故障理論概述

故障理論概述第1頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五Contents概念1故障理論和規(guī)律2故障診斷簡介4第2頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第二章故障理論概述第一節(jié)概念

一、定義

故障是指由于某種原因而喪失規(guī)定大的功能造成終端生產(chǎn)或降低效能的時間或現(xiàn)象。

例如：某些零部件損壞、磨損超限、焊縫開裂，螺栓松動，使工作能力喪失；發(fā)動機的功率降低；故障通常是指可以排除的障礙，即指可以修復(fù)的失效。第3頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

對于故障，應(yīng)明確以下幾點：(1)規(guī)定的對象

它是指一臺單機、或由某些單機組成的系統(tǒng)、或機械設(shè)備上的某個零部件。不同的對象在同一時間將有不同的故障狀況。例如，在一條自動化流水線上，某一單機的故障足以造成整個系統(tǒng)功能的喪失。(2)規(guī)定的時間

發(fā)生故障的可能性隨時間的延長而增大。時間除了直接用年、月、日、時等作單位外，還可用機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)次數(shù)、里程、周期作單位。例如：車輛等用行駛的里程；齒輪用它承受載荷的循環(huán)次數(shù)等。第4頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(3)規(guī)定的條件

這是指機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的使用維護(hù)條件、人員操作水平、環(huán)境條件等。不同的條件將導(dǎo)致不同的故障。(4)規(guī)定的功能

它是針對具體問題而言，例如：同一狀態(tài)的車床，進(jìn)給絲杠的損壞對加工螺紋而言是發(fā)生了故障。但對加工端面來說卻不算故障。(5)一定的故障程度

即應(yīng)從定量的角度來估計功能喪失的嚴(yán)重。

故障的定義“故障是不合格的狀態(tài)”。第5頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

二、模式1、定義

機械設(shè)備的故障必定表現(xiàn)為一定的物質(zhì)狀況及特征，它們反映出物理、化學(xué)的異?，F(xiàn)象，并導(dǎo)致功能的喪失。這些物質(zhì)狀況的特征稱故障模式，需要通過人的感官或測量儀器得到，相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的“病癥”。第6頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五2、故障模式分類1)屬于機械零部件材料性能方面的故障：包括疲勞、斷裂、裂紋、蠕變、過度變形、材質(zhì)劣化等。2)屬于化學(xué)、物理狀況異常方面的故障：包括腐蝕、油質(zhì)劣化、絕緣絕熱劣化、導(dǎo)電導(dǎo)熱劣化、溶融、蒸發(fā)等。3)屬于機械設(shè)備運動狀態(tài)方面故障：包括振動、滲漏、堵塞、異常噪聲等4)多種原因的綜合表現(xiàn)：如磨損等

此外．還有配合件的間隙增大或過盈喪失、固定和緊固裝置松動與失效等。第7頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第8頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五三、性質(zhì)1、層次性：機械設(shè)備可以分為若干個層次，不同層次會出現(xiàn)相應(yīng)的故障。2、相關(guān)性：某層次發(fā)生故障時，相關(guān)的層次也可能發(fā)生故障，不同層次也可能出現(xiàn)故障3、延時性；故障的產(chǎn)生、傳播和惡化都需要時間，且隨時間的延長而延長。4、不確定性：發(fā)生時間、現(xiàn)象等具有不確定性。5、修復(fù)性：多數(shù)故障是可以修復(fù)的，包括更換。第9頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五四、分類

臨時性故障

永久性故障

一、臨時性故障 它多半由機械設(shè)備的外部原因引起的。例如：工人誤操作、氣候變化．運輸條件中斷、環(huán)境設(shè)施不良等造成。當(dāng)這些外部干擾消除后．運轉(zhuǎn)即可正常。但臨時性故障能導(dǎo)致永久性故障。第10頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五二、永久性故障

(一)按故障發(fā)生時間分 1．早發(fā)性故障

由于機械設(shè)備在設(shè)計、制造、裝配、安裝、調(diào)試等方面存在問題引起的。 2．突發(fā)性故障

這是由于各種不利因素和偶然的外界影響因素共同作用的結(jié)果。故障發(fā)生的特點是具有偶然性和突發(fā)性，事先無任何征兆．一般與使用時間無關(guān)，難以頂測。

