一、學(xué)習(xí)提要
1. 設(shè)備故障的定義、跡象及特征參數(shù)
2. 設(shè)備故障診斷技術(shù)的分類及實(shí)施過程
3. 典型零件故障診斷
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
設(shè)備故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測主要包括三方面的內(nèi)容，及狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和控制決策。
(一) 設(shè)備故障的定義、跡象及特征參數(shù)
1. 設(shè)備故障的定義
掌握設(shè)備故障與失效的區(qū)別。
2. 設(shè)備故障跡象及其特征參數(shù)
（1） 設(shè)備故障跡象
設(shè)備故障跡象分為以下六類
輸出參數(shù)的變化
振動(dòng)異常
聲響異常
過熱現(xiàn)象
磨損殘余物激增
裂紋的擴(kuò)展
（2） 設(shè)備故障特征參數(shù)
描述故障的特征參量可歸納為三類
設(shè)備或部件的輸出參數(shù)：以設(shè)備或部件輸出參數(shù)作為故障特征參量一般難以發(fā)現(xiàn)早期故障。另外，這類故障特征參量只能用以判斷設(shè)備工作能力的強(qiáng)弱，只表明故障，，無法判斷故障部位，故障形式及故障原因
設(shè)備零部件的損傷量：由于這類特征在復(fù)雜設(shè)備中大量存在，不可能同時(shí)對他們逐個(gè)加以測量，所以利用這類特征參量來判斷設(shè)備故障，通常是在故障診斷的第二階段。
設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的二次效應(yīng)參數(shù)：二次效應(yīng)參數(shù)稱為故障的間接特征參量。優(yōu)點(diǎn)是可以在設(shè)備運(yùn)行以及不作任何拆卸的條件下進(jìn)行診斷。缺點(diǎn)是間接特征參量與故障間存在某種隨機(jī)性。
（二）設(shè)備故障診斷技術(shù)的分類及實(shí)施過程
1. 故障診斷技術(shù)的分類
（1）按診斷的目的要求分類
分為功能診斷和運(yùn)行診斷、定期診斷和連續(xù)監(jiān)測、直接診斷和間接診斷、在線診斷和離線診斷、常規(guī)診斷和特殊診斷。掌握他們各自的特點(diǎn)
（2）按診斷的物理參數(shù)分類：一般了解
（3）按診斷的直接對象分類：一般了解
2. 故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程。
故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程主要包括診斷文檔建立和故障診斷實(shí)施兩大部分。
（1）建立診斷文檔庫：一般了解
（2）實(shí)施故障診斷：故障診斷技術(shù)的實(shí)施包括狀態(tài)信號采集、故障特征提取、技術(shù)狀態(tài)識別及控制決策形成。掌握每一步驟的作用及其特點(diǎn)。
（三）典型零件故障診斷
1. 齒輪故障診斷
（1）齒輪的損傷形式
分析輪齒的損傷形式，判斷輪齒的損傷程度，了解輪齒的損傷原因，是齒輪故障診斷中的重要工作。對于輪齒的損傷形式要了解。
（2）齒輪裝置故障原因
掌握齒輪裝置故障現(xiàn)象及其故障原因表
（3）齒輪裝置故障診斷參數(shù)
齒輪裝置故障檢測的檢測參數(shù)是振動(dòng)，其次是噪聲。
（4）齒輪裝置的振動(dòng)檢測為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處于初期的異常狀態(tài)，必須定期進(jìn)行檢測。當(dāng)振動(dòng)明顯增大時(shí)，必須進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。在進(jìn)行實(shí)際齒輪異常檢測時(shí)，對于普通減速器，常選擇軸承座蓋作為檢測部位，對于高速增速器，如果軸承座在機(jī)箱內(nèi)部，則選擇軸承座附近剛性較好的部位，或測量基礎(chǔ)的振動(dòng)。在進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)盡可能沿水平、垂直、軸向三個(gè)方向進(jìn)行測量。1khz以下振動(dòng)按振動(dòng)速度診斷，1khz以上振動(dòng)按振動(dòng)加速度診斷。
