下载文档原格式
机械故障诊断学绪论1. 引言机械故障诊断是现代制造业领域中非常重要的一环。
随着机械设备的复杂化和自动化程度的提高，机械故障的频率也在不断增加。
故障的发生会导致设备停工、生产延误、成本增加等问题，因此，快速准确地诊断机械故障并采取相应措施是至关重要的。
机械故障诊断学旨在通过采用各种方法和技术，对机械设备的故障进行准确的检测、分析和判断，以找出故障的原因，并提出解决方案。
机械故障诊断学是一个跨学科的领域，涉及机械工程、电气工程、计算机科学等多个学科的知识和技术。
本文将对机械故障诊断学进行绪论的介绍。
2. 机械故障的分类机械故障可以根据故障的性质和原因进行分类。
根据故障的性质，机械故障可以分为以下几种类型：2.1 机械故障机械故障是指机械设备的部件出现损坏或失效的情况。
机械故障的常见原因包括磨损、疲劳、过载等。
机械故障通常可以通过检查设备的部件来确定，并采取相应的维修或更换措施来解决。
2.2 电气故障电气故障是指与机械设备的电路或电子元件相关的故障。
电气故障的常见原因包括电路短路、电线老化、电子元件失灵等。
电气故障通常可以通过检查设备的电路和元件来确定，并采取相应的修复或更换措施来解决。
2.3 液压故障液压故障是指与机械设备的液压系统相关的故障。
液压故障的常见原因包括油泵失效、密封件破损、管路堵塞等。
液压故障通常可以通过检查液压系统的各个部件来确定，并采取相应的修复或更换措施来解决。
2.4 其他故障除了上述几种常见的故障类型之外，还有一些其他类型的故障，如气动故障、声学故障等。
这些故障一般比较少见，但也需要进行相应的诊断和修复。
3. 机械故障诊断方法机械故障的诊断可以采用多种方法和技术。
根据故障的性质和原因不同，选择合适的诊断方法是非常重要的。
3.1 经验诊断法经验诊断法是一种基于经验和直觉进行故障诊断的方法。
根据经验规律和以往的故障案例，通过观察机械设备的外部症状和运行状态，经验诊断法可以判断出故障的可能原因，并提出相应的解决方案。
机械故障诊断摘要机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。
本文主要介绍了机械故障诊断的定义，并阐述了其背景及研究方向，结合了学科特点对现在流行的海洋机械故障诊断的方法做了简单的比较。
最后根据自己的爱好和研究，对简单的机械小车的故障进行了分析。
关键词：机械故障诊断方法机械小车Mechanical fault diagnosisAbstractMechanical fault diagnosis is a way to understand and grasp the operation process of the machine in the state, predict its whole or partnormal or abnormal, early detection of the failure and the reason, and can predict the fault development trend of the technology. This paper mainly introduces the definition of mechanical fault diagnosis, elaborates the background and research direction, combined with the characteristics of the subject of popular now Marine machinery fault diagnosis method. Finally according to my own hobby and research, the simple mechanical car fault is analyzed.Key words ：mechanical failure; diagnosis methods; mechanical car目录1 绪论....................................... 错误！未定义书签。
机械工程中的机械维护与故障诊断机械工程是一门复杂而又重要的工程学科，它涉及到各种机械设备的设计、制造和维护。