例如；因潤滑油中斷而使零件產(chǎn)生熱變形裂紋；因使用不當(dāng)或出現(xiàn)超負(fù)荷引起零件折斷；困各參數(shù)達(dá)到極限值而引起零件變形和斷裂等。第11頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五3．漸進(jìn)性故障因機械設(shè)備技術(shù)特性參數(shù)的劣化過程，包括腐蝕、磨損、疲勞、老化等。逐漸發(fā)展而成的。特點是故障發(fā)生的概率與使用時間有關(guān)，設(shè)備有效壽命的后期表現(xiàn)出來。故障一經(jīng)發(fā)生，就標(biāo)志著壽命的終結(jié)。大部分機械設(shè)備的故障都屬于這一類。第12頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五4．復(fù)合型故障故障包括上述故障的特征，其故障發(fā)生的時間不定。機械設(shè)備工作能力耗損過程的速度與其耗損的性能有關(guān)。例如（1）零件內(nèi)部存在著應(yīng)力集中，當(dāng)受到外界作用的最大沖擊后，繼續(xù)使用就可能逐漸發(fā)生裂紋；（2）摩擦副的磨損過程引起漸進(jìn)性故障，而外界的磨粒會引起突發(fā)性故障。第13頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(二)按故障表現(xiàn)形式分

1．功能故障機械設(shè)備應(yīng)有的工作能力或特性降低，不能工作，即喪失了它應(yīng)有的功能，稱功能故障。這類故障可通過操作者的直接感受或測定其輸出參數(shù)而判斷。例如關(guān)鍵零件壞了、精度喪失、傳動效率降低，速度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值，使整機不能工作；生產(chǎn)率達(dá)不到規(guī)定的指標(biāo)等。第14頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五2．潛在故障故障逐漸發(fā)展，但尚未在功能方面表現(xiàn)出來，卻又接近萌發(fā)的階段。當(dāng)這種情況能夠鑒別時，即認(rèn)為也是一種故障現(xiàn)象，稱潛在故障。例如零件在疲勞破壞過程中，其裂紋的深度接近于允許的臨界值時，便認(rèn)為存在潛在故障。第15頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(三)根據(jù)故障產(chǎn)生的原因分1．人為故障由于在設(shè)計、制造、大修、使用、運輸、管理等方面存在問題，使機械設(shè)備過早地喪失了它應(yīng)有的功能，稱人為故障。分為：

①錯用性故障，這是指機械設(shè)備沒有按照原設(shè)計規(guī)定的條件運轉(zhuǎn)，超載、超速、超時，工作條件發(fā)生未料及的惡化等原因?qū)е碌墓收稀?/p>

