機械故障診斷技術簡介

機械故障診斷技術是一種了解和掌握機器在運行過程的狀態(tài)，確定其整體或局部正?；虍惓＃缙诎l(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預報故障發(fā)展趨勢的技術。油液監(jiān)測、振動監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、性能趨勢分析和無損探傷等為其主要的診斷技術方式。

機械故障診斷技術內容簡介

《機械故障診斷技術》分為兩大部分，第1部分介紹機械設備故障診斷技術的基礎理論和基礎知識，內容包括：第1章緒論、第2章機械振動及信號、第3章振動信號測取技術、第4章信號特征提取——信號分析技術、第5章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析。第2部分介紹機械故障診斷技術在工程實踐中的應用，內容包括：第6章旋轉機械故障診斷、第7章滾動軸承故障診斷、第8章齒輪箱故障診斷、第9章電動機故障診斷、第10章設備狀態(tài)調整。

機械故障診斷技術目錄

前言

第1章 緒論

1.1 設備的壽命及劣化曲線

1.2 故障診斷的內容

1.3 故障診斷的基本方法

思考題

第2章 機械振動及信號

2.1 機械振動基礎

2.2 振動信號的描述

2.3 設備狀態(tài)信號的物理表現(xiàn)

思考題

第3章 振動信號測取技術

3.1 加速度傳感器

3.2 速度傳感器

3.3 電渦流傳感器

3.4 結構的激振方法

3.5 傳感器的校準與選用

3.6 信號預處理

3.7 傳輸中的抗干擾技術

3.7.1 噪聲干擾的形成

3.7.2 噪聲源

3.7.3 噪聲的耦合方式

3.7.4 噪聲的干擾模式

3.7.5 硬件抗干擾技術

3.8 模擬量轉換為數(shù)字量

3.8.1 數(shù)/模（D/A）轉換器

3.8.2 模/數(shù)（A/D）轉換器

3.8.3 模/數(shù)轉換器的性能指標

3.9 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的組成與工作程序

3.9.1 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的任務

3.9.2 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的組成

3.9.3 實施故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的工作程序

思考題

第4章 信號特征提取——信號分析技術

4.1 信號特征的時域提取方法

4.1.1 平均值

4.1.2 均方值、有效值

4.1.3 峰值、峰值指標

4.1.4 脈沖指標

4.1.5 裕度指標

4.1.6 歪度指標

4.1.7 峭度指標

4.2 信號特征的頻域提取方法

4.2.1 頻域分析與時域信號的關系

4.2.2 周期信號與非周期信號的頻譜

4.2.3 截斷、泄露與窗函數(shù)

4.2.4 頻混和采樣定理

4.2.5 量化誤差和柵欄效應

4.3 信號特征的圖像表示

4.3.1 統(tǒng)計指標的圖像表示

4.3.2 頻譜的圖像表示

4.3.3 時間歷程的頻譜圖像表示——三維瀑布圖

4.3.4 軸心軌跡的圖像表示

4.3.5 軸心軌跡的空間圖像表示（三維全息圖）

思考題

第5章 設備狀態(tài)的判定與趨勢分析

5.1 設備狀態(tài)診斷標準

5.1.1 振動診斷標準的判定參數(shù)

