机械故障诊断学1-2

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1、第一章机械故障诊断的基本原理机械故障诊断学包括机械故障诊断的原理与技术两大部分。本章首先讨论几个与机械故障诊断有关的基本问题，主要包括：机械故障诊断概述;故障特征参量;故障诊断的一般思维方法。第一节机械故障诊断概述一、机械故障及其分类二、故障诊断及其分类三、机械故障诊断的基本环节一、机械故障及其分类定义:机械故障（Fault异常/Failure失效），是指机械系统(零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合)因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。例:发动机发动不起来、汽车刹车不灵、机床

2、运转不平稳、机床加工精度超标、机器运行时振动噪声过大、齿轮轮齿折断等等现象。一.机械故障及其分类分类的目的：(1)便于信息交流；(2)便于处理故障时更有针对性。分类方法:机械故障可以从不同的角度来进行分类(1)按其发生的原因分(2)按其造成的后果分(3)按其发生的快慢分(4)按其发生的范围（程度）分(5)按其发生的频次分(6)其他角度来进行分类（所采用的技术手段）一.机械故障及其分类1.按其发生的原因分(1)磨损性故障：是指机械系统因使用过程中的正常磨损而引发的一类故障，对这类故障形式，一般只进行寿

3、命预测。(2)错用性故障：是因使用不当而引发的故障。(3)先天性故障：是由于设计或制造不当而造成机械系统中存在某些薄弱环节而引发的故障。一.机械故障及其分类2.按造成的后果分(1)危害性故障：故障发生后会对人身、生产和环境造成危险或危害的一类故障，如机床保护系统不能进行有效地工作而造成损害工件或操作者的故障、毒气泄漏、高压罐爆炸等。(2)安全性故障：故障的发生不会对人身、生产和环境造成危害的一类故障，如保护系统在不需保护时动作的故障等。一.机械故障及其分类3.按其发生的快慢分(1)突发性故障：不

4、能靠早期测试探测出来的一类故障。即此类故障是不可预测的，对这类故障只能进行预防，如过载造成机件损坏。(2)渐发性故障：故障的发展有一个过程，因而可对其进行预测和监视，如疲劳裂纹的产生和扩展。一.机械故障及其分类4.按其发生的范围分(1)部分性故障：设计功能部分丧失的一类故障。(2)完全性故障：设计功能完全丧失的一类故障。5.按其发生的频次分(1)偶发性故障：发生频率很低的一类故障，即“意外现象”，如齿轮断齿。(2)多发性故障：经常发生的一类故障，如齿轮磨损。机械故障还有其它分类方法，如单一故障

5、/复杂故障等，可参考有关文献。二、机械故障诊断及其分类定义：所谓机械故障诊断，就是对机械系统所处的状态进行监测，判断其是否正常，当出现异常时分析其产生的原因、部位和严重程度，并预报其发展趋势。分类的目的:主要是为了便于信息分析和处理。分类方法:机械故障诊断可以分类如下：(1)按其目的分;(2)按其方式分;(3)按其提取信息的方式分;(4)按诊断时所要求的机械运行工况条件分;(5)按功能分。二、机械故障诊断及其分类定义：所谓机械故障诊断，就是对机械系统所处的状态进行监测，判断其是否正常，当出现异常

6、时分析其产生的原因、部位和严重程度，并预报其发展趋势。分类的目的:主要是为了便于信息交流分类方法:机械故障诊断可以分类如下：(1)按其目的分;(2)按其方式分(3)按其提取信息的方式分;(4)按诊断时所要求的机械运行工况条件分;(5)按功能分。二、机械故障诊断及其分类1.按目的分(1)功能诊断：即对新安装或刚维修过的机械系统诊断其功能是否正常，也就是投入运行前的诊断。(2)运行诊断：即对服役中的机械系统进行的诊断。2.按方式分(1)在线监测：就是连续地对服役中的机械系统进行监测，测试传感器及二次仪

7、表等安装在设备现场，随机械系统一起工作。(2)巡回检测：就是每隔一定的时间对服役中的机械系统进行检查和诊断；二、机械故障诊断及其分类3.按提取信息的方式分(1)直接诊断：诊断对象与诊断信息来源直接对应的一种诊断方法，即一次信息诊断。如通过检测齿轮的安装偏心和运动偏心等参数来判断齿轮运转是否正常即属此类；(2)间接诊断：诊断对象与诊断信息来源不直接对应的一种诊断方法，即二次、三次等非一次信息的诊断。如通过测箱体的振动来判断齿轮箱中齿轮是否存在偏心等。通常所谓的诊断主要是指间接诊断。4.按诊断时所要求

8、的机械运行工况条件分(1)常规工况诊断：在机械的正常运行条件下进行的一种故障诊断方式；(2)特殊工况诊断：对某些机械，需为其创造特殊的工作条件才能对其进行诊断。如动力机组的升降速过程诊断、提升机启、停过程诊断。二、机械故障诊断及其分类5.按功能分(1)简易诊断：对机械系统的状态作出相对粗略的判断。一般只回答“正常与否”、“有无故障”等问题，而不分析故障原因、故障部位及故障程度等。又称“状态监测”。(2)精密诊断：是在简易诊断基础上更为细致的一种诊断过程，它不仅要回