②固有薄弱性故障，它來源于機械設(shè)備本身，如設(shè)計不當(dāng)、制造工藝差、材料低劣等，是固有薄弱性環(huán)節(jié)構(gòu)成故障隱患或故障誘發(fā)因素。第16頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五2．自然故障機械設(shè)備在其使用和保有期內(nèi)，因受到外部或內(nèi)部各種不同的自然因素影響而引起的故障都屬于自然故障。例如正常情況下的磨損、斷裂、腐蝕、變形、蠕變、老化等損壞形式。第17頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(四)按故障造成后果分1．致命故障導(dǎo)致人身傷亡，引起機械設(shè)備報廢或造成重大經(jīng)濟損失的故障。例如機架或機體斷離、車輪脫落、發(fā)動機總成報廢等。2．嚴(yán)重故障指嚴(yán)重影響機械設(shè)備正常使用，在較短的有效時間內(nèi)無法排除的故障。例如發(fā)動機燒瓦、曲軸斷裂、箱體裂紋、齒輪損壞等。第18頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五3．一般故障明顯影響機械設(shè)備正常使用，在較短的有效時間內(nèi)可以排除的故障。例如傳動帶斷裂、操縱手柄損壞、板金件開裂或開焊、電器開關(guān)損壞等。4．輕度故障輕度影響機械設(shè)備正常使用，能在日常保養(yǎng)中用隨機工具輕易排除的故障。如輕微滲漏、一般緊固件松動等。第19頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)故障理論一、故障理論內(nèi)容和組成故障理論揭示了機械設(shè)備在使用過程中的運動規(guī)律，它包括故障統(tǒng)計分析即故障宏觀理論和故障物理分析即故障微觀理論。第20頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五二、故障規(guī)律從機械設(shè)備使用者的角度出發(fā)，對于曲線表示的早期故障率，由于出廠前已進(jìn)行了調(diào)整，可認(rèn)為已基本消除，不必考慮；隨機故障通常容易排除，且一般不決定機械設(shè)備的壽命，唯有耗損故障才是影響有效壽命的決定性因素，因而是主要研究對象。第21頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五故障率曲線浴盆曲線型浴盆曲線型是最常見的一種故障率類型1)早期故障期量設(shè)備安裝試車后，經(jīng)過磨合、調(diào)整將正常工作階段。若進(jìn)行大修或技術(shù)改造后，早期故障期將再次出現(xiàn)。2)隨機故障期是機械設(shè)備的最佳工作期。3)耗損故障期，為兩次大修間的正常工作時間。在這一時期出現(xiàn)前進(jìn)行預(yù)防維修，或在這一時期剛出現(xiàn)時就進(jìn)行小修，防止故障大量出現(xiàn)，降低故障率和減少維修工作量。第22頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

設(shè)備典型的故障率曲線圖有效壽命拐點P偶發(fā)故障期耗損故障期早期故障期時間規(guī)定的故障率故障率經(jīng)維修故障率下降第23頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)故障管理我們做設(shè)備故障管理的目的是通過故障原因分析去找到曲線圖中的拐點P，經(jīng)過設(shè)備保養(yǎng)和維修使故障率下降，從而延長其有效壽命。二。故障信息收集與統(tǒng)計：故障信息的主要內(nèi)容包括：1）故障對象的種類/編號/生產(chǎn)廠家及使用的經(jīng)歷等；2）故障現(xiàn)象/故障時間；3）故障設(shè)備的歷史資料；4）故障原因。第24頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五三、故障原因的分析方法：目前在設(shè)備故障管理上普遍使用5W1H法和魚骨圖法。1）。5W1H的含義：which—哪臺設(shè)備；where---在哪個車間；when—什么時間；what—發(fā)生什么故障；why—為什么會發(fā)生；how—如何去解決和預(yù)防以傳送線脫軌故障為例：Which-傳送線Where—車間When—例如10月20日晚What–傳輸鏈條脫軌第25頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五Why/how:whywhy鏈條脫軌-----齒輪與鏈條沒嚙合好----1)網(wǎng)帶邊緣導(dǎo)向不夠；

2）網(wǎng)帶邊緣鐵絲凸起，堵塞傳輸；

3）下齒輪盤固定座螺桿松動，頂住網(wǎng)帶。

1)在網(wǎng)帶邊緣增加導(dǎo)向軸承；

2將凸起的部分剪去，并修補破損的地方；

3緊固螺桿，并在螺桿上加一個固定螺母，避免其再次松動。How第26頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五1）人的原因：是否新員工，操作設(shè)備不熟練/或不當(dāng)人為損壞；2）機器的原因：是否機器設(shè)計不合理，或其他地方存在缺陷；3）材料的原因：是否機器零配件存在質(zhì)量的問題。這就是為什么原裝配件一般比更換的配件使用壽命較長的原因。2。魚骨圖法：人（man)機器（machine)材料（material)方法（method)環(huán)境（E）故障原因第27頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五故障樹FTA分析系統(tǒng)可靠性分析的基本目的在于通過系統(tǒng)可靠性模型的建立，了解確定系統(tǒng)可靠性的確切情況，找出薄弱環(huán)步，并預(yù)測系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)可靠性分析的兩種基本方法是歸納法和演繹法.FTA是以系統(tǒng)所不希望發(fā)生的一個事件（頂事件）作為分析的目標(biāo)，通過逐層向下推溯所有可能的原因，且每層推溯其直接原因，從而找出系統(tǒng)可能存在的元件失效，環(huán)境影響。認(rèn)為失誤，以及程序處理等硬件和軟件因素與系統(tǒng)失效之間的邏輯關(guān)系FTA是一種系統(tǒng)化的演繹方法，它盡管比較繁瑣，但可以按部就班地演繹下去，很適合于變成程序由計算機完成。第28頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五故障樹分析

