（3）机构工作协调性的破坏 2. 导致结构因素改变的能量因素 能量因素导致零件出现缺陷，零件缺陷导致机器故障。 ①周围介质能量：环境、负荷，与操作有关。 ②机器运行的内部能量：热能、动能。

③材料潜伏能量：内应力，与制造、装配有关。 4.可靠性、无故障性、耐久性的定义 可靠性：机械产品在规定的条件下，在规定的时间内，无故障地完成其规定功能的能力。 无故障性——产品在一定时间内连续不断地保持工作能力的性能。 耐久性——产品在达到报废之前（使用期间按规定进行维修），保持其工作能力的性能。 5.维修的概念 对于可修复产品，从寻找、发现故障部位起，到修理、安装、调整、复原、试验、恢复正常工作状态的全过程。 6.可靠性设计和最佳可靠度 可靠性设计：从经济观点在可靠性和维修性之间求平衡，获得最佳可靠度。 制造费用与维修费用之和的最小值所对应的R(t) 即为最佳R(t)。 7.磨损的概念 故障表现形式：磨损、变形、疲劳断裂、腐蚀等。 磨损：机械设备在工作过程中，相对运动零件的表面上发生尺寸、形状、表面质量变化的现象。 8.磨料磨损的概念 磨料磨损：由于摩擦副的一个表面存在硬的凸起部分，或者两个表面之间存在硬质颗粒，在发生相对运动时，表面被挤压或刮削而破坏。 9.黏着磨损的机理 摩擦副表面产生高温，材料表面强度降低，承受高压力的表面凸起部分相互黏着（溶合），在相对运动中被撕裂，使材料从强度低的表面转移到强度高的表面。 后果：摩擦副咬死或划伤。 10.疲劳磨损的概念及特点 定义：摩擦副材料表面上局部区域在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹，由于裂纹扩展而分离

机械故障诊断第1

《机械故障与诊断》 一、填空题（每空1分，共20分） 1、现代设备的发展方向主要分为、、、。 2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本的情况下，通过各种手段，掌握设备运行 状态，判定，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。 3、每隔一定时间对监测的设备进行测试和分析的诊断称为。 4、是目前所有故障诊断技术中应用最广泛最成功的诊断方法。 5、相关分析又称，用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系，是提取信号中的常用手段。 6、信号的均方值反映了信号x(t)相对于的波动情况，表示信号的。 7、机械故障按发生的原因分、、。 8、功率谱是在中对信号能量或功率分布情况的描述，包括和。 9、时域平均要求采集两路信号，一是，另一是用作分段的。 二、判断题（每题2分，共20分） 1、通常设备的状态可分为正常状态、异常状态和故障状态。（） 2、频域变换成时域可采用傅立叶变换。( ) 3、故障诊断技术真正作为一门学科是以振动等传感器的广泛应用为标志。( ) 4、设备处于正常状态表明设备不存在任何缺陷。（） 5、设备故障所具有的性质应除开传播性。 ( ) 6、频率与角频率概念相同。 ( ) 7、定期维修周期是根据统计结果确定的，能防止设备损坏，是最好的方法。（） 8、定期诊断是每隔一定的时间对监测的设备进行测试和分析。（） 9、精密诊断主要依靠设备维修人员和操作工人进行。（） 10、时域故障诊断的方法不包括概率分析法。( ) 三、选择题（每题2分，共20分） 1、设备故障诊断最初的发展阶段是 ( ) 。 A．感性阶段 B．量化阶段 C．诊断阶段 D．人工智能和网络化 2、传统的故障诊断方法不包括（） A 振动诊断 B 温度诊断 C 专家系统 D 电参数诊断

旋转机械故障诊断基本理论讲义

旋转机械故障诊断研究 摘要：对设备的故障诊断，实际上自有工业生产以来就已存在。早期人们依据对设备的触摸，对声音、振动等状态特征的感受，凭借工人的经验，判断某些故障的存在，并提出修复的措施。随着信息处理技术的飞速发展，机械状态的诊断方法也得到了不断丰富，单一参数阈值比较的机器监测方法正开始向全息化、智能化监测方法过渡，监测手段也从依靠人的感官和简单仪器向精密电子仪器以及以计算机为核心的监测系统发展。 关键词：旋转机械转子系统故障机理及诊断信号处理