5.1.2 狀態(tài)判定標準的分類

5.1.3 振動判定標準介紹

5.2 設備狀態(tài)劣化趨勢分析

5.2.1 狀態(tài)趨勢分析在故障監(jiān)測預警中的作用

5.2.2 趨勢分析應用方法

思考題

第6章 旋轉機械故障診斷

6.1 旋轉機械振動的動力學特征及信號特點

6.1.1 轉子特性

6.1.2 轉子一軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性

6.I.3 轉子的不平衡振動機理

6.1.4 轉子與聯(lián)軸器的不對中振動機理

6.1.5 轉軸彎曲故障的機理

6.1.6 轉軸橫向裂紋的故障機理

6.1.7 連接松動故障的機理

6.1.8 碰摩故障的機理

6.1.9 喘振的機理

6.2 不平衡分析案例

6.3 軸彎曲分析案例

6.4 不對中分析案例

6.5 熱變形分析案例

6.6 支承松動分析案例

6.7 油膜渦動及振蕩分析案例

6.8 碰摩分析案例

6.9 喘振分析案例

思考題

第7章 滾動軸承故障診斷

7.1 滾動軸承的失效形式

7.2 滾動軸承的振動機理與信號特征

7.3 滾動軸承信號分析方法

7.4 滾動軸承故障診斷案例

思考題

第8章 齒輪箱故障診斷

8.1 齒輪失效形式

8.2 齒輪的振動機理與信號特征

8.3 齒輪的故障分析方法

8.4 齒輪故障診斷案例

思考題

第9章 電動機故障診斷

9.1 電動機的類型特點與測定標準

9.1.1 電動機的主要部件與電動機類型

9.1.2 電動機振動的測量與判定標準

9.2 電磁耦合系統(tǒng)的振動原理

9.2.1 交流感應電動機的電磁振動

9.2.2 直流及同步電動機的電磁振動

9.3 電動機的故障特征

9.3.1 定子異常產(chǎn)生的電磁振動

9.3.2 氣隙不均勻引起的電磁振動

9.3.3 轉子繞組異常引起的電磁振動

9.4 電動機故障診斷案例

思考題

第10章 設備狀態(tài)調整

10.1 滑動軸承的間隙與測量調整

10.1.1 滑動軸承工作原理

10.1.2 滑動軸承襯的材料

10.1.3 滑動軸承的裝配

lO.1.4 間隙的檢測與調整

10.2 滾動軸承的間隙與測量調整

10.2.1 滾動軸承的分類

10.2.2 滾動軸承的精度等級與配合制度

10.2.3 滾動軸承的裝配工藝

10.2.4 滾動軸承的游隙及調整

10.3 齒輪的裝配與調整

10.3.1 齒輪傳動的精度等級與公差

10.3.2 齒輪傳動的裝配

10.4 聯(lián)軸器對中調整

10.4.1 聯(lián)軸器裝配的技術要求

10.4.2 聯(lián)軸器裝配誤差的測量和求解調整量

10.4.3 聯(lián)軸器激光對中法

10.5 轉子現(xiàn)場動平衡技術

10.5.1 靜不平衡與動不平衡

10.5.2 剛性轉子與柔性轉子、靜平衡與動平衡

10.5.3 剛性轉子的靜平衡方法

10.5.4 剛性轉子的動平衡方法

思考題

參考文獻

機械故障診斷技術序言

自從英國機械健康監(jiān)測中心主席、萊斯特大學哲學博士、主任工程師R．A．Cotlacot，于1977年在倫敦出版了著名的《機械的故障診斷及在線監(jiān)測》一書之后，迄今已過去整整30年了。30年來國內外在機械設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷這一先進技術上，已取得了完全一致的共識，從而在實踐上得到了很大的進步和提高。設備診斷技術(包括設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的總稱)不僅是一個能保障設備安全、提高產(chǎn)品質量、節(jié)約維修費用、降低能源消耗、防止環(huán)境污染、能給企業(yè)帶來較大經(jīng)濟效益的既先進、又適用，而且在設備維修管理上，也完全是可以靠得住的好的工程技術。

當前我國的設備診斷工作，在經(jīng)歷了20多年的實踐與探索之后，一方面正在總結自己的成功經(jīng)驗，肯定科學客觀規(guī)律，進行新的探索；另一方面也在努力學習和引進一些國外新的理論和成果，在進行了嚴格的考核論證后，擇優(yōu)選用，使之與我國的設備工程結合起來。而其中重要的一個方面，就是不少企業(yè)已大都從單一的計劃維修模式轉化到以狀態(tài)為基礎的預防維修等多種維修體制上來。一些過去曾受國外規(guī)章制度所嚴格約束的國內企業(yè)，也都逐步明確了利弊，建立了狀態(tài)維修這一新的體制并取得了好的結果，這都說明了國內企業(yè)的設備診斷工作確實在向前推進。在每年的學術會議、經(jīng)驗交流和各個期刊著作中，少不了并還多占優(yōu)勢的仍然是診斷技術專欄。還有就是國內的診斷儀器生產(chǎn)，盡管在功能和精度上，與國外產(chǎn)品尚有差距，但其經(jīng)濟性和適用性已完全改變了過去必須依靠進口的局面。