第一步建立故障樹

第二步故障樹的定性分析

第三步故障樹的定量分析第29頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第一步建立故障樹

建立故障樹是FTA最關(guān)鍵的一步，建立故障樹實質(zhì)上是找出系統(tǒng)發(fā)生故障和導(dǎo)致其故障的諸因素之間的邏輯關(guān)系，并將這種關(guān)系用故障樹表示一建立故障樹的常用符號根據(jù)GB4888-1985《故障樹名詞術(shù)語和符號》，見下頁第30頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

第一步建立故障樹

二建立故障樹常用符號的說明

1事件符號包括頂事件，結(jié)果事件等

2邏輯門符號與門：表示僅當(dāng)所有輸入事件發(fā)生時輸出事件才發(fā)生或門：表示至少一個輸入事件發(fā)生時輸出事件就發(fā)生

3轉(zhuǎn)移符號相同轉(zhuǎn)移符號，相似轉(zhuǎn)移符號等第31頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

第一步建立故障樹

三建立故障樹的基本方法建樹方法分為人工建樹和計算機建樹兩種，我們研究人工建樹。在建樹過程中我們應(yīng)該注意的幾個方面問題：

1正確選取頂事件

(1)頂事件發(fā)生與否必須有明確的規(guī)定

(2)頂事件必須能進(jìn)一步分解

(3)頂事件能定量度量第32頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五2準(zhǔn)確寫出故障事件方框中的說明在故障樹的每個事件方框中均應(yīng)說明故障是什么，它在何種條件下發(fā)生。

3正確劃分每個事件方框中故障的類型故障事件可分為部件狀態(tài)故障和系統(tǒng)狀態(tài)故障兩種。

4嚴(yán)格遵守循序漸進(jìn)的原則故障樹應(yīng)當(dāng)逐級建立，逐級找出必須而充分的直接原因，在對下一級做任何考慮之前，必須完成上一步第33頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第二步故障樹的定性分析

應(yīng)用故障樹可以對被研究的復(fù)雜系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障進(jìn)行定量分析，但有時候由于底事件失效概率不全，不能進(jìn)行定量分析，此時也會用故障樹對其進(jìn)行定性分析。所謂定性地評定故障樹就是找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即求出故障的所有最小割集(MCS)，根據(jù)求出的最小割集，即使故障事件的概率規(guī)律和數(shù)據(jù)不十分清楚的情況下，也能判定系統(tǒng)可靠性最薄弱的環(huán)步和比較不同系統(tǒng)的可靠性程度。第34頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第二步故障樹的定性分析

一求故障樹最小割集的方法

這種方法又稱為Fussell-Vesely法，基本思路是由頂事件開始逐級向下，區(qū)別不同邏輯關(guān)系分別表示。緊接定事件的若是或門，則把輸入事件分別列入不同的行；緊接定事件的若是與門，則把每個輸入事件排列同一行。依次從上到下分解，直到不能再分解的基本事件位置，最后經(jīng)過全面分析比較，剔除非最小割集，求得最小割集。第35頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

二應(yīng)用最小割集對故障樹進(jìn)行定性評定最小割集所含基本事件的數(shù)目叫做該最小割集的“階數(shù)”。如果各個基本時間發(fā)生概率比較小，它們之間的差別相對地不大，那么階數(shù)越低的最小割集的重要性越大，顯然只由一個基本事件構(gòu)成的一階最小割集最重要。所以我們用以下原則進(jìn)行定性分析比較：第36頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五1比較小概率失效元件責(zé)成的各種系統(tǒng)失效概率時，其故障樹所含最小割集的最小階數(shù)越小，系統(tǒng)的失效概率越高；在所含最小割集的最小階數(shù)相同的情況下，該階數(shù)的最小割集的個數(shù)越多，系統(tǒng)的失效概率越高。