目录 一、旋转机械故障诊断的基本知识 (3) （一）旋转机械故障诊断的意义及发展概况 (3) 1、旋转机械故障诊断的定义 (3) 2、旋转机械故障诊断的意义 (3) 3、旋转机械故障诊断的发展概况 (3) （二）转子振动的基本概念 (4) 1、机械振动 (4) 2、频率 (4) 3、振幅 (4) 4、振动烈度 (5) 5、相位和相位差 (5) 6、涡动和进动 (6) 7、临界转速 (6) 8、油膜涡动、油膜振荡 (7) 二、转子系统的故障机理及诊断 (7) （一）转子不平衡的故障机理及诊断方法 (7) 1、振动机理 (7) 2、诊断方法 (8) （二）转子不对中的故障机理及诊断方法 (8) 1、振动机理 (9) 2、诊断方法 (9) （三）转子摩擦的故障机理及诊断方法 (10) 1、转子与静止件径向摩擦的振动机理 (10) 2、转子与静止件轴向摩擦的振动机理 (11) 3、诊断方法 (11) （四）转子油膜涡动和油膜振荡的故障机理及诊断方法 (11) 1、振动机理 (11) 2、油膜涡动的诊断方法 (12)

3、油膜振荡的诊断方法 (12) （五）转子弯曲的故障机理及诊断方法 (13) 1、振动机理 (13) 2、诊断方法 (13) （六）转子支承系统联接松动的故障机理及诊断方法 (13) 1、振动机理 (14) 2、诊断方法 (14) （七）转轴具有横向裂纹的故障机理及诊断方法 (14) 1、振动机理 (14) 2、诊断方法 (15)

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

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。

基于噪声分析的机械故障诊断方法研究

基于噪声分析的机械故障诊断方法研究 摘要 基于噪声分析的机械故障诊断方法可以非接触地获得机械信号，适用于众多不便于使用振动传感器的场合，如某些高温、高腐蚀环境，是一种常用而有效地故障诊断方法。但在实际应用中，由于不相干噪声和环境噪声的影响，我们需要的待测信号往往被淹没在这些混合噪声中，信号的信噪比较低。 盲源分离作为数字信号处理领域的新兴技术，能利用观测信号恢复或提取独立的各个机械信号，在通讯、雷达信号处理、图像处理等众多领域具有重要的实用价值及发展前景，已经成为神经网络学界和信号处理学界的热点研究课题之一。 本文分析总结了盲源分离技术的相关研究现状，对盲源分离的原理、算法、相关应用作了探讨和研究。并就汽轮机噪声问题运用了盲源分离技术进行机械故障诊断，试验表明，该方法能将我们需要的故障信号从混合信号中分离出来，成功实现汽轮机部件的故障诊断。 关键词：声信号，机械故障诊断，独立分量分析 Investigation of Mechanical Fault Diagnosis Based on Noise Analysis Abstract You can obtain a non-contact method of mechanical fault diagnosis based on noise analysis of mechanical signals , not suitable for many occasions to facilitate the use of vibration sensors , such as certain high temperature , highly corrosive environment , is a common and effective fault diagnosis method . However, in practice , the effects of noise and extraneous ambient noise , the signal under test often need to be submerged in the mixed noise , lower signal to noise ratio . Blind source separation as an emerging field of digital signal processing technology to take advantage of the observed signal recovery or extraction of various mechanical signals independently in many communications, radar signal processing , image processing has important practical value and development prospects , has become a neural network one of the hot research topic in academic circles and signal processing . In this paper summarizes the research status of blind source separation techniques , the principles of blind source separation algorithms, related applications and research were discussed . Turbine noise problems and to use the blind source separation techniques for mechanical fault diagnosis, tests showed that the method we need fault signal can be separated from the mixed signal , fault diagnosis of steam turbine components successfully . Key Words：Mechanical Fault Diagnosis，Independent Component Analysis

