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机械故障诊断的基本原理第1页/共87页 2第一节 故障特征参量一、故障特征参量的定义对于某一具体的故障类型，我们所关心的问题是：①这种故障通过哪些物理量表现出来；②各物理参量与故障间的关系强弱情况如何。 只有那些与某种故障类型之间的关系密切、对故障灵敏可靠的物理参量才被用于故障的诊断。 在机械故障诊断学领域，将这些对故障灵敏、稳定可靠的物理量称为故障特征参量。第一章 机械故障诊断的基本原理 第2页/共87页 3式中 F －某种故障类型 ； －各种特征参量或故障原因 故障诊断就是确定F与 之间的某种对应关系f，以便通过检测 来判断故障类型F是否发生，或在已知F 发生的情况下去查明造成F的原因 等。 第二节 故障特征参量 故障表现与特征参量和故障原因之间存在如下的对应关系：第3页/共87页 4 对于同一种故障类型，当它们发生在不同的机械系统上时，其故障特征参量也不同，因此，在确定某种故障的特征参量时，应结合具体的系统进行。井下风机轴承故障第4页/共87页 5二、故障特征参量的选取原则1、高度敏感性 机械系统状态的微弱变化应引起故障特征参量的较大变化。2、高度可靠性 故障特征参量是依赖于机械系统的状态变化而变化的，如果把故障特征参量取作应变量，系统状态取作自变量，则故障持征参量应是系统状态这个自变量的单值函数。3、实用性（或可实现性） 故障特征参量应是便于检测的，如果某个物理参量虽对某种故障足够灵敏，但这个参量不易获得(经济的、技术方面的考虑)，那么这个物理参量也不便用作故障特征参量。第二节 故障特征参量 第5页/共87页 6三、故障特征参量的选定方法故障特征参量一般通过理论分析和实验的方法来确定。第二节 故障特征参量 不同故障，特征参量不同同一故障，当环境发生变化时，特征参量也不同第6页/共87页 7第二节 机械故障诊断的一般思维方法 与传统的诊断手段相对应的识别理论只能借助形式逻辑进行一些简单的推理；而与现代诊断技术相对应，则有故障树分析、模式识别以及模糊诊断等多种识别理论。本节讨论： 逻辑推理 故障树分析第一章 机械故障诊断的基本原理 第7页/共87页 8可把故障诊断过程划分为以下五个步骤：① 调研考察，得出故障现象；② 假设原因；③ 由假设原因推断出应有的结果；④ 将推断结果与考察所得的现象进行比较；⑤ 得出假设成立与否的结论，如果原假设不成立，则需另立假设。第三节 机械故障诊断的一般思维方法 一、形式逻辑推理第8页/共87页 91．原因与结果 引起某现象产生的现象叫做原因，由另一现象引起的现象叫结果。2．因果关系的特性(1)因果关系的相对性 (2)因果关系的确定性(3)因果关系的普遍性第三节 机械故障诊断的一般思维方法 几个逻辑的概念第9页/共87页 10首先确定可能的原因或结果从可能的原因或结果中进行比较删除虚假成分，找出真正的原因或结果。第10页/共87页 113．逻辑推理方法(1)契合法(求同法) 场合 先行（或后行）情况 被研究现象第三节 机械故障诊断的一般思维方法 第11页/共87页 12场合 先行（或后行）情况 被研究现象(2)差异法(求异法) 在故障分析时，形成上述差异场合的方法有轮流切换法和换件比较法。 第三节 机械故障诊断的一般思维方法 第12页/共87页 13轮流切换法： 场合 先行（或后行）情况 被研究现象第三节 机械故障诊断的一般思维方法 第13页/共87页 14换件比较法： 分析故障时，如果怀疑某一零件或部件是机器故障的起因，则使用完好件替换，并观察换件前后机器状态的变化，以此断定原零件是否是故障原因之所在。第三节 机械故障诊断的一般思维方法 第14页/共87页 15(3)契合差异并用法(求同求异法) 场合 先行（或后行）情况 被研究现象第三节 机械故障诊断的一般思维方法 第15页/共87页 16场合 先行（或后行）情况 被研究现象第三节 机械故障诊断的一般思维方法 正负两组事例的组成场合越多，结论越可靠负事例组的各个场合应选择与正事例组场合较好相似的来比较，因为负事例的场合是无限多的第16页/共87页 17(4)共变法 场合 先行（或后行）情况 被研究现象第三节 机械故障诊断的一般思维方法 第17页/共87页 18(5)剩余法 已知：现象a是情况A作用的结果 现象b是情况B作用的结果 现象c是情况C作用的结果结论：现象d是情况D作用的结果第三节 机械故障诊断的一般思维方法 由a、b、c、d构成的复合的被研究现象是复合的情况A、B