2比較統(tǒng)一系統(tǒng)各基本事件的重要性時，按各基本事件在不同階數(shù)的最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)來確定其重要性大小。所在最小割集的階數(shù)越小，出現(xiàn)的次數(shù)越多，該基本事件的重要性越大。第37頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第38頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第39頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第三步故障樹的定量分析

故障樹的定量分析主要有兩方面的內(nèi)容：一是由輸入系統(tǒng)各單元(頂事件)的失效概率求出系統(tǒng)的失效概率；二是求出各單元(頂事件)的結(jié)構(gòu)重要度，概率重要度和關(guān)鍵重要度，最后可根據(jù)關(guān)鍵重要度的大小排序找出最佳故障診斷和修理順序，同時也可作為首先改善相對不大可靠的單元的數(shù)據(jù)。第40頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第41頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)故障診斷簡介機械設(shè)備出現(xiàn)故障后，使某些特性改變，產(chǎn)生能量、力、熱及摩擦等各種物理和化學(xué)參數(shù)，發(fā)出各種不同的信息，捕捉這些變化的征兆．檢測變化的信號及規(guī)律，從而判定故障發(fā)生的部位，性質(zhì)大小，分析原因和異常情況，預(yù)報未來，判別損壞情況，做出決策，清除故障隱患，防止事故的發(fā)生，這就是故障診斷。它是一門識別機械設(shè)備運行狀態(tài)的科學(xué)。第42頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五一、診斷技術(shù)的原理和任務(wù)1.原理在機械設(shè)備中，運用診斷手段獲取各種信息，反映它的技術(shù)狀況。當(dāng)參數(shù)超越一定范圍，就有故障的征兆。例如：某機械運轉(zhuǎn)的噪聲，當(dāng)機械中的某些配合件因磨損等原因引起配合間隙增大時，就會出現(xiàn)沖擊和振動，從而使噪聲進(jìn)一步增大。所以，噪聲反應(yīng)了故障的征兆。第43頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五2、診斷參數(shù)技術(shù)狀況參數(shù)有許多，如溫度、壓力、流量、電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、噪聲、振動等。機械設(shè)備故障診斷的技術(shù)原理如圖1-3所示。3、任務(wù)1)弄清引起機械設(shè)備的劣化或故障的主要原因——應(yīng)力狀況。2)掌握機械設(shè)備劣化、故障的部位、程度及原因等情況。3)了解機械設(shè)備的性能、強度、效率，做出診斷決策。4)預(yù)測機械設(shè)備的可靠性及使用壽命。第44頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五二、診斷技術(shù)的分類(1)功能和運行診斷

診斷目的是檢測機械設(shè)備的功能狀態(tài)和運行中的工況。(2)直接和間接診斷

直接診斷是對機械設(shè)備或零部件直接觀察和測試；由于受結(jié)構(gòu)和運行條件等因素的限制不能進(jìn)行直接診斷，而通過二次診斷信息間接地得到有關(guān)運行工況的診斷稱間接診斷。第45頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(3)常規(guī)和特殊診斷

常規(guī)診斷屬于機械設(shè)備正常運行條件下進(jìn)行的診斷，一般情況下最常用；對正常運行條件難以取得的診斷信息，通過一個非正常運行條件取得的信息和進(jìn)行診斷稱特殊診斷。(4)簡易和精密診斷

由一般維修人員對機械設(shè)備進(jìn)行概括性的評價稱簡易診斷；而精密診斷則是在簡易診斷的基礎(chǔ)上由專家對工況作精確的診斷。(5)定期診斷和在線監(jiān)控

定期診斷是每隔一定的時間對機械設(shè)備的各規(guī)定部位進(jìn)行一次檢查和診斷，又叫巡回檢查。第46頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五三、過程故障診斷的基本過程如圖1-4所示。在故障診斷過程中，應(yīng)能在不拆卸機械設(shè)備的條件下定量檢測和評價其各部分的運動、受力、磨損、缺陷、性能劣化和故障狀態(tài)等；應(yīng)能確定故障性質(zhì)、部位、程度和發(fā)展趨勢，預(yù)測可靠性程度；應(yīng)能確定發(fā)生異常時的修復(fù)方法。第47頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五

