机械故障诊断第1
机械设备故障诊断经典问题及答案详解
机械设备故障诊断包括哪几个方面的内容？答：机械设备故障诊断所包含的内容可分为三部分。
第一部分是利用各种传感器和监测仪表获取设备运行状态的信息，即信号采集。
采集到的信号还需要用信号分析系统加以处理，去除无用信息，提取能反映设备状态的有用信息（称为特征信息），从这些信息中发现设备各主要部位和零部件的性能是处于良好状态还是故障状态，这部分内容称为状态监测，它包含了信号采集和信号处理。
第二部分是如果发现设备工作状态不正常或存在故障，则需要对能够反映故障状态的特征参数和信息进行识别，利用专家的知识和经验，像医生诊断疾病那样，诊断出设备存在的故障类型、故障部分、故障程度和产生故障的原因，这部分内容称为故障诊断。
第三部分称为诊断决策，根据诊断结论，采取控制、治理和预防措施。
在故障的预防措施中还包括对设备或关键零部件的可靠性分析和剩余寿命估计。
有些机械设备由于结构复杂，影响因素众多，或者对故障形成的机理了解不够，也有从治理措施的有效性来证明诊断结论是否正确。
由此可见，设备诊断技术所包含的内容比较广泛，诸如设备状态参数（力、位移、振动、噪声、裂纹、磨损、腐蚀、温度、压力和流量等）的监测，状态特征参数变化的辨识，机器发生振动和机械损伤时的原因分析，故障的控制与防治，机械零部件的可靠性分析和剩余寿命估计等，都属于设备故障诊断的范畴。
监测与诊断系统应具备有哪些工作目标？监测与诊断系统的一般工作过程与步骤是怎样的？1) 能了解被监测系统的运行状态，保证其运行状态在设计约束之内；2) 能提供机器状态的准确描述；3) 能预报机器故障，防止大型事故产生，保证人民生命的安全。
故障诊断技术的实施过程主要包括：诊断文档建立和故障诊断实施其中故障诊断技术在实施过程中包括以下几个关键的内容： 1状态信号采集 2故障特征提取 3技术状态识别 4o 维修决策形成。
什么是转子的临界转速？挠性转子是如何定义的？答：1）当转子的转速达到横向振动的一阶自振频率时，将发生一阶共振，此时的转速即为临界转速。
机械工程中的机械设备的故障诊断和维修的规范要求
机械工程中的机械设备的故障诊断和维修的规范要求在机械工程领域中，机械设备的故障诊断和维修是一个至关重要的环节。
当机械设备出现故障时，及时准确地进行诊断和维修，可以保证设备的正常运行，提高生产效率。
为了确保故障诊断和维修的质量和效果，根据相关标准和规范，下面将介绍机械工程中机械设备的故障诊断和维修的规范要求。
一、故障诊断准则在机械设备故障诊断过程中，要遵循以下准则：1. 客观性和准确性：故障诊断应基于客观的数据和信息，避免主观臆断。
诊断结果应准确并得到验证。
2. 综合分析：通过综合分析设备的运行数据、工艺参数、历史故障等信息，全面评估设备的故障原因。
3. 优先级：对于多个可能的故障原因，应按照优先级进行诊断，以提高效率。
4. 故障分类：将故障按照不同类型和程度进行分类，有助于确定适当的修复措施。
二、故障诊断流程机械设备的故障诊断应按照以下流程进行：1. 故障现象观察：仔细观察设备出现故障的表现，包括声音、震动、温度升高等。
记录详细的现象描述。
2. 数据收集：收集设备的运行数据、传感器读数、工艺参数等信息。
确保数据的准确性和完整性。
3. 故障分析：根据收集到的数据和现象描述，进行故障分析。
利用故障数据库和专家经验进行辅助。
4. 诊断确认：对可能的故障原因进行评估和确认，确定故障诊断结果。
5. 故障原因分析：进行深入分析，找出故障的根本原因，以避免类似故障的再次发生。
三、维修规范要求在进行机械设备维修时，应遵守以下规范要求：1. 安全第一：维修操作应遵循相关安全规定，使用符合标准的工具和装备。
保证维修人员的人身安全。
2. 维修计划：制定细致的维修计划，明确维修的目标、流程和时间安排。
合理安排维修人员和维修设备。
3. 材料和备件：使用原厂的优质材料和备件进行维修，保证维修质量和设备性能。
4. 文件记录：详细记录维修过程和结果，包括故障原因、更换的部件、维修方法等。
供后续参考和教训总结。
5. 维修验证：维修完成后，进行维修结果的验证和测试，确保设备能够正常运行。
机械工程师如何进行机械系统的故障诊断与维修