旋转机械故障相关诊断技术(最新版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 旋转机械故障相关诊断技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

旋转机械故障相关诊断技术(最新版) 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论，利用信息间存在的关系，充分发挥采集到的振动信息的作用，充分挖掘振动信息的内涵，通过灰色方法加工、分析、处理，使少量的振动信息得到充分的增值和利用，使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法，将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合，同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系，进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式，以

构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成，这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连，以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中，引入神经网络技术，以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理，从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

设备故障诊断原理技术及应用

设备故障诊断原理技术及应用 机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 1.机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。 2.开展故障诊断技术研究的意义 应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用

故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以 消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修 技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。 3.机械故障诊断的研究现状 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科,经过30 多年的发展,己初步形成了比较完整的科学体系。就其技术手段而言,已逐步形成以振动诊断、油样分析、温度监测和无损探伤为主,其他技术或方面为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最具生机与活力。目前,对振动信号采集来说, 计算机技术足以胜任各种场合的需要。在振动信号的分析处理方面,除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外,近来又发展了频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅立叶变换、Wign2er 分布和小波变换等。就诊断方法而言,除了单一参数、 单一故障的技术诊断外,目前多变量、多故障的综合诊断已经兴起。 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力,故障诊断的专家系统不

机械故障诊断

机械故障诊断 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

工件位置检测方法 02010220 苏冠明工件位置的测定分为接触性和非接触性的测量方法两种。老师所要求的是非接触式的检测位置。非接触式传感器电感式传感器中的电涡流式传感器，磁电式传感器中的磁阻式传感器、霍尔式传感器、感应同步器，光电式传感器，特殊传感器中的微波传感器均为非接触式传感器。 各个非接触式传感器具体为 一电涡流式传感器 根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中，在磁场中作切割磁力运动时，导体内将产生呈漩涡状的感应电流，此现象叫电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表而温度、速度、应力及材料损伤等进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高和频率响应宽等特点，应用极其广泛。 如图所示为电涡流式转速传感器工作原理图。在软磁材料制成的输入轴上加工一键槽，在距输入表面4I处设置电涡流传感器，输入轴与被测旋转轴相连。当被测旋转轴转动时，输出轴的距离发生(吨tAd)的变化。由于电涡流效应，这种变化将导致振荡回路的品质因数变化，使传感器线圈电感随AJ的变化也发生变化，它将直接影响振荡器的电压幅值和振荡频率。出此，随着输入轴的旋转，从振荡器输出的信号中包含有与转数成正比的脉冲频率信号。该信号由检波器检出电压幅值的变化量，然后经整形电路输出脉冲频率信号，该信号经电路处理便可得到被测转速。 这种转速传感器可实现非接触式测量，抗污染能力很强，可安装在旋转轴

附近长期对被测转速进行监视。最高测量转速可达600 000r／min。 二霍尔式传感器 霍尔式传感器也是一种磁电式传感器，它是利用霍尔元件基于霍尔效府原理而将被测量转换成电动势输出的一种传感器。由于霍尔元件在静止状态下具有感受磁场的独特能力，并且具有结构简单、休积小、噪声小、频率范围宽(从直流到微波)、动态范围大(输出电势变化范围可达1000：1)以及寿命长等特点，因此获得了广泛应用。 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。 公式 跟据公式，霍尔元件可用于三种测量方法，其中非接触式的为： (1)保持霍尔元件感受的磁感强度不变，利用Uh与I成止比的关系，可用于直接测量电流和能转换为电流的物理量，如电压等。 (2)当霍尔元件的控制电流和磁感比强度均发生变化时，利用uH与IB成正比的关系，可构成乘法器和功率计等，进行乘法运算或功率测量。下面以霍尔单相交流功率计为例进行说明。 通过测量电路测出霍尔元件输出的平均霍尔电压uh，即可求出负载ZL 的有功功率P。 三感应同步器 感应同步器由两个平面印刷电路绕组构成，类似于变压器的初、次级绕组，故又称平面变压器。感应同步器通过位移引起两个绕组间的互感量变化来进行位移测量。按照测量位移对象的不同，感应同步器可分为直线型感应同步