四、方法(一)信號的獲取1．直接觀察根據(jù)決策人的知識和經(jīng)驗對機械設(shè)備的運行狀態(tài)作出判斷的方法，它是現(xiàn)場經(jīng)常使用的方法。2．性能測定通過對功能進(jìn)行測定取得信息，主要有振動、聲音、光、溫度、壓力、電參數(shù)、表面形貌、污染物情況等。3.磨損殘余物分析通過對零部件磨損殘余物在潤滑油中含量和混濁度變化的測定，分析油樣，可以迅速獲取失效的有關(guān)信息。第48頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(二)信息的監(jiān)測預(yù)分析

1．憑五官進(jìn)行外觀檢查

利用人體的感官，聽其音、嗅其味、看其動、感其溫，從而直接觀察到故障信號，豐富的經(jīng)驗和維修技術(shù)判定故障可能出現(xiàn)的部位與原因，達(dá)到預(yù)測預(yù)報的目的。

這些經(jīng)驗與技術(shù)對于小廠和普通機械設(shè)備是非常重要的，即使將來科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展，也不可能有儀器設(shè)備監(jiān)測診斷技術(shù)取代。第49頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五2．振動測量振動是一切做回轉(zhuǎn)或往復(fù)運動的機械設(shè)備最普遍的現(xiàn)象。產(chǎn)生振動的根本原因是機械設(shè)備本身及其周圍環(huán)境介質(zhì)受至振源的激振。激振來源于兩類因素：一是回轉(zhuǎn)件或往復(fù)件的缺陷，主要包括①失衡，即相對于回轉(zhuǎn)軸線的質(zhì)量分布不均，在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生慣性力，構(gòu)成激振的原因。第50頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五②往復(fù)件的沖擊，如以平面連桿機構(gòu)原理作運動的機械設(shè)備，連桿往復(fù)運動產(chǎn)生的慣性力，其方向作周期性改變，形成了沖擊作用，這在結(jié)構(gòu)上很難避免。③轉(zhuǎn)子彎曲變形和零件失落，造成質(zhì)量分布不均，在回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心慣性力，導(dǎo)致振動。④制造質(zhì)量不高，特別是零件或構(gòu)件的形狀位置精度不高是質(zhì)量失衡的原因之一。⑤回轉(zhuǎn)體上的零件松動增加了質(zhì)量分布不均，軸與軸承的間隙固磨損加大也增加了失衡。第51頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五二是機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，主要包括①齒輪由于制造誤差導(dǎo)致輪齒嚙合不好，輪齒間的作用力在大小、方向上發(fā)生周期性變化。隨著齒_輪在運轉(zhuǎn)中的磨損和點蝕等現(xiàn)象日益嚴(yán)重，這種周期性的激振也日趨惡化。②聯(lián)軸器和離臺器的結(jié)構(gòu)不合理帶來失衡和沖擊。③滑動軸承的油膜渦動和振蕩。④滾動軸承中滾動體不平衡徑向游隙。⑤基座扭曲。⑥電源激勵。⑦壓力脈動等。第52頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五振動測量與分析系統(tǒng)由四個基本部分組成：

即傳感器、測量儀器、分析儀器和記錄儀器。

該系統(tǒng)實際由傳感器和測量儀器兩部分組成。

傳感器的種類：

即感受振動位移的位移傳感器；感受振動速度的速度傳感器；感受加速度的加速度傳感器。目前應(yīng)用最廣的是壓電式加速度計．第53頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五3．噪聲測量機械設(shè)備噪聲的聲源：；一類是運動的零部件，如電動機、油泵、齒輪、軸、軸承承等，其噪聲頻率與它們的運動頻率或固有頻率有關(guān)；另一類是不動的零件，如箱體、蓋板、機架等，其噪聲是聲源或振源的誘發(fā)而產(chǎn)生共鳴引起的。

