故障的统计分析与典型的故障率分布曲线

题目：故障的统计分析与典型的故障率分布曲线学号：5 姓名：王逢雨[摘要] 机械故障诊断是一门起源于 20 世纪 60 年代的新兴学科，其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。

该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟，在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系，涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果，在机械、冶金、石化、能源和航空等行业取得了大量卓有成效的工程应用。

统计分析工作是机械故障诊断中的核心环节，统计分析工作的质量和水平将会对机械设备的检修工作产生重要影响，关系到机械设备的安全与可靠运行。

本文在对机械故障的特性等问题进行阐述的基础上，重点就机械故障统计分析工作中数据的收集和统计分析的方法进行重点探讨，希望对提高机械故障的管理水平能够有所帮助。

[关键词] 机械故障；统计分析；数据收集；方法一、统计分析工作中机械故障的特性二、机械设备在使用过程中，由于会受荷载应力等环境因素的影响，随着机械设备部件之间磨损的不断增加，结构参数与随之变化，进而会对机械功能的输出参数产生影响，甚至使其偏离正常值，直至产生机械故障。

概括说来，主要有以下几方面的特性。

（一）耗损性（二）在机械设备运行过程中，不断发生着质量与能量的变化，导致设备的磨损、疲劳、腐蚀与老化等，这是不可避免的，随着机械设备使用时间延长，故障发生的概率也在不断增加，即使可以采取一定的维修措施，但是由于机械故障的耗损性，不可能恢复到原先的状态，在经过统计分析工作后，必要时需要对设备进行报废。

（三）（二）渐损性（四）机械故障的发生大多是长期运行的老化或疲劳引起的，所以具有渐损性，而且与设备的运行时间有一定的关系，所以做好机械设备的统计分析工作是很有必要的，当掌握了设备故障的渐损规律后，可以通过事前监控或测试等手段，有效预防机械故障的发生。

（五）（三）随机性（六）虽然有的机械故障具有一定的规律性，但这并不是绝对的，因为机械故障的发生还会受到使用环境、制造技术、设备材料、操作方式等多种因素的影响，因此故障的发生会具有一定的分散性和随机性，这在一定程度上增肌了机械设备预防维修与统计分析工作的难度。

知识创造未来
设备故障率统计分析图表（年度）
为了分析设备故障率的年度统计数据，可以使用以下几种
常见的图表：
1. 折线图：折线图可以显示设备故障率随时间的变化趋势。

横轴代表时间，可以按年、季度或月份划分，纵轴代表设
备故障率。

通过折线的走势，可以观察设备故障率的变化
情况。

2. 柱状图：柱状图可以比较不同年份的设备故障率。

横轴
代表年份，纵轴代表设备故障率。

每个柱子的高度表示对
应年份的设备故障率，通过对比不同年份的柱子高度，可
以看出设备故障率的差异。

3. 饼图：饼图可以显示设备故障率的组成部分。

每个扇形
区域代表某个原因引起的设备故障率的比例。

通过饼图，
可以清晰地看到各个故障原因所占比例。

4. 箱线图：箱线图可以展示设备故障率的分布情况。

箱线
图可以显示设备故障率的最大值、最小值、中位数和四分
之一、四分之三分位数，从而了解设备故障率的整体情况
以及是否存在异常值。

根据具体的数据和分析目的，选择适合的图表来展示设备
故障率的年度统计数据，并结合图表进行数据分析和解读。

1。

故障率曲线分析
在机械维修中研究故障的目的是为了查明故障模式，寻找故障机理，探求减少故障发生的方法，提高机械设备的可靠性程度和有效利用。

故障率曲线，即浴盆曲线，就是一个将机械故常发生概率与时间的关系用一条曲线表示出来，方便日常使用时和维修时注意。

图示为常见故障率曲线，分为早期故障期、随机故障期、磨损故障期。

1.早期故障期：又称为磨合期，是指船机投入使用初期。

特点是故障率较高，但随使用时间增加而快速下
降。

主要是由于设计、制造的缺陷及操作不当和
使用条件不正确等造成的。

通过调试、磨合、修
理和更换有缺陷的零件等使故障率下降，运转趋
于稳定。

2.随机故障期：是指早期故障晚期之后和磨损故障期早期之前
的这段时间，也是船机正常工作的有效寿命。

特点是：（1）运转稳定，故障率低，与使用时间
无关。

（2）出现的故障为偶然因素导致的随机
故障，不能通过调试消除，也不能通
过更换零件来预防。

（3）随机故障期较长，是船机主要的使
用期，也是进行可靠性评估的时期。

3.磨损故障期：也称晚期故障期，在船舶使用的后期出现。

特点是故障率随时间增加迅速的增长，是由于磨
损、腐蚀、疲劳和老化造成的。

同时，并非所有的机械都呈浴盆曲线，有的机械根据实际情况没有早期故障期或者磨损故障期等。

题目：故障的统计分析与典型的故障率分布曲线学号：120606325 姓名：王逢雨[摘要] 机械故障诊断是一门起源于 20 世纪 60 年代的新兴学科，其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。