机械工程师如何进行机械系统的故障诊断与维修随着科技的进步和工业的发展，机械工程师的工作变得越来越重要。
在各行各业中，机械系统的故障诊断与维修是机械工程师必备的技能之一。
本文将从故障诊断和维修两个方面阐述机械工程师应如何进行这一工作，以提高工作效率和质量。
一、故障诊断故障诊断是机械工程师进行机械系统维修的第一步。
要进行有效的故障诊断，机械工程师需要掌握以下几个关键步骤。
首先，机械工程师应了解整个机械系统的结构和工作原理。
通过查阅技术资料、与相关人员交流等方式，掌握机械系统的构成和各个部件的功能。
其次，机械工程师需要准确获取故障现象和客户的反馈信息。
通过与客户的沟通，了解故障出现的具体情况和存在的问题。
同时，通过观察机械系统的运行状态，获取更多的故障现象和特征。
接着，机械工程师应运用适当的分析方法和工具，对故障进行初步分析。
可以借助故障分析图、故障树分析等工具，对故障现象和原因进行逻辑推理和判断，缩小故障范围。
最后，机械工程师需要进行具体的实验和测试，以确认故障原因。
通过使用测量仪器、开展试验工作，对疑似故障部件进行检测，找出真正的故障源。
二、维修方法在确定了故障原因后，机械工程师需要采取相应的维修方法来解决问题。
以下是一些常用的维修方法。
首先是修复和更换故障部件。
如果故障是由某个具体部件的损坏所引起的，机械工程师可以采用修复和更换的方法来解决问题。
修复可以包括焊接、研磨等操作，更换则需要选择合适的备件并进行更换工作。
其次是调整和校准机械系统。
有些故障可能是由于机械系统的调整不当或校准错误造成的。
机械工程师可以通过仔细分析和调整机械系统的参数，使其恢复正常工作。
再次是清洁和润滑机械部件。
有时，机械系统的故障可能是由于机械部件的积尘、杂质或润滑不良所引起的。
机械工程师可以采用清洗和润滑的方法，将部件清理干净并提供足够的润滑。
最后是对机械系统进行维护和保养。
除了解决具体故障外，机械工程师还需对机械系统进行定期的检查和维护，以预防故障的发生。
机械设备故障诊断大作业何剑秋
附件江苏开放大学形成性考核作业学号*************姓名何剑秋课程代码110048课程名称机电设备故障诊断与维修评阅教师第 1 次任务共 1 次任务江苏开放大学说明：本次大作业主要检查学员学习了本门课程的知识实际运用能力及检验实验完成情况，重点检查3次线下实验任务完成情况和能力检验，共三大题，100分。
一、在课程第6学习单元中布置了实验一：普通车床主轴与导轨平行度测量要求：学员阅读实验指导，参考微课视频指导，学员线下现场自己练习，掌握普通车床主轴与导轨平行度测量方法和故障检修。
请完成以下任务：（本题40分）1、完成本实验的主要步骤？答：在a上母线测量平行度具体步骤如下1清理主轴锥孔表面釆用氏6号锥2)主轴圆周上分四等分并转到位置3在主轴锥孔中安装标准芯棒4安装百分表注意百分表安装应牢固5)纵向移动大拖板将百分表移至位置1记录该位置为零值注意百分表应与接触面保持垂直6横向移动中拖板,找寻芯棒外园面园弧最高点刀从左往右缓惶移动大拖板,百分表移动行程大约300mmn(每次测量百分表的行程相对致);8)记录百分表所测得的数据)在b侧母线测量平行度具体步骤如下：将百分表转到水平方向放在位置记录数值测量水平平行度2)旋转90°记录所测位置。
将主轴依次旋转90再同样沿两方向各测量一次2、现有四次测量数值，如下表，请整理数据，得出实际误差值填入下表中。
表1 车床导轨对主轴中心线的平行度2、总结本次实验的收获与体会？这次所遇到的是普通车床精度及检测,主要表现在用了时间长的普通车床因为拖板与导轨经常工作的关系摩擦时间较多所以导轨时间长了就会有磨埙。
车床导轨与主轴中心线的平行度不样有时会导致工件的直径有轻微大小头尺寸有误差，所以要用百分表去导轨与主轴平行度的误差。
步骤是1清理主轴锥孔表面采用莫氏6号锥2主轴圆周上分四等分,在主轴锥孔中安装标准芯棒。
安装百分表注意百分表安装应牢固。
纵向移动大拖板将百分表移至位置记录该位置为零值注意百分表应与接触面保持垂直。
数控机床机械故障诊断方式研究(1)
数控机床机械故障诊断方式研究作者：冯超来源：《数字化用户》2013年第05期【摘要】在最近若干年来，数控机床在制造业中得到了广泛的应用，也在企业生产过程中发挥了关键作用，为企业获得了较好的经济效益。