2. 滾動(dòng)軸承故障診斷
（1） 滾動(dòng)軸承損傷形式
滾動(dòng)軸承損傷形式包括：滾動(dòng)疲勞、磨損、破損、傷痕、蝕損、燒傷、蠕變。掌握他們的特點(diǎn)。
（2） 滾動(dòng)軸承的動(dòng)特性異常
掌握動(dòng)態(tài)特性的異常表現(xiàn)
3. 滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性異常的檢測方法
適用于檢測滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性異常的方法有：振動(dòng)檢測法、噪聲檢測法、溫度檢測法、油液污染檢測法、間隙測量法和油膜電阻檢測法。
振動(dòng)檢測法是目前實(shí)用中的方法。油液污染監(jiān)測法有光譜分析法、鐵譜分析法和磁塞檢查法。
一、學(xué)習(xí)提要
1. 設(shè)備故障診斷常用的方法
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
(一)振動(dòng)測量法
(1) 振動(dòng)的基本參數(shù)：常使用的基本參數(shù)有振幅、頻率和相位。
(2) 振動(dòng)監(jiān)測的傳感器：在進(jìn)行振動(dòng)的測量和分析時(shí)，通常使用傳感器把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，然后通過放大進(jìn)行記錄和顯示。常用得傳感器有三種：
感受振動(dòng)加速度的加速度傳感器：目前應(yīng)用最廣泛的是壓電式加速度計(jì)，主要是因?yàn)樗念l率范圍與與動(dòng)態(tài)范圍都比速度和位移傳感器寬得多，而且體積小，重量輕，穩(wěn)定性高，無需電源供電，輸出信號通過積分電路能容易的轉(zhuǎn)換成速度或位移信號。壓電式加速計(jì)的核心是壓電晶體材料，通常是人工極化的鐵電陶瓷。
感受振動(dòng)速度的速度傳感器：目前常用的是慣性式磁電速度傳感器。磁電速度傳感器靈敏度高，適合用于測量振動(dòng)量微小的高精度機(jī)械。
感受振動(dòng)位移的位移傳感器：目前應(yīng)用最廣的是渦流位移傳感器，這是一種非接觸式距離測量系統(tǒng)。渦流傳感器可用于測量軸的轉(zhuǎn)速、相位角、振動(dòng)頻率及轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)方向，它能有助于鑒別不同的機(jī)械故障和對故障分析以及在旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)平衡上起重要作用。
(3) 異常振動(dòng)分析方法
以振動(dòng)總值法判別異常振動(dòng)：這是一種最直接的方法，振動(dòng)值可用加速度、速度或位移表示，通常都選用振動(dòng)速度這個(gè)參數(shù)。
以頻率分析法診斷異常振動(dòng)：用振動(dòng)總值法能判斷整機(jī)或部件的異常振動(dòng)，倘若把該振動(dòng)信號取出后進(jìn)行頻率分析，就能進(jìn)一步查出異常的原因和位置。
以振動(dòng)脈沖測量法判斷異常振動(dòng)：振動(dòng)脈沖測量法專門用于滾動(dòng)軸承的磨損和損傷的故障診斷。
2. 噪聲測量法
（1） 噪聲的物理量度
掌握相關(guān)的概念、計(jì)算公式。對例題要熟練掌握。
（2） 傳聲器
根據(jù)膜片感受聲壓情況不同，傳聲器可分為三類：壓強(qiáng)式傳聲器、壓差式傳聲器、壓強(qiáng)和壓差組合式傳聲器。