在回顧過去20多年來所取得的成就同時，也還必須清醒地看到我國與一些先進國家在設備診斷方面所存在的差距，盡管我國早已采取了院校、科研與生產(chǎn)三單位相結合的方針，但在結合的緊密程度上，以及對一個工作項目負責到底的服務精神上，都還有所不足。其中一個很重要的問題就是專業(yè)人員的技術素質問題。一個良好的現(xiàn)場診斷工作者，既需要一定的基礎理論知識，也需要掌握熟悉的技術方法，還有不可缺少的是豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗，只有全面具備了以上三個方面的素質，才可以說是有了高素質的現(xiàn)場診斷人員。因此，世界各國都很重視設備診斷師的培養(yǎng)工作。國際標準化組織制定的《機器的狀態(tài)監(jiān)測和診斷人員的培訓和認證要求 第2部分：振動狀態(tài)監(jiān)測和診斷》標準，即。ISO 18436-2-2003，現(xiàn)已在日本實施，對保障和提高診斷從業(yè)人員的素質取到了良好的作用。該標準所規(guī)定的必備內容，也已在國內的刊物上先后發(fā)表了。

當前服務于我國工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場的設備診斷人員，已經(jīng)絕大部分都是初始從事診斷的第三代新人了。他們一般具有良好的科學知識和善于學習探索的科學精神，但是他們在設備診斷的基礎理論和技術方面上還有不足，特別是在處理復雜問題的分析診斷上更缺少經(jīng)驗。因此。對于各個工業(yè)部門，于今后相當長的時間內，在加強這個方面的技術培訓就顯得十分重要。近年來，國內有關設備診斷這方面的培訓班、交流會盡管多如雨后春筍，也不乏邀請一些專家前來講授，但都限于時間短促，什么都要講，一般講不清楚。再者也缺少一本能切合實際需要的規(guī)范教材，不少是臨時發(fā)揮、就事論事。國內近年來出版的個別教材，不是重點介紹理論知識卻聯(lián)系實際不夠，就是聯(lián)系實際好的又缺少理論支持。

機械故障診斷技術基本信息

機械故障診斷技術目錄

前言

第1章緒論

第2章機械振動及信號

第3章振動信號測取技術

第4章信號特征提取——信號分析技術

第5章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析

第6章旋轉機械故障診斷

第7章滾動軸承故障診斷

第8章齒輪箱故障診斷

第9章電動機故障診斷

第10章設備狀態(tài)調整

參考文獻2100433B

本書分為兩大部分，第1部分介紹機械設備故障診斷技術的基礎理論和基礎知識，內容包括：第1章緒論、第2章機械振動及信號、第3章振動信號測取技術、第4章信號特征提取——信號分析技術、第5章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析。第2部分介紹機械故障診斷技術在工程實踐中的應用，內容包括：第6章旋轉機械故障診斷、第7章滾動軸承故障診斷、第8章齒輪箱故障診斷、第9章電動機故障診斷、第10章設備狀態(tài)調整、第11章其他故障診斷技術。

黃志堅編著的《機械故障診斷技術及維修案例精選》結合典型維修實例介紹各類機械設備診斷維修技術及應用，重點介紹了機械設備振動問題、摩擦與潤 滑問題、密封與泄漏問題、溫度異常問題、零部件內 部缺陷問題等的診斷分析方法及維修方法。涉及的機械設備包括軋鋼機、汽輪機、發(fā)動機、空壓機、泵類 設備、機床、電動機、液壓設備等。