而在机械设备的日常运行中，机械维护与故障诊断起着至关重要的作用。
本文将探讨机械维护与故障诊断在机械工程中的重要性、挑战以及一些应对策略。
机械维护是机械工程中一个至关重要的环节，它可以延长机械设备的寿命、提高其性能。
机械设备在长时间的运行中，由于各种原因，如磨损、疲劳、腐蚀等，都会导致设备出现各种问题，甚至引发故障。
因此，在机械设备投入使用之前，需要制定一套完善的维护方案，包括定期检查设备、更换磨损的部件、润滑机械部件等。
通过及时的维护，可以保证机械设备的正常运行，提高工作效率。
然而，机械维护并非易事，它面临着很多挑战。
首先，现代机械设备的结构复杂，很难发现问题的具体原因。
其次，机械设备通常在恶劣的环境下工作，如高温、高压、潮湿等，这对设备的维护要求很高。
再者，机械维护需要一定的专业知识和技能，需要掌握各种维护方法和工具的使用。
所有这些都给机械维护带来了一定的难度。
为了应对机械维护的挑战，需要采取一些应对策略。
首先，定期进行设备检查是非常重要的。
通过定期的检查，可以及时发现设备的问题，避免其进一步扩大。
同时，正确使用和保养设备也是至关重要的。
机械设备在使用过程中需要注意操作规程，定期更换润滑剂，以减少磨损。
此外，培养一支专业的机械维护团队也是非常重要的。
这个团队应该经受过系统的培训和考核，掌握维护和故障诊断的技能。
当设备出现故障时，他们能够快速地发现问题，并采取措施进行维修。
故障诊断是机械维护的重要组成部分，它主要是通过观察、检测和分析来确定故障的原因。
传统的故障诊断主要依赖于经验和直觉，但现在越来越多的故障诊断方法基于先进的技术，如机器视觉、红外热像仪等。
这些技术可以帮助维护人员更准确地找到故障的根源，并提供相应的解决方案。
综上所述，机械维护与故障诊断在机械工程中具有非常重要的作用。
正确而及时的维护可以提高机械设备的工作效率和寿命，确保生产正常进行。
学院：班级：姓名：学号：学习报告机械故障诊断【绪论】随着科技的发张，现代工业逐步向生产设备大型化、复杂化、高速化和自动化方向发展，设备的复杂程度日益提高，要保证设备的安全运行，已成为一个十分严峻的问题。
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。
在满足上述这些要求中，扮演着越来越重要的角色，因此，其诊断技术能对设备故障的发展做出早期预报，对出现故障的原因做出判断，提出对策建议，避免或减少事故的发生能改变设备的维修体制，从现行的定期维修向更合理的视情维修转变，降低维修费用，确保机械设备安全运行。
故障诊断技术是预防(状态)维修的必要条件,推广和应用设备状态监测与故障诊断技术可以达到所需的目的。
其保障设备运行安全，防止突发事故的同时，还保证设备工作精度，提高产品质量，在实施状态维修(或预防维修)的同时，也节约维修费用。
更避免设备事故带来的环境污染及其它危害，给企业部门带来较大的间接经济效益。
因此就需要我们了解故障诊断的意义、含义、基本内容、常用方法；机械故障诊断的研究现状，熟悉信号分析及处理技术以及振动与测试，旋转机械常见振动故障分析，掌握新理论与技术以便在工程中能更好的的应用，服务工程，提高安全性，创造巨大的经济和社会效益。
【正文】机械故障诊断的含义：机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。
油液监测、振动监测、噪声监测、性能趋势分析和无损探伤等为其主要的诊断技术方式。
机械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，其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机械故障诊断的研究主要内容：包括监测、诊断(识别)和预测三个方面，保障设备安全运行，其诊断技术能对设备故障的发展做出早期预报，对出现故障的原因做出判断，提出对策建议，减少事故的发生，能改2机械故障诊断技术变设备的维修体制，从现行的定期维修向更合理的视情维修转变，降低维修费用，确保机械设备安全运行。
第一节机械故障诊断的意义
机械故障是指在机器运转过程中出现的各种问题，可能会影响机器工作的性能、效率和安全。