然而，考虑到数控机床所具备的先进、复杂、智能化等诸多特征，这就要求做好数控机床的维护保养工作。
从数控机床来看，机械维护设计的方面更多，不仅要维护主轴、导轨副以及丝杠，还要考虑到刀库、换刀装置、液压以及相关的气动系统等方面。
由于可能会存在较多的故障类型，诊断起来也有不少困难。
与此同时，在维护工作中，超过半数都是在维护相关的机械部件，所以，很有必要理解、运用相关的机械结构故障诊断与维护方式。
【关键词】数控机床机械故障诊断方式一、数控机床与数控机床相比，在加工过程普通机床要借助人来进行手动操作以及调整，这样数控机床就有了很大改观。
根据相数据控制所发出的指令，数控机床自动地开展加工工作。
从这个方面来看，数控机械自身的结构套能够满足自动化控制的要求。
数控机床的机械结构应该具备以下方面的特点：刚度较大、抗振性较强、灵敏性较高、热变形范围小，而且可以保持较高的精度以及高度的可靠性，在工艺和功能方面也显示出了复合化以及集成化特征。
二、数控机床机械结构的要求首先要考虑到数控机床可能的适用地点以及相关的机构特征，还要使得数控机床在结构方面具备以下特征：首先机床要有较高的静以及动刚度。
这就要求控制好机床机械结构的相关部件所带来的相关弹性变形，且维持在最小范围内，这样就可以确保所需要的加工精度以及表面质量。
再者就是要降低机床形成的热变形，在此过程中要降低发热，机床内部在发热过程中，发生了热变形，成为了关键的热源，应该最大程度地从主机中分离出热源。
此外，还要限制好温度上升，要强制性地在机床发热部位进行冷却，也可以对机床中的低温部分进行加热，这样就能够确保机床上的整体温度保持在同一水平，也可以降低因为温差而导致的翘曲变形。
此外，也要改进机床的相关机构。
机械设备状态监测与故障诊断技术
（大、中、小修 ） 不足维修——新故障和潜在的故障因素
路漫漫其悠远
机械设备状态监测与故障诊断技术
第一章 概 述
2.2重要缺陷—传统的检修方式对于故障的寻找往往需要
对设备的大拆大卸才能实现，检修周期长，且检修后，设备
机械设备状态监测与故 障诊断技术
路漫漫其悠远
2020/11/18
机械设备状态监测与故障诊断技术
第一章 概述
近些年来，设备状态监测与故障诊断逐渐进入工程应用 阶段，技术日趋成熟，应用范围日趋广泛，成为现代设备维 护技术的一个重要组成部分。
一、实施设备状态监测与故障诊断的意义
1.机械设备维护的基本任务：对设备进行合理的技术维护、 及时发现异常和故障、适时采取检修措施以最大限度保证其 正常运行。 2.传统的机械设备维护方法——一定意义上的经验维护法 特点：具有相当的局限性，往往依靠人的眼看、耳听、手摸 等感观手段获取某种信息继而凭借过去的经验来加以判断。
路漫漫其悠远
齿轮座受倾翻力矩作用
机械设备状态监测与故障诊断技术
机械振动及设备故障诊断方向
轧机主传动系统故障诊断
a. 咬入
路漫漫其悠远
c.抛出
齿轮座振动纪录曲线机械设备状态监测与故障诊断技术
机械振动及设备故障诊断方向
小波分析在故障诊断中的应用
小波具有时频“聚焦”特性 高斯小波—最大熵谱分析 小波分析—AR谱 实现微弱故障诊断信号分离和提取，发现早期故障 R1减速机高速轴工作侧轴承保持架不平衡产生的故障频率 计算值3.19HZ 故障：该轴承保持架不平衡
§ 有限元计算：两向受力，一向受压，等效应力最大
机械故障诊断
机械故障诊断故障诊断是机械维修中的关键任务之一。
在现代机械设备运行过程中，故障难免会出现，而快速准确地诊断和解决故障会极大地提高设备的可靠性和运行效率。
本文将介绍机械故障诊断的一般步骤以及常见的故障诊断方法，帮助读者了解并掌握机械故障诊断的基本知识。
一、故障诊断的一般步骤1. 收集信息：故障诊断的第一步是收集与故障相关的信息。
这包括机械设备的运行状态、异常表现、故障发生的时间等。
同时，还需询问设备操作人员，以了解故障发生前的操作情况。
2. 分析症状：在收集到足够的信息后，需要对故障的症状进行分析。
症状分析是故障诊断的核心内容，通过分析症状可以初步判断故障的种类和可能的原因，为后续的故障排除提供指导。
3. 实施测试：针对初步分析得出的故障原因，需要进行相应的测试以确认诊断结果。