该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟，在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系，涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果，在机械、冶金、石化、能源和航空等行业取得了大量卓有成效的工程应用。

统计分析工作是机械故障诊断中的核心环节，统计分析工作的质量和水平将会对机械设备的检修工作产生重要影响，关系到机械设备的安全与可靠运行。

本文在对机械故障的特性等问题进行阐述的基础上，重点就机械故障统计分析工作中数据的收集和统计分析的方法进行重点探讨，希望对提高机械故障的管理水平能够有所帮助。

[关键词] 机械故障；统计分析；数据收集；方法一、统计分析工作中机械故障的特性机械设备在使用过程中，由于会受荷载应力等环境因素的影响，随着机械设备部件之间磨损的不断增加，结构参数与随之变化，进而会对机械功能的输出参数产生影响，甚至使其偏离正常值，直至产生机械故障。

概括说来，主要有以下几方面的特性。

（一）耗损性在机械设备运行过程中，不断发生着质量与能量的变化，导致设备的磨损、疲劳、腐蚀与老化等，这是不可避免的，随着机械设备使用时间延长，故障发生的概率也在不断增加，即使可以采取一定的维修措施，但是由于机械故障的耗损性，不可能恢复到原先的状态，在经过统计分析工作后，必要时需要对设备进行报废。

（二）渐损性机械故障的发生大多是长期运行的老化或疲劳引起的，所以具有渐损性，而且与设备的运行时间有一定的关系，所以做好机械设备的统计分析工作是很有必要的，当掌握了设备故障的渐损规律后，可以通过事前监控或测试等手段，有效预防机械故障的发生。

（三）随机性虽然有的机械故障具有一定的规律性，但这并不是绝对的，因为机械故障的发生还会受到使用环境、制造技术、设备材料、操作方式等多种因素的影响，因此故障的发生会具有一定的分散性和随机性，这在一定程度上增肌了机械设备预防维修与统计分析工作的难度。

设备一生的故障率状况——浴盆曲线2011-12-14□ 李葆文设备一生的故障率是变化的，存在着初始故障期，偶发故障期和耗损故障期三个阶段，其形状如浴盆曲线。

也就是说，新安装设备的故障率比较高，常常出现故障。

对于机械类的故障，我们称这段期间为磨合期，在此期间，由于机械的配合、啮合、间隙或者渐开线存在误差，常常会出现运行故障。

对于电子、电气类结构而言，这段时期又称为老化阶段。

因为新加工成的电子电气系统电参数的不稳定，故障率也比较多。

记得早年的计算机组装完成之后，要求客户先插上电源运行72小时，如果这段期间一切正常，就基本可以正常使用了，如果出现故障可以送回到厂家退货。

这说明，电子电气类设备也存在着初始高故障率现象。

为什么现在很少有电子、电气类设备供应商要求客户要事先插电运行设备呢？笔者到过一些计算机整机厂以及交换机生产厂考察发现，这个过程已经转移到生产企业内部了。

在计算机或者交换机出厂之前，都对组装并检验合格的产品进行人工强制老化，如放在高温老化箱或者相似环境进行插电老化处理，完成这一阶段之后才装箱发货。

这样，就不会在客户手里出现初始故障状况了。

设备在使用几天，几个月乃至半年之后，逐渐趋于稳定，故障率明显降低或者呈现出周期性故障现象，这就进入了偶发故障期。

处于偶发故障期的设备，故障率较低。

其故障以两种形式表现，一是规律性、周期性故障，表现在设备某部件或者零件的周期性损坏，如轴承的磨损，密封圈的变形或者腐蚀，法兰的腐蚀泄漏等；另外一种情况是随机故障，其规律性并不明显，发生的部位也不确定，这与设备的设计、制造、原材料或者热处理缺陷有关，也与使用条件、维护保养水平有关。