机械故障是生产或操作过程中不可避免的一部分，因此在机械故障诊断方面的研究与应用变得越来越重要。
1.提高生产效率
机械故障诊断可以比较快速地定位问题所在，维修人员可以快速采取措施进行维修，从而不必停机太久，缩短机器停机维修时间，提高生产效率。
2.增强设备可靠性
机械故障诊断可及时发现故障，及时采取维修措施维修，可以在一定程度上延长机器的使用寿命，提高设备可靠性。
3.减少维修成本
机械故障诊断可以快速定位问题部件，减少不必要的维修，避免因误判而进行不必要的更换，降低机器的维修成本。
4.提高安全性
机械故障诊断可以及时发现机器中可能存在的危险，提高机器运行的安全性。
5.促进科技创新
机械故障诊断是机器人技术的核心。
机械故障诊断技术的发展，将会对机器人应用产生深远的影响。
机械故障诊断技术的不断提高，有助于不断复杂化的机器应用领域的发展。
6.环保意义
机械故障诊断可以及早判断可能对环境造成影响的机器故障，减少和防止发生环境污染。
总之，机械故障诊断是机械维修领域中的核心技术，并且在现代工业中越来越重要。
预防机械故障的发生，及时发现故障并进行维修，提高设备可靠性，保护环境安全，是现代机械维修和机器人技术的重要方向。
机械故障诊断与维修机械故障诊断与维修是机械工程师需要掌握的一项技能，因为在现代化的工业社会中，机械设备已经处处可见，而这些设备随时随地都可能出现故障。
因此，必须及时进行机械故障诊断与维修才能保证设备的正常运转，提高生产效率，降低生产成本。
一、机械故障诊断1.机械故障种类及检查方法机械故障包括电器故障和机械故障。
其中，电器故障主要是因为电路出现问题，例如损坏的导线和开关等设备。
机械故障则主要由零部件磨损、整体失衡等原因引起。
在检查机械故障时，应先对设备进行初步检查，确定问题出现的地点。
如果是机械故障，则需要打开设备，仔细观察其中的运动部件，测量零部件的尺寸，以确认出故障原因。
如果是电器故障，则需要从电路出发，逐步排除电路故障。
2.常用的机械故障诊断方法机械故障诊断方法有许多种，常见的方法包括听声诊断、震动诊断、温度诊断、油液诊断以及断面检查等。
（1）听声诊断：通过仔细辨别设备在运转时发出的各种声音，可以判断设备在哪一部位出现了故障。
例如，发出尖锐的叫声就说明配合不良，缺油等引起的磨擦和振动，需要进行维修保养。
（2）震动诊断：震动是机械故障的重要指标之一。
通过使用震动测量仪器，可以测得不同部位的震动幅值，进而确定故障出现部位和故障形式。
例如，如果震动幅值较大，就可能是因为轴承磨损导致的，需要进行检查维修。
（3）温度诊断：通过测量设备不同部位的温度值，可以判断设备是否出现了磨损、油润滑不良等故障原因。
例如，如果发现设备温度异常升高，就很有可能是因为设备的轴承或齿轮出现了故障。
（4）油液诊断：通过检查机械设备中的油液，可以判断出油液中是否存在金属碎屑或杂质等问题，以及是否需要更换油液。
例如，如果发现油液中存在大量金属碎屑，就说明设备出现了支承结构、齿轮、链轮等部位的磨损或故障。
（5）断面检查：对于一些高精度零部件的检查可以使用断面检查。
利用撕裂镜或金相显微镜等方法，对机械零部件进行断面检查和金相组织分析，可以帮助发现零部件的材质和缺陷，进而判断是否需要更换或维修。
第一节机械故障诊断的意义、目的和任务
一、机械故障诊断的意义
随着现代大生产的发展和科学技术的进步现代设备的结构越来越复杂功能越来越完善自动化程度也越来越高。
由于许多无法避免的因素的影响有时设备会出现各种故障以致降低其预定的功能甚至造成严重的灾难性事故国内外曾经发生的各种空难、海难、爆炸、断裂等恶性事故造成了人员伤亡产生了严重的社会影响；即使是经常生产中的事故也因生产过程不能正常运行或机器设备损坏而造成巨大的经济损失。
如年日本关西电力公司南海电厂号机组———汽轮发电机组因振动引起严重的断轴毁机事件年我国大同电厂和年我国秦岭电厂的汽轮发电机组的严重断轴毁机事件都造成了巨大的经济损失。
因此保证设备的安全运行消除事故是十分迫切的问题。
现代设备运行的安全性与可靠性取决于两个方面一是设备设计与制造的各项技术指标的实现为此设计中要采用可靠性设计方法要有提高安全性的措施；二是设备安装、运行、管理、维修和诊断措施的实施。
