机械故障诊断

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 diagnosis

Abstract

Mechanical fault diagnosis is a way to understand and grasp the operation process of the machine in the state, predict its whole or part normal 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。2机械故障诊断的基本概念 (1)

3故障诊断的意义 (2)

4故障诊断的研究内容 (3)

5水下机器人故障诊断技术简介 (4)

6实例的分析 (9)

7 结论 (11)

8展望 (12)

参考文献 (15)

1绪论

如果坏事有可能发生，不管这种可能性多么的小，它总会发生，并可能引起最大的损失。

-----墨菲定律据说这句话是美国一位驾驶火箭车的驾驶员无意提出的。但这句话却在各个领域得到了广泛的认可，在我们机械行业自然也不例外。由此我们就开始开始思考这样一个问题，机器什么时候会坏，什么时候检修比较合适，又在什么地方容易出现问题。通过对这一系列问题的思索，我们就有了机械故障诊断这门学科。

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。

2机械故障诊断的基本概念

由于故障诊断技术涉及的知识领域非常广泛，下面对该技术一些基本概念简要加以介绍。

1.故障

故障(Fault)通常指设备在规定条件下不能完成其规定功能的一种状态。这种状态往往是由不正确的技术条件、运算逻辑错误、零部件损坏、环境变化、操作错误等引起。故障会引起系统部分或全局失效。故障的发生会影响到过程的安全性、维修费用、有效性、性能和成本。因此，及早地发现故障，在故障发生前进行预测非常重要。

2.故障检测和故障诊断

故障检测 (Fault Detection):是指检测系统或设备的运行状态，确定系统或设备是否发生了故障。故障检测的目标是尽可能减少误报和漏报故障。故障分离(Fault工solation):是指在检测出故障后，确定故障的种类或发生的部位。

故障辨识 (Fault Identification):是指在故障发生后，确定故障的起因，发生时间、位置和故障的性质，并对故障的严重程度加以估计等。故障诊断(Fault Diagnosis):是指当设备发生故障后，不但要确定出故障原因、部位、类型及严重程度，还要对其状态及发展趋势进行预测和维修决策。故障诊断包括三个步骤:故障检测;故障分离;故障辨识;在现有的故障诊断研究中，有一些方法只

对故障进行检测，有一些方法同时进行故障检测和辨识。有时将故障检测、故障分离和故障辨识作为不同的任务来完成，有时对他们并不进行严格的区分。

故障决策 (Fault Decision一making):是指在故障发生后，根据故障的类别，严重程度、变化趋势等，决定采取的相应措施。故障误报 (False Alarm):是指系统没有发生故障而报警。系统的故障误报率是衡量故障诊断系统的基本指标之一。

故障漏报 (Missing Alarm):是指系统发生了故障而没有报警。故障漏报率是衡量故障诊断系统的又一基本指标。

故障预报 (Fault Prediction):是指根据系统的残差和症状等动态信息，在故障尚未发生时对其运动状态趋势的估计。它一般通过对系统的运行参数或残差进行预测来实现。准确的故障预报可以有效地避免或降低故障发生带来的损失。

解析冗余 (Analysis Redundancy):广义上是指利用非硬件冗余方法得到系统的故障信息，实现系统的故障诊断;侠义上是指针对系统的数学模型，通过可测变量之间存在的冗余函数关系产生冗余信息，再通过对冗余信息的分析实现系统的故障诊断。

3故障诊断的意义

一．提高经济效益：

1．防止因小失大。在现代化生产中，机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，如果某一零部件或设备出现故障，而又未能及时发现和排除，其结果不仅可能导致设备本身损坏，甚至可能造成机毁人亡的严重后果。在流程生产系统中，如果某一关键设备因故障而不能继续运行，往往会涉及整个流程生产系统的运行，造成巨大的经济损失。因此，对于流程生产系统故障诊断具有极为重要的意义，例如电力工业的汽轮发电机组，冶金、化工工业的压缩机组等。自机械制造领域中，如柔性制造系统、计算机集成制造系统等，因故障存在而可能导致加工质量降低，使整个机器产品质量不能保证。

2．降低设备费用。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，设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大，与设备有关的费用越来越高，机器运行中发生的任何故障或失效不仅会引起严重后果，造成重大经济损失。通过对机械运行过程中的工况进行监测，对其故障发展趋势进行早期诊断，可找出故障原因，采取措施进行维修保养，避免设备的突然损坏，使之安全运转。配置故障诊断系统可延长设备检修周期，缩短维修时间，为制定合理的检修制度提供基础，可极大地提高