本書的讀者主要是企業(yè)廣大機械動力設備維修工程技術人員，儀器儀表設計開發(fā)與制造專業(yè)技術人員，大中專院校相關專業(yè)的學生與教師。

前言

第1章緒論1

11設備的壽命及劣化曲線1

12故障診斷的內容2

13故障診斷的基本方法2

思考題4

第2章機械振動及信號5

21機械振動基礎5

22振動信號的描述10

23設備狀態(tài)信號的物理表現(xiàn)12

思考題13

第3章振動信號測取技術14

31加速度傳感器14

32速度傳感器18

33電渦流傳感器20

34結構的激振方法24

35傳感器的校準與選用27

36信號預處理28

37傳輸中的抗干擾技術38

371噪聲干擾的形成38

372噪聲源39

373噪聲的耦合方式40

374噪聲的干擾模式41

375硬件抗干擾技術42

38模擬量轉換為數(shù)字量45

381數(shù)/模(D/A)轉換器45

382模/數(shù)(A/D)轉換器47

383模/數(shù)轉換器的性能指標49

39監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的組成與工作程序51

391監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的任務51

392監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的組成52

393實施故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的工作

程序54

思考題59

第4章信號特征提取——信號分析

技術60

41信號特征的時域提取方法60

411平均值60

412均方值、有效值60

413峰值、峰值指標61

414脈沖指標61

415裕度指標61

416歪度指標61

417峭度指標61

42信號特征的頻域提取方法 62

421頻域分析與時域信號的關系62

422周期信號與非周期信號的頻

譜 63

423截斷、泄露與窗函數(shù)65

424頻混和采樣定理66

425量化誤差和柵欄效應68

43信號特征的圖像表示69

431統(tǒng)計指標的圖像表示69

432頻譜的圖像表示69

433時間歷程的頻譜圖像表示——三

維瀑布圖71

434軸心軌跡的圖像表示72

435軸心軌跡的空間圖像表示（三維

全息圖）73

44自相關函數(shù)73

441自相關函數(shù)的性質73

442自相關函數(shù)圖像的判讀74

443自相關函數(shù)圖像用于故障診斷的

實例75

思考題77

第5章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析78

51設備狀態(tài)診斷標準78

511振動診斷標準的判定參數(shù)78

512狀態(tài)判定標準的分類78

513振動判定標準介紹79

52設備狀態(tài)劣化趨勢分析90

521狀態(tài)趨勢分析在故障監(jiān)測預警中

的作用90

522趨勢分析應用方法94

53設備狀態(tài)報告的編寫96

思考題 97

第6章旋轉機械故障診斷98

61旋轉機械振動的動力學特征及信號

特點98

611轉子特性98

612轉子軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性99

613轉子的不平衡振動機理99

614轉子與聯(lián)軸器的不對中振動機

理100

615轉軸彎曲故障的機理101

616轉軸橫向裂紋的故障機理101

617連接松動故障的機理102

618碰摩故障的機理102

619喘振的機理103

62不平衡分析案例104

63軸彎曲分析案例105

64不對中分析案例109

65熱變形分析案例114

66支承松動分析案例115

67油膜渦動及振蕩分析案例118

68碰摩分析案例121

69喘振分析案例122

思考題 127

?，C械故障診斷技術第2版第7章滾動軸承故障診斷129

71滾動軸承的失效形式129

72滾動軸承的振動機理與信號特征 130

73滾動軸承信號分析方法 133

74滾動軸承故障診斷案例137

思考題 151

第8章齒輪箱故障診斷152

81齒輪失效形式152

82齒輪的振動機理與信號特征153

83齒輪的故障分析方法154

84齒輪故障診斷案例 158

思考題163

第9章電動機故障診斷164

91電動機的類型特點與測定標準164

911電動機的主要部件與電動機類

型164

912電動機振動的測量與判定標準165

92電磁耦合系統(tǒng)的振動原理167

921交流感應電動機的電磁振動167

922直流及同步電動機的電磁振動170

93電動機的故障特征172

931定子異常產(chǎn)生的電磁振動172

932氣隙不均勻引起的電磁振動174

933轉子繞組異常引起的電磁振

動175

94電動機故障診斷案例176

思考題185

第10章設備狀態(tài)調整187

101滑動軸承的間隙與測量調整187

1011滑動軸承工作原理187

1012滑動軸承襯的材料188

1013滑動軸承的裝配189

1014間隙的檢測與調整191

102滾動軸承的間隙與測量調整 193

1021滾動軸承的分類193

1022滾動軸承的精度等級與配合制

度194

1023滾動軸承的裝配工藝196

1024滾動軸承的游隙及調整198

103齒輪的裝配與調整201

1031齒輪傳動的精度等級與公差202

1032齒輪傳動的裝配203

104聯(lián)軸器對中調整207

1041聯(lián)軸器裝配的技術要求208

1042聯(lián)軸器裝配誤差的測量和求解

調整量209

1043聯(lián)軸器激光對中法211

105轉子現(xiàn)場動平衡技術212

1051靜不平衡與動不平衡212

1052剛性轉子與柔性轉子、靜平衡

與動平衡213

1053剛性轉子的靜平衡方法214

1054剛性轉子的動平衡方法215

思考題218

第11章其他故障診斷技術220

111斷口分析技術220

1111斷口分析基礎知識220

1112疲勞斷口的特征221

1113突發(fā)斷口的特征222

1114斷口分析診斷實例223

112材料探傷技術224

1121滲透探傷技術224

1122磁粉探傷技術225

1123超聲波探傷技術226

1124射線探傷技術226

113油液分析技術227

114紅外熱像技術228

115聲發(fā)射技術229

參考文獻231