根據(jù)膜片振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電能的方式，傳聲器可分為：動(dòng)圈式傳聲器、壓點(diǎn)式傳聲器、電容式傳聲器。
（3） 聲級計(jì)
聲級計(jì)是噪聲測量中使用最廣泛的儀器。聲級計(jì)有普通聲級計(jì)、精密聲級計(jì)和脈沖聲級計(jì)等幾種。
掌握精密聲級計(jì)工作原理圖以及各部分名稱和相關(guān)內(nèi)容。
（4） 故障的噪聲識別方法
利用噪聲信號特征參數(shù)的變異及其程度進(jìn)行故障判斷有三種標(biāo)準(zhǔn)：絕對標(biāo)準(zhǔn)、相對標(biāo)準(zhǔn)和類比標(biāo)準(zhǔn)。
3. 溫度測量法
(1) 通過溫度測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障
軸承損壞
流體系統(tǒng)故障
發(fā)熱量異常
污染物質(zhì)積聚
保溫材料的損壞
電器元件故障
非金屬部件的故障
機(jī)件內(nèi)部缺陷
裂紋探測
(2) 溫度測量法中的測溫類型和儀表
測溫類型包括零件溫度測量和流體溫度測量。對于測溫儀表一般了解。
4. 裂紋的無損探測法
(1) 表面檢測裂紋技術(shù)
滲透法：在金屬表面涂上具有浸透性的某種有色液體，擦拭以后能顯示裂紋。
磁粉法：利用磁粉的細(xì)粒檢測。
射線探測法：常用易于穿透物質(zhì)的x，r射線，此種方法費(fèi)用較高。
渦流檢測法：利用渦流裂紋探測器進(jìn)行檢測，原料是探測器接觸裂紋時(shí)，使探測器線圈的阻抗減弱而引起電壓的變化。
超聲波探傷法
聲發(fā)射檢測法：在省發(fā)射檢測中，信號是缺陷在應(yīng)力作用下自發(fā)產(chǎn)生的，從接收到來自缺陷的聲信號推知缺陷的存在和其所處狀態(tài)。因?yàn)槿毕葜鲃?dòng)參與檢測，這是聲發(fā)射檢測與其他無損檢測法的區(qū)別。聲發(fā)射法可更客觀的評價(jià)運(yùn)行中設(shè)備的安全性和可靠性。聲發(fā)射檢測有如下特點(diǎn)
1. 設(shè)備故障的定義、跡象及特征參數(shù)
2. 設(shè)備故障診斷技術(shù)的分類及實(shí)施過程
3. 典型零件故障診斷
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
設(shè)備故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測主要包括三方面的內(nèi)容，及狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和控制決策。
(一) 設(shè)備故障的定義、跡象及特征參數(shù)
1. 設(shè)備故障的定義
掌握設(shè)備故障與失效的區(qū)別。
2. 設(shè)備故障跡象及其特征參數(shù)
（1） 設(shè)備故障跡象
設(shè)備故障跡象分為以下六類
輸出參數(shù)的變化
振動(dòng)異常
聲響異常
過熱現(xiàn)象
磨損殘余物激增
裂紋的擴(kuò)展
（2） 設(shè)備故障特征參數(shù)
描述故障的特征參量可歸納為三類
設(shè)備或部件的輸出參數(shù)：以設(shè)備或部件輸出參數(shù)作為故障特征參量一般難以發(fā)現(xiàn)早期故障。另外，這類故障特征參量只能用以判斷設(shè)備工作能力的強(qiáng)弱，只表明故障，，無法判斷故障部位，故障形式及故障原因
設(shè)備零部件的損傷量：由于這類特征在復(fù)雜設(shè)備中大量存在，不可能同時(shí)對他們逐個(gè)加以測量，所以利用這類特征參量來判斷設(shè)備故障，通常是在故障診斷的第二階段。
設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的二次效應(yīng)參數(shù)：二次效應(yīng)參數(shù)稱為故障的間接特征參量。優(yōu)點(diǎn)是可以在設(shè)備運(yùn)行以及不作任何拆卸的條件下進(jìn)行診斷。缺點(diǎn)是間接特征參量與故障間存在某種隨機(jī)性。