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？

机械故障诊断第1阶段练习题

江南大学现代远程教育第一阶段练习题 考试科目:《机械故障与诊断》绪论至第二章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一、填空题（每空1分，共20分） 1、设备故障诊断的任务是监视设备的，判断其是否；和设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。 2、设备由于某种原因瞬间发生的故障称为。 3、按故障的严重程度和危险性分为和故障。 4、是为了弄清不同的故障性质，从而采取相应的。 5、希尔伯特变换的重要意义在于它揭示了可实现的系统函数其与之间的依赖关系，他们构成一个希尔伯特变换对。 6、是求解线性系统的一种有效工具。 7、机械故障按功能分、。 8、根据其的不同，可将随机信号分为和两大类。 9、实践证明，选取故障特征参量应遵循的原则是、和。 二、判断题（每题2分，共20分） 1、无需经过更换或修复便能消除故障称为永久性故障。（） 2、FFT在描述信号时表示对信号进行快速傅立叶变换。（） 3、设备管理和维修方式的发展主要经历的3个阶段，即早期的事后维修方式，发展到定期预防维修方式，视情维修方式。( ) 4、渐发性故障不可以向突发性故障过度。 ( ) 5、暂时性故障又称为间断性故障。( ) 6、在工程中，FFT变换的典型程序和集成芯片已经成熟，用时只需选用就可以了。（） 7、设备有异常出现后，表明无论如何都不能继续工作了。 () 8、根据具体情况，也可将状态监测维修的定期测量周期改为连续或不定期。（） 9、峰——峰值一般不容易提取。 ( )

10、频域是倒频谱。 ( ) 三、选择题（每题2分，共20分） 1、下列哪个不是设备管理和维修工作中的基本技术（） A 设备诊断技术 B 修复技术 C 液压传动技术 D 润滑技术 2、（）是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊断方法。 A振动诊断 B温度诊断 C声学诊断 D光学诊断 3、相关分析用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系，是提取信号中的常用手段。（） A．周期成分B．非周期成分 C．平稳随机成分D．非平稳随机成分 4、设备故障诊断未来的发展方向是（） A 感性阶段 B 量化阶段 C 诊断阶段 D 人工智能和网络化 5、设备的整体或局部没有缺陷，或虽有缺陷但其性能仍在允许的限度以内称为设备的（） A 异常状态 B 正常状态 C 紧急故障状态 D 早期故障状态 6、对于海洋平台、金属结构、容器等的诊断方法中最常选用（） A 旋转机械诊断技术 B 往复机械诊断技术 C 工程结构诊断技术 D 工艺流程诊断技术 7、用听棒倾听机器内部的声音属于（）。 A 渗透探伤法 B 直接观测法 C 设备性能指标测定法 D 特征分析法 8、监视设备的状态，判断其是否正常是（）。 A 设备故障诊断的任务 B 故障产生的原因 C 设备状态监测的任务 D 消除故障的方法 9、下列哪种故障最不容易用早期试验来预测（）。 A 渐发性故障 B 突发性故障 C 试用期故障 D 后期故障 10、调制型非平稳信号属于随机信号中的（）。 A 周期信号 B 平稳信号 C 非周期信号 D 非平稳信号 四、名词解释（每题5分，共10分）