设备在服役5年至8年之后，开始出现明显老化、劣化倾向。

这就意味着进入了耗损故障期。

对于机械类设备，包括其总成、部件乃至零件，其磨损、变形、应力微裂纹显现，最后导致设备配合间隙过大，松动、振动、精度劣化、机体开裂等，也就是导致设备功能的丧失——机械故障的发生。

设备故障分析与管理在故障管理工作中，不但要对每一项具体的设备故障进行分析，查明发生的原因和机理，采取预防措施，防止故障重复出现。

同时，还必须对本系统、企业全部设备的故障基本状况、主要问题、发展趋势等有全面的了解，找出管理中的薄弱环节，并从本企业设备着眼，采取针对性措施，预防或减少故障，改善技术状态。

因此，对故障的统计分析是故障管理中必不可少的内容，是制定管理目标的主要依据。

1.故障信息数据收集与统计(1)故障信息的主要内容①故障对象的有关数据有系统、设备的种类、编号、生产厂家、使用经历等；②故障识别数据有故障类型、故障现场的形态表述、故障时间等；③故障鉴定数据有故障现象、故障原因、测试数据等；④有关故障设备的历史资料。

(2)故障信息的来源①故障现场调查资料；②故障专题分析报告；③故障修理单；④设备使用情况报告（运行日志）；⑤定期检查记录；⑥状态监测和故障诊断记录；⑦产品说明书，出厂检验、试验数据；⑧设备安装、调试记录；⑨修理检验记录。

(3)收集故障数据资料的注意事项①按规定的程序和方法收集数据；②对故障要有具体的判断标准；③各种时间要素的定义要准确，计算各种有关费用的方法和标准要统一；④数据必须准确、真实、可靠、完整，要对记录人员进行教育、培训，健全责任制；⑤收集信息要及时。

(4)做好设备故障的原始记录①跟班维修人员做好检修记录，要详细记录设备故障的全过程，如故障部位、停机时间、处理情况、产生的原因等，对一些不能立即处理的设备隐患也要详细记载；②操作工人要做好设备点检(日常的定期预防性检查）记录，每班按点检要求对设备做逐点检查、逐项记录，对点检中发现的设备隐患，除按规定要求进行处理外，对隐患处理情况也要按要求认真填写，以上检修记录和点检记录定期汇集整理后，上交企业设备管理部门；③填好设备故障修理单，当有关技术人员会同维修人员对设备故障进行分析处理后，要把详细情况填入故障修理单，故障修理单是故障管理中的主要信息源。

题目：故障的统计分析与典型的故障率分布曲线学号：5 姓名：王逢雨[摘要] 机械故障诊断是一门起源于 20 世纪 60 年代的新兴学科，其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。

该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟，在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系，涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果，在机械、冶金、石化、能源和航空等行业取得了大量卓有成效的工程应用。

统计分析工作是机械故障诊断中的核心环节，统计分析工作的质量和水平将会对机械设备的检修工作产生重要影响，关系到机械设备的安全与可靠运行。

本文在对机械故障的特性等问题进行阐述的基础上，重点就机械故障统计分析工作中数据的收集和统计分析的方法进行重点探讨，希望对提高机械故障的管理水平能够有所帮助。

[关键词] 机械故障；统计分析；数据收集；方法一、统计分析工作中机械故障的特性机械设备在使用过程中，由于会受荷载应力等环境因素的影响，随着机械设备部件之间磨损的不断增加，结构参数与随之变化，进而会对机械功能的输出参数产生影响，甚至使其偏离正常值，直至产生机械故障。

概括说来，主要有以下几方面的特性。

（一）耗损性在机械设备运行过程中，不断发生着质量与能量的变化，导致设备的磨损、疲劳、腐蚀与老化等，这是不可避免的，随着机械设备使用时间延长，故障发生的概率也在不断增加，即使可以采取一定的维修措施，但是由于机械故障的耗损性，不可能恢复到原先的状态，在经过统计分析工作后，必要时需要对设备进行报废。

（二）渐损性机械故障的发生大多是长期运行的老化或疲劳引起的，所以具有渐损性，而且与设备的运行时间有一定的关系，所以做好机械设备的统计分析工作是很有必要的，当掌握了设备故障的渐损规律后，可以通过事前监控或测试等手段，有效预防机械故障的发生。

（三）随机性虽然有的机械故障具有一定的规律性，但这并不是绝对的，因为机械故障的发生还会受到使用环境、制造技术、设备材料、操作方式等多种因素的影响，因此故障的发生会具有一定的分散性和随机性，这在一定程度上增肌了机械设备预防维修与统计分析工作的难度。