噪聲測量主要是測量聲壓級。測量儀器可用簡單的聲級計，也可用復(fù)雜的實驗室分析和處理系統(tǒng)。

聲級計由傳聲器、放大器、衰減器、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、均方根檢波電路和電表組成。

常用的電子聽診器是一種由振動加速度傳感器，將振動狀況轉(zhuǎn)換成電信號，并進(jìn)行放大，實現(xiàn)定性測量的高效簡便監(jiān)測儀器。用耳機監(jiān)聽機械設(shè)備運行的振動聲響，通過測量各種工作狀況的信號，并進(jìn)行對比，判斷是否存在故障及大小。第54頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五4．溫度測量(1)接觸式傳感器通過與被測對象的接觸，由傳感器感溫元件的溫度反映出測溫對象的溫度。(2)非接觸式傳感器這類儀器是利用熱輻射與絕對溫度的關(guān)系來顯示溫度。如光學(xué)高溫計．輻射高溫計、紅外測量儀、紅外熱像儀等。(3)溫度指示漆、粉筆、帶和片它們的工作原理是從漆、粉筆、帶和片的顏色變化來反映溫度變化。測溫方法精度不高，但相當(dāng)方便。第55頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五5.聲發(fā)射檢測各種材料由于外加應(yīng)力作用，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時都會以彈性波的方式釋放應(yīng)變能量，這種現(xiàn)象稱聲發(fā)射。如木材的斷裂、金屬材料內(nèi)部晶格錯位、晶界滑移或微觀裂紋的出現(xiàn)和擴展。人耳感知，不能感知（超聲范圍）聲發(fā)射檢測特點：1、需對構(gòu)建加應(yīng)力2、是一種動態(tài)檢測，可客觀評價運行中機械設(shè)備的安全性和可靠性。3、靈敏度高、檢查覆蓋面積大、不會漏檢、可遠(yuǎn)距離監(jiān)測。第56頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五5．油樣分析由于在油中帶有大量的零部件磨損狀況的信息，所阻通過對油樣的分析可間接監(jiān)測磨損的類型和程度，判斷磨損的部位，找出磨損的原因，進(jìn)而預(yù)測壽命，為維修提供依據(jù)。例如，在活塞式發(fā)動機中，當(dāng)油液中錫的含量增高時，可能表明軸承處于磨損的早期階段；鋁的含量增高劃表明活塞磨損。第57頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五常用的油樣分析方法(1)磁塞分析法將一-枝帶磁性的油塞安置在潤滑油路的適當(dāng)部位，利用磁性收集油中的磨損殘渣，借助讀數(shù)顯微鏡或直接用人的眼睛，觀察殘渣的大小、數(shù)量、形狀和特點，來判斷磨損狀態(tài)。磁塞檢查的效果取決于殘渣被磁塞捕捉到的機會和磨損狀況兩個方面。磁塞應(yīng)安放于潤滑油的主要通道上．并具有足夠大的磁場強度。適用于對帶磁性的材料進(jìn)行分析，其殘渣50微米以上。第58頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五(2)光譜分析法它能檢測出鉛、鐵、鉻、銀、銅、錫、鎂、鋁和鎳等金屬元素。運用原子吸收光譜或原子發(fā)射光譜分析潤滑油中各種金屬的含量和戚分．定量地判斷磨損程度。1)原子發(fā)射光譜(AES)分析法油樣在高溫狀態(tài)下用帶電粒子撞擊(一般用電火花)，使之發(fā)射出代表各元素特征的各種被長的輻射線。2)原子吸收光譜(AAS)分析法利用處于基態(tài)的原子可以吸收相同原子發(fā)射的相同波長的光子能營而受激的原理。由于光譜分析法本身的限制，不能給出磨損殘渣的形貌細(xì)節(jié)，而分析的殘渣一般只能小于2微米。第59頁，共65頁，2023年，2月20日，星期五 6．頻閃觀察法 頻閃觀測儀，利用人跟具有視覺停留的特點，對準(zhǔn)所要觀測的運動零部件，使閃光的次數(shù)與機件的轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)一致，對能看到的部位產(chǎn)生了停止