现在设备诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我国设备管理和维修工作的三项基础技术成为推进设备管理现代化保证设备安全可靠运行的重要手段。
二、机械故障诊断的目的
机械故障诊断的目的是：能及时地、正确地对各种异常状态和故障状态作出诊断预防或消除故障对设备的运行进行必要的指导提高设备运行的可靠性、安全性和有效性以期把故障损失降低到最低水平。
保证设备发挥最大的设计能力制定合理的检测维修制度以便在允许的条件下充分挖掘设备潜力延长服役期限和使用寿命降低设备全寿命周期费用。
通过检测监视、故障分析、性能评估等为设备结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息。
总起来说,设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行又要获取更大的经济效益和社会效益。
对生产单位配置故障诊断系统能减少事故停机率具有很高的收益投资比。
对生产单位配置故障诊断系统能延长设备检修周期缩短维修时间为制定合理的检测维修制度提供基础极大地提高经济效益。
宏观上从全社会生产的角度看花费的设备维修费用是一笔巨大的数目而实施故障诊断带来的经济效益是巨大的。
我国的情况是年我国国营工交企业有万个以上总固定资产约亿元每年用于设备大修、小修及处理故障的费用一般占固定资产原值的。
采用诊断技术改善设备维修方式和方法后一年取得的经济效益可达数百亿元。
从上面的分析可以看出设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取很大的经济效益和社会效益上其意义是十分明显的。
三、机械故障诊断的任务
设备故障诊断的任务是监视设备的状态判断其是否正常预测和诊断设备的故障并消除故障指导设备的管理和维修。
1、状态监测
状态监测的任务是了解和掌握设备的运行状态包括采用各种检测、测量、监视、分析和判别方法结合系统的历史和现状考虑环境因素对设备运行状态进行评估判断其处于正常或非正常状态并对状态进行显示和记录对异常状态作出报警以便及时加以处理并为设备的故障分析、性能评估、合理使用和安全工作提供信息和基础数据。
2、故障诊断
故障诊断的任务是根据状态监测所获得的信息结合已知的结构特性和参数以及环境条件结合该设备的运行历史包括运行记录和曾发生过的故障及维修记录等对设备可能要发生的或已经发生的故障进行预报和分析、判断确定故障的性质、类别、程度、原因、部位指出故障发生和发展的趋势及其后果提出控制故障继续发展和消除故障的调整、维修、治理的对策措施并加以实施最终使设备复原到正常状态。
3、指导设备的管理维修
设备的管理和维修方式的发展经历了三个阶段，即早期的事后维修方式(Run-to-Breakdown Maintenance)发展到定期预防维修方式(Time-Based Preventive Maintenance),现在正向视情维修(Condition-Based Maintenance)发展。
定期维修制度可能预防事故的发生，但可能出现过剩维修或不足维修的弊病。
视情维修是一种更科学、更合理的维修方式。
但要能做到视情维修其条件是有赖于完善的状态监测和故障诊断技术的发展和实施。
这也是国内外近年来对故障诊断技术如此重视的一个原因。
随着我国故障诊断技术的进一步发展和实施，我国的设备管理、维修工作将上到一个新的水平，我国工业生产的设备完好率将会进一步提高，恶性事故将会进一步得到控制，我国的经济建设将会得到更健康的发展。
四、机械故障诊断技术发展现状
机械故障诊断技术是有关设备运行、维护的一项新兴技术这项技术由于在第二次世界大战中盟军的大量军事装备因缺乏诊断技术和维修手段造成了严重的非战斗性损坏才使人们认识到发展它的极端重要性。
但在第二次世界大战后的一段时间内设备故障诊断技术的发展并不快这是因为作为诊断技术基础的电子技术、计算机技术、信号处理技术尚未得到充分发展。
年代以来由于半导体的发展、集成电路的出现导致电子技术、计算机技术的更新换代特别是年快速傅立叶变换
方法获得突破性进展后，出现了数字信号处理和分析技术的新分支，这为设备诊断技术的发展奠定了直接的和必须的技术基础。