测试方法根据具体故障类型的不同而异，可以包括物理测量、电气测试、压力测试等。
4. 确定故障原因：通过分析测试结果和进一步的排查，确定导致故障的根本原因。
这可以通过比对设备技术资料、借助专业知识和经验等方式进行。
5. 故障排除：在确定故障原因后，需要采取相应的修复措施进行故障排除。
排除方法也因故障类型的不同而异，可以包括更换损坏部件、修复电路故障、调整设备参数等。
6. 验证修复效果：完成故障排除后，需要对设备进行测试，以验证修复效果是否满足要求。
如果测试表明修复无效，需要重新进行故障诊断，找出并解决其他可能存在的故障。
二、常见的故障诊断方法1. 维修手册查询法：维修手册是设备制造商提供的关于设备故障诊断和维修的指南。
通过查询维修手册，可以了解设备常见故障的症状、原因和排除方法，从而指导实际故障排查和修复工作。
2. 经验法：基于经验的故障诊断方法广泛应用于机械领域。
经验法是基于对类似故障案例的总结和分析，通过对症下药，快速找到故障发生的原因和解决方案。
3. 传感器技术和仪器设备：传感器技术和仪器设备在故障诊断中起着重要的作用。
通过使用温度传感器、振动传感器、压力传感器等实时监测设备运行状态的传感器，可以及时发现异常情况，从而进行故障诊断。
机械故障诊断技术习题参考答案
1参考答案教材设备故障诊断沈庆根、郑水英化学工业出版社2006.3第1版2010.6.28 于电子科技大学1 第1章概论1.1 机械设备故障诊断包括哪几个方面的内容答机械设备故障诊断所包含的内容可分为三部分。
第一部分是利用各种传感器和监测仪表获取设备运行状态的信息即信号采集。
采集到的信号还需要用信号分析系统加以处理去除无用信息提取能反映设备状态的有用信息称为特征信息从这些信息中发现设备各主要部位和零部件的性能是处于良好状态还是故障状态这部分内容称为状态监测它包含了信号采集和信号处理。
第二部分是如果发现设备工作状态不正常或存在故障则需要对能够反映故障状态的特征参数和信息进行识别利用专家的知识和经验像医生诊断疾病那样诊断出设备存在的故障类型、故障部分、故障程度和产生故障的原因这部分内容称为故障诊断。
第三部分称为诊断决策根据诊断结论采取控制、治理和预防措施。
在故障的预防措施中还包括对设备或关键零部件的可靠性分析和剩余寿命估计。
有些机械设备由于结构复杂影响因素众多或者对故障形成的机理了解不够也有从治理措施的有效性来证明诊断结论是否正确。
由此可见设备诊断技术所包含的内容比较广泛诸如设备状态参数力、位移、振动、噪声、裂纹、磨损、腐蚀、温度、压力和流量等的监测状态特征参数变化的辨识机器发生振动和机械损伤时的原因分析故障的控制与防治机械零部件的可靠性分析和剩余寿命估计等都属于设备故障诊断的范畴。
1.2 请简述开展机械设备故障诊断的意义。
答1、可以带来很大的经济效益。
①采用故障诊断技术可以减少突发事故的发生从而避免突发事故造成的损失带来可观的经济效益。
②采用故障诊断技术可以减少维修费用降低维修成本。
2、研究故障诊断技术可以带动和促进其他相关学科的发展。
故障诊断涉及多方面的科学知识诊断工作的深入开展必将推动其他边缘学科的相互交叉、渗透和发展。
2 第2章故障诊断的信号处理方法2.1 信号特征的时域提取方法包括哪些答信号特征的时域提取方法包括平均值、均方根值、有效值、峰值、峰值指标、脉冲指标、裕度指标、偏度指标或歪度指标、偏斜度指标、峭度指标。
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《机械故障与诊断》
一、填空题（每空1分，共20分）
1、现代设备的发展方向主要分为、、、。
2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本的情况下，通过各种手段，掌握设备运行
状态，判定，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。
3、每隔一定时间对监测的设备进行测试和分析的诊断称为。
4、是目前所有故障诊断技术中应用最广泛最成功的诊断方法。
5、相关分析又称，用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系，是提取信号中的常用手段。