（二）設(shè)備故障診斷技術(shù)的分類及實(shí)施過程
1. 故障診斷技術(shù)的分類
（1）按診斷的目的要求分類
分為功能診斷和運(yùn)行診斷、定期診斷和連續(xù)監(jiān)測、直接診斷和間接診斷、在線診斷和離線診斷、常規(guī)診斷和特殊診斷。掌握他們各自的特點(diǎn)
（2）按診斷的物理參數(shù)分類：一般了解
（3）按診斷的直接對象分類：一般了解
2. 故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程。
故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程主要包括診斷文檔建立和故障診斷實(shí)施兩大部分。
（1）建立診斷文檔庫：一般了解
（2）實(shí)施故障診斷：故障診斷技術(shù)的實(shí)施包括狀態(tài)信號采集、故障特征提取、技術(shù)狀態(tài)識別及控制決策形成。掌握每一步驟的作用及其特點(diǎn)。
（三）典型零件故障診斷
1. 齒輪故障診斷
（1）齒輪的損傷形式
分析輪齒的損傷形式，判斷輪齒的損傷程度，了解輪齒的損傷原因，是齒輪故障診斷中的重要工作。對于輪齒的損傷形式要了解。
（2）齒輪裝置故障原因
掌握齒輪裝置故障現(xiàn)象及其故障原因表
（3）齒輪裝置故障診斷參數(shù)
齒輪裝置故障檢測的檢測參數(shù)是振動(dòng)，其次是噪聲。
（4）齒輪裝置的振動(dòng)檢測為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處于初期的異常狀態(tài)，必須定期進(jìn)行檢測。當(dāng)振動(dòng)明顯增大時(shí)，必須進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。在進(jìn)行實(shí)際齒輪異常檢測時(shí)，對于普通減速器，常選擇軸承座蓋作為檢測部位，對于高速增速器，如果軸承座在機(jī)箱內(nèi)部，則選擇軸承座附近剛性較好的部位，或測量基礎(chǔ)的振動(dòng)。在進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)盡可能沿水平、垂直、軸向三個(gè)方向進(jìn)行測量。1khz以下振動(dòng)按振動(dòng)速度診斷，1khz以上振動(dòng)按振動(dòng)加速度診斷。
2. 滾動(dòng)軸承故障診斷
（1） 滾動(dòng)軸承損傷形式
滾動(dòng)軸承損傷形式包括：滾動(dòng)疲勞、磨損、破損、傷痕、蝕損、燒傷、蠕變。掌握他們的特點(diǎn)。
（2） 滾動(dòng)軸承的動(dòng)特性異常
掌握動(dòng)態(tài)特性的異常表現(xiàn)
3. 滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性異常的檢測方法
適用于檢測滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性異常的方法有：振動(dòng)檢測法、噪聲檢測法、溫度檢測法、油液污染檢測法、間隙測量法和油膜電阻檢測法。
振動(dòng)檢測法是目前實(shí)用中的方法。油液污染監(jiān)測法有光譜分析法、鐵譜分析法和磁塞檢查法。
一、學(xué)習(xí)提要
1. 設(shè)備故障診斷常用的方法
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
(一)振動(dòng)測量法
(1) 振動(dòng)的基本參數(shù)：常使用的基本參數(shù)有振幅、頻率和相位。
(2) 振動(dòng)監(jiān)測的傳感器：在進(jìn)行振動(dòng)的測量和分析時(shí)，通常使用傳感器把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，然后通過放大進(jìn)行記錄和顯示。常用得傳感器有三種：