《设备故障诊断》知识点汇总

1.1.设备故障诊断的含义 设备故障诊断是指应用现代测试分析手段和诊断理论方法，对运行中的机械设备出现故障的机理、原因、部位和故障程度进行识别和诊断，并且根据诊断结论，确定设备的维修方案和防范措施。 1.2.设备故障诊断的过程 信号采集→信号处理→故障诊断→诊断决策→故障防治与控制 1.3.设备故障诊断的特性 多样性、层次性、多因素相关性、延时性、不确定性 1.4.三种维修制度 事后维修（故障维修）、定期维修（计划维修）、状态监测维修（预知性维修） 1.5设备故障的类型有哪些 ①结构损伤性故障（裂纹、磨损、腐蚀、变形、断裂、剥落和烧伤） ②运动状态劣化性故障（机械位置不良、刚性不足、摩擦、流体激振非线性的谐波共振） 1.6设备故障诊断的功能 ①不停机不拆卸的状态下检测 ②可预测设备的可靠性程度 ③确定故障来源，提出整改措施 1.7.设备状态监测与故障诊断的技术和方法 振动信号监测诊断技术（普遍性、信息量丰富、易处理与分析） 声信号监测诊断技术（声音监听法、频谱分析法、声强法） 温度信号监测诊断技术 润滑油的分析诊断技术 其他无损检测诊断技术 1.8.设备故障状态的识别方法 信息比较诊断法、参数变化诊断法、模拟试验诊断法、函数诊断法、故障树分析诊断法、模糊诊断法、神经网络诊断法、专家系统 2.1信号的含义和分类 信号是表征客观事物状态或行为信息的载体 分类：确定性信号与非确定性信号；连续信号和离散信号；能量信号和功率信号；时限与频限信号 2.2.信号时域分解 直流分量和交流分量 脉冲分量 实部分量和虚部分量 正交函数分量 2.3.信号的时域统计 均值 均方值 方差

2.4.时域相关分析 相关系数： 2.5.频谱分析法 利用傅里叶变换的方法对振动的信号进行分解，并按频率顺序展开，使其成为频率的函数，进而在频率域中对信号进行研究和处理的一种过程，称为频谱分析 2.6.振动监测的基本参数振幅、频率、相位 2.7.旋转机械常用的振动信号处理图形 轴心轨迹：轴颈中心相对于轴承座在轴线垂直平面内的运动轨迹 转子振型：转子轴线上各点的振动位移所连成的一条空间曲线 轴颈涡动中心位置：在滑动轴承中，轴颈中心在激扰力作用下是绕着某一中心点运动的 波特图：描述转子振幅和相位随转速变化的关系曲线，纵坐标为振幅和相位，横坐标为转子的转速或转速频率 极坐标图：把转子的振幅与相位随转速的变化关系用极坐标的形式表示出来（直观，方便，清晰，抗干扰） 三维坐标图（级联图、瀑布图）：随转速上升，机械振动的基础幅指上升 阶比谱分析：将频谱图上横坐标的每个频率值除以某个参考频率值（读数清晰、周期采样、精度高） 3.1旋转机械的故障类型有哪些 ①转自不平衡②转子不对中③滑动轴承故障④转子摩擦⑤浮动环密封故障 3.2转子不平衡的概念 转子受材料质量、加工、装配以及运行中多种因素的影响，其质量中心和旋转中心线中间存在一定量的偏心距，使得转子在工作时形成周期性的离心力干扰，在轴承上产生动载荷，从而引起机器振动的现象 不平衡产生的离心力大小 3.3转子不平衡振动的故障特征 ①不平衡故障主要引起转子或轴承径向振动，在转子径向测点上得到的频谱图，转速频率成分具有突出的峰值 ②单纯的不平衡振动，转速频率的高次谐波幅值很低，因此在时域上的波形是一个正弦波 ③转子的轴心轨迹形状基本上为一个圆或者椭圆，这意味着置于转轴同一截面上相互垂直的两个探头，其信号相位差接近90° ④转子的进动方向为同步正进动 ⑤除了悬臂转子外，对于普通两端支撑的转子，不平衡在轴向上的振幅一般不明显 ⑥转子振幅对转速变化很敏感，转速下降，振幅将明显下降 3.4转子不平衡振动的原因 ①固有质量不平衡（设计错误、材料缺陷、加工与装配误差、动平衡方法不正确） ②转子运行中的不平衡（转子弯曲、转子平衡状态破坏） 3.5怎样区别转子弯曲不平衡和质量不平衡 ①振幅随转速的变化：质量不平衡与转速之间按照固定的关系式变化，弯曲的没有