机电设备故障诊断与维修（高职）全套教学课件.pptx

;;1．机电设备故障的原因与类型;2．机电设备的维修方式与类别;2）机电设备的维修类别;3．机电设备故障的特点;二、失效形式及产生机理;一般机械零件的失效形式（按失效件的外部形态特征分类）如图0-1所示。

磨损

腐蚀

变形

断裂;1．磨损;（1）磨合阶段;减少黏着磨损的措施:

适当润滑

选择互溶性小的材料配对

金属与非金属配对

进行适当的表面处理;（2）疲劳磨损;（3）腐蚀磨损;（4）磨料磨损;（5）微动磨损

;2．腐蚀;2．腐蚀;3．变形;图0-9轴的塑性变形;表0-1减少塑性变形的措施;4．断裂;1）延性断裂;3）疲劳断裂;减少断裂发生概率：

优化零件结构设计，要注意减少应力集中部位，综合考虑零件的工作环境，如介质、温度、负载性等对零件的影响。

合理选择零件材料，以达到减少发生疲劳断裂的目的。

合理选择零件加工方法，应考虑尽量多采用渗碳、渗氮、喷丸、表面滚压加工等工艺方法，使零件表面产生残余压应力，抵消一部分由外载荷引起的有害拉应力。

正确安装机电设备，并在使用过程中注意保护机电设备的运行环境。禁止机电设备过载。零件出现裂纹时要及时采取补救措施。;;;任务导入;任务一认识振动监测与诊断技术;3．故障诊断的实施过程;①保证机电设备运行的状态在设计范围内。

——监测振动位移

——监测振动速度和加速度

——监测温度

②随时报告机电设备运行状态的变化情况和恶化趋势。

③提供机电设备状态的准确描述。

④故障报警。;5．故障诊断技术的分类;二、振动原理及信号分析;简谐周期振动是最基本、最简单的振动形式，其振动位移x与时间t的关系可用正弦曲线表示，表达式为;频率f又可以用角频率来表示，即;2．振动信号的分析;1）振动信号的幅域分析;在幅域分析中，可通过概率密度函数进行波形幅值概率分布的研究。概率密度函数是表示信号幅值落在指定区间内的概率，它提供了关于振动信号的两个信息，一是信号幅值落在指定区间内的概率，二是信号沿幅值域分布的信息。;(a);不同信号有不同的概率密度函数图形，可以借此识别信号的性质。

;概率密度函数可以直接用于机电设备的故障诊断。

如图1-5所示为新、旧车床变速箱噪声的概率密度函数图形，从其分布规律可以看出，新旧两台变速箱的分布规律有明显的差异。新车床的概率密度函数图形呈“窄而高”的形态，而旧车床的概率密度函数图形呈“宽而矮”的形态。显然旧机床噪声的幅值大于新车床的幅值。;2）振动信号的时域分析;自相关函数用以表示信号幅值变化的程度。如果时间间隔很小，幅值之间的差异便大，信号的变化便剧烈，自相关函数的值便小；反之，自相关函数的值便大。

如图1-7所示为常见的4种信号的自相关函数图形。;如图1-8所示为两台C6163型卧式车床变速箱噪声的自相关函数图形。图1-8（a）所示为正常车床变速箱噪声的自相关函数图形，图1-8（b）所示为故障车床变速箱噪声的自相关函数图形。将变速箱各轴的转速与的波动频率进行比较，便可以确定这一缺陷的位置。;3）振动信号的频域分析;如图1-9所示

正常运行的齿轮副，在其振动谱上会出现啮合频率及其高次谐波的频率成分。当齿轮齿面均匀磨损时，啮合频率及其谐波分量保持不变，但幅值大小改变，高次谐波幅值增大较多。图1-9中实线与虚线分别表示磨损前和磨损后的幅值变化。;经验传承;1．测振传感器;1）磁电式速度传感器;2）涡流式位移传感器;3）压电式速度传感器;2．信号调理器;3．信号记录仪;4．信号分析与处理设备;2）振动信号分析仪;3）离线监测与巡检系统;四、振动诊断的现场实施步骤;1．组织形式;①检查QPZZ-Ⅱ旋转机械振动分析及故障模拟实验平台的电动机、接线，以及齿形同步带与双盘转子连接，如图1-20所示。;③在计算机中设置存储规则，选择采样通道，设置传感器灵敏度、采样频率、采样点数，如图1-22所示。;④通过螺纹连接传感器与永磁铁，并使用永磁铁将压电加速度传感器安装在轴承座上，如图1-23所示。;⑤按下控制台上的启动按钮（一般为绿色），使控制台通电。然后按变频器上的启动按钮，启动三相异步电动机，如图1-24所示。;⑦使用变频器调节驱动电动机的输入电压频率（按下升速或降速按钮，见图1-25），实现驱动电动机的调速，并重复步骤⑥，然后记录若干个指定转速下的振动信号。其中，电动机同步转速与输入电压频率间的关系为

;⑧整理测试数据，在表1-4中填写不同转速下振动信号的有效值。;任务导入;任务二认识噪声监测与诊断技术;1．传声器;2．声级计;3．声强测量仪;1．近场测量法;3．表面振速测量法;5．声强法;每6～8位同学组成一组，按照有关声学测试规范进行相关测量。;二、操作步骤;图1-30传声器;（a）采集卡