6、信号的均方值反映了信号x(t)相对于的波动情况，表示信号的。
7、机械故障按发生的原因分、、。
8、功率谱是在中对信号能量或功率分布情况的描述，包括和。
9、时域平均要求采集两路信号，一是，另一是用作分段的。
二、判断题（每题2分，共20分）
1、通常设备的状态可分为正常状态、异常状态和故障状态。
（）
2、频域变换成时域可采用傅立叶变换。
( )
3、故障诊断技术真正作为一门学科是以振动等传感器的广泛应用为标志。
( )
4、设备处于正常状态表明设备不存在任何缺陷。
（）
5、设备故障所具有的性质应除开传播性。
( )
6、频率与角频率概念相同。
( )
7、定期维修周期是根据统计结果确定的，能防止设备损坏，是最好的方法。
（）
8、定期诊断是每隔一定的时间对监测的设备进行测试和分析。
（）
9、精密诊断主要依靠设备维修人员和操作工人进行。
（）
10、时域故障诊断的方法不包括概率分析法。
( )
三、选择题（每题2分，共20分）
1、设备故障诊断最初的发展阶段是 ( ) 。
A．感性阶段 B．量化阶段
C．诊断阶段 D．人工智能和网络化
2、传统的故障诊断方法不包括（）
A 振动诊断
B 温度诊断
C 专家系统
D 电参数诊断
3、设备故障诊断具体实施过程不包括（）
A 信息采集 B信号处理
C 状态识别
D 猜测
4、设备故障诊断的目的之一是在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长使用寿命，减低设备（）
的费用。
A 寿命周期
B 修理周期
C 能耗
D 设备闲置
5、下列哪项不属于设备故障机理范围（）
A 物理过程
B 化学过程
C 机械过程
D 液压传动过程
6、频谱仪是运用（）的原理制成的
A 绝对判断标准
B 阿基米德
C 毕达哥拉斯
D 快速傅立叶变换
7、对于振动和噪声的监测方法中不包括下面的（）
A 振动法
B 特征分析法
C 模态分析法
D 射线探伤法
8、设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取更大的经济效益和（）上意义是十分明显的。
A 社会效益
B 国家建设
C 人身安全
D 医疗事业
9、设备状态监测和故障诊断是在（）情况下进行。
A 停机状态
B 完全解剖
C 设备运行中
D 修理过程中
10、“设备状态监测和故障诊断”来源于仿生学，其技术具有（）。
A 神秘特征
B 复杂性
C 直观性
D 综合性
四、名词解释（每题5分，共10分）
1、机械故障
2、时序分析
五、问答题（每题10分，共30分）
1、简述机械故障诊断的目的。
2、简述设备各种状态的分类。
3、简述突发性故障的特点。
答案
一、填空题
1、大型化、连续化、快速化、自动化
2、不拆卸、产生故障的部位和原因
3、定期诊断
4、振动诊断
5、时延域分析、周期成分
6、零值、平均能量
7、磨损性故障、错用性故障、先天性故障
8、频域、自功率谱、互功率谱
9、原输入信号、时基信号
二、判断题
1、√
2、×
3、×
4、×
5、×
6、×
7、×
8、√
9、×
10、×
三、选择题
1、A
2、C
3、D
4、A
5、D
6、D
7、D
8、A
9、C
10、D
四、名词解释
1、指机械系统（零件、组件、部件或整合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。
2、把依某一规律变化的信号（数据）看成是依时间变化而变化的先后有序的数据，在一定的假设前提下，依据某一准则建立起数学模型，以此对原时间序列或对产生这一时间序列的系统进行分析辨识。
五、问答题
1、要点如下：
1）提高设备运行可靠性、安全性、有效性；
2）延长服务期限与使用寿命；
3）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。
2、要点如下：
1）状态检测方面；
2）故障诊断方面；
3）指导设备的管理维修方面。
3、铁谱分析的主要优点及其局限性。
3、不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。