在此基础上最早发展设备诊断技术的国家是美国。
1961年成立国家机械故障研究会（MFWG），1967年在美国宇航局(NASA)和海军研究所(ONR)的倡导和组织下就成立了美国机械故障预防小组，开始了有组织有计划地对诊断技术专题进行研究。
40多年来已召开学术交流大会数十次。
在此期间很多学术机构如美国机械工程学会(ASME)，政府部门如国家标准局(NBS)国家锅炉及高压容器监测中心(NBBII)以及一些高等院校和企业公司都参与或进行了与本行业有关的诊断技术的研究取得了大量的成果。
与此同时还出现了一些专业性的诊断仪器和监测系统制造厂商如本特利(Bently)公司科学亚特兰大(Scientific Atlanta)公司；惠普(HP)公司等对推进诊断技术的应用起到了较大的作用。
目前美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先的地位。
英国于上世纪70年代初成立了机器保健与状态监测协会(MHMG & CMA)，在发展和推广设备诊断技术方面做了大量的工作起到了积极的促进作用。
英国曼彻斯特大学创立的沃森工业维修公司(WIMU)和斯旺西大学的摩擦磨损研究中心在诊断技术研究方面都具有很高的声誉。
目前英国在摩擦磨损、汽车、飞机发动机监测和诊断方面仍具有领先的地位。
欧洲一些国家的诊断技术发展各有特色。
如瑞典SPM公司的轴承监测技术。
AGEMA公司的红外热像技术；丹麦B@K公司的振动、噪声监测技术；挪威的船舶诊断技术等都各有千秋。
日本的诊断技术也在世纪年代中开始起步并发展很快其特点是在民用工业如钢铁、化工、铁路等部门占有较大的优势。
我国诊断技术的发展始于70年代末，而真正的起步应该从1983年南京首届设备诊断技术专题座谈会开始。
虽起步较晚，但经过近几年的努力，加上政府有关部门多次组织外国诊断技术专家来华讲学，已基本跟上了国外在此方面的步伐，在某些理论研究方面已和国外不相上下。
目前我国在一些特定设备的诊断研究方面很有特色，形成了一批自己的监测诊断产品。
全国各行业都很重视在关键设备上装备故障诊断系统，特别是智能化的故障诊断专家系统，在电力系统、石化系统、冶金系统、以及高科技产业中的核动力电站、航空部门和载人航天工程等。
工作比较集中的是大型旋转机械故障诊断系统，已经开发了20种以上的机组故障诊断系统和十余种可用来做现场故障诊断的便携式现场数据采集器。
透平发电机、压缩机的诊断技术已列入国家重点攻关项目并受到高度重视；而西安交通大学的“大型选转机械计算机状态监测与故障诊断系统”，哈尔滨工业大学的“机组振动微机监测和故障诊断系统”。
东北大学设备诊断工程中心经过多年研
究，研制成功了“轧钢机状态监测诊断系统”，“风机工作状态监测诊断系统”，均取得了可喜的成果。
一些高等院校已培养了一批以设备故障诊断技术为研究方向的高级技术管理人才。
我国的故障诊断事业正在蓬勃发展必将在我国经济建设中发挥越来越大的作用。
第二节机械故障诊断的技术基础
一、机械故障的定义和分类
一机械故障的定义
机器设备是工业生产的物质手段是生产力的重要组成部分。
机器设备能否安全、正常运行直接关系到一个企业乃至部门、国家的经济发展。
对于机械设备故障的定义目前尚未有统一的说法各种文献上的定义也都不尽相同。
按我国电子工业部部标——的规定在一般情况下故障是指：
设备系统在规定条件下不能完成规定的功能；设备系统在规定条件下一个或几个性能参数不能保持在规定的上下限值之间；
设备系统在规定的应力范围内工作时导致设备系统不能完成其功能的机械零件结构件或元器件的破裂断裂卡死等损坏状态。
美国政府《工程项目管理人员测试性与诊断性指南》-.—-0把故障定义为“造成装置、组件或元件不能按规定方式工作的一种物理状态”。
以上对机械设备故障的定义是从不同角度出发的但也有其共同观点即当设备出现故障时其性能达不到规定要求因而不能进行正常工作。
这里定义机械设备的故障为：设备在运行过程中出现异常不能达到预定的性能要求或者表征其工作性能的参数超过某一规定界限有可能使设备部分或全部丧失功能的现象。
有时也应用特定词“失效”123如设备因腐蚀而失效也属故障范畴。
在一般情况下两者是同义词。
但严格地说失效与故障是有区别的一般地所有失效都属故障但不是所有的故障都是失效。