感受振動(dòng)加速度的加速度傳感器：目前應(yīng)用最廣泛的是壓電式加速度計(jì)，主要是因?yàn)樗念l率范圍與與動(dòng)態(tài)范圍都比速度和位移傳感器寬得多，而且體積小，重量輕，穩(wěn)定性高，無需電源供電，輸出信號通過積分電路能容易的轉(zhuǎn)換成速度或位移信號。壓電式加速計(jì)的核心是壓電晶體材料，通常是人工極化的鐵電陶瓷。
感受振動(dòng)速度的速度傳感器：目前常用的是慣性式磁電速度傳感器。磁電速度傳感器靈敏度高，適合用于測量振動(dòng)量微小的高精度機(jī)械。
感受振動(dòng)位移的位移傳感器：目前應(yīng)用最廣的是渦流位移傳感器，這是一種非接觸式距離測量系統(tǒng)。渦流傳感器可用于測量軸的轉(zhuǎn)速、相位角、振動(dòng)頻率及轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)方向，它能有助于鑒別不同的機(jī)械故障和對故障分析以及在旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)平衡上起重要作用。
(3) 異常振動(dòng)分析方法
以振動(dòng)總值法判別異常振動(dòng)：這是一種最直接的方法，振動(dòng)值可用加速度、速度或位移表示，通常都選用振動(dòng)速度這個(gè)參數(shù)。
以頻率分析法診斷異常振動(dòng)：用振動(dòng)總值法能判斷整機(jī)或部件的異常振動(dòng)，倘若把該振動(dòng)信號取出后進(jìn)行頻率分析，就能進(jìn)一步查出異常的原因和位置。
以振動(dòng)脈沖測量法判斷異常振動(dòng)：振動(dòng)脈沖測量法專門用于滾動(dòng)軸承的磨損和損傷的故障診斷。
2. 噪聲測量法
（1） 噪聲的物理量度
掌握相關(guān)的概念、計(jì)算公式。對例題要熟練掌握。
（2） 傳聲器
根據(jù)膜片感受聲壓情況不同，傳聲器可分為三類：壓強(qiáng)式傳聲器、壓差式傳聲器、壓強(qiáng)和壓差組合式傳聲器。
根據(jù)膜片振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電能的方式，傳聲器可分為：動(dòng)圈式傳聲器、壓點(diǎn)式傳聲器、電容式傳聲器。
（3） 聲級計(jì)
聲級計(jì)是噪聲測量中使用最廣泛的儀器。聲級計(jì)有普通聲級計(jì)、精密聲級計(jì)和脈沖聲級計(jì)等幾種。
掌握精密聲級計(jì)工作原理圖以及各部分名稱和相關(guān)內(nèi)容。
（4） 故障的噪聲識別方法
利用噪聲信號特征參數(shù)的變異及其程度進(jìn)行故障判斷有三種標(biāo)準(zhǔn)：絕對標(biāo)準(zhǔn)、相對標(biāo)準(zhǔn)和類比標(biāo)準(zhǔn)。
3. 溫度測量法
(1) 通過溫度測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障
軸承損壞
流體系統(tǒng)故障
發(fā)熱量異常
污染物質(zhì)積聚
保溫材料的損壞
電器元件故障
非金屬部件的故障
機(jī)件內(nèi)部缺陷
裂紋探測
(2) 溫度測量法中的測溫類型和儀表
測溫類型包括零件溫度測量和流體溫度測量。對于測溫儀表一般了解。
4. 裂紋的無損探測法
(1) 表面檢測裂紋技術(shù)
滲透法：在金屬表面涂上具有浸透性的某種有色液體，擦拭以后能顯示裂紋。
磁粉法：利用磁粉的細(xì)粒檢測。
射線探測法：常用易于穿透物質(zhì)的x，r射線，此種方法費(fèi)用較高。
渦流檢測法：利用渦流裂紋探測器進(jìn)行檢測，原料是探測器接觸裂紋時(shí)，使探測器線圈的阻抗減弱而引起電壓的變化。
超聲波探傷法
聲發(fā)射檢測法：在省發(fā)射檢測中，信號是缺陷在應(yīng)力作用下自發(fā)產(chǎn)生的，從接收到來自缺陷的聲信號推知缺陷的存在和其所處狀態(tài)。因?yàn)槿毕葜鲃?dòng)參與檢測，這是聲發(fā)射檢測與其他無損檢測法的區(qū)別。聲發(fā)射法可更客觀的評價(jià)運(yùn)行中設(shè)備的安全性和可靠性。聲發(fā)射檢測有如下特點(diǎn)