授课教案
20-20学年第学期
学院系（部）
课程名称
机电设备故障诊断与维修
任课教师
授课形式
理论教学R课内实践□理实一体□习题复习□考核评价□其他活动□
课时安排
2
序号
01
授课日期
授课班级
教学内容：
2.1概述
2.1.1机械故障及其分类
2.1.2机械故障诊断的基本方法及分类
教学目标：
知识目标：熟悉机械故障的分类和故障诊断的基本方法；掌握振动诊断与监测技术。
能力目标：掌握机械振动信号分析的基本步骤；熟悉振动监测及故障诊断中常用设备的工作原理；了解现场振动诊断的基本步骤。
素质目标：培养学生独立分析机械故障产生原因的理论素养；培养学生理论联系实践；解决实践问题的能力。
重点难点及解决方法：
重点：机械故障及其分类、机械故障诊断的基本方法及分类
难点：机械故障及其分类
授课地点：教室
教学媒体：课件
设备及材料：
资源：
学习效果评价方式：
小组互评课后作业评分
作业和思考题：
课后习题
课后小结：
教学内容及过程
2.1概述
机械设备状态监测与故障诊断技术是在20世纪60年代开始应用并发展起来的设备管理新理念。随着现代大生产的发展和科学技术的进步,生产中所用的机械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。由于受许多无法避免的因素影响,有时机械设备会出现各种故障,以致降低或失去其预定功能,甚至会造成灾难性的事故,如各种空难、海难、矿难、断裂、坍塌和泄漏等,大部分是因机械设备在使用过程中不能正常运行或损坏而造成的。
因此,机械设备状态监测与故障诊断技术在国外得到了迅猛的发展和广泛的使用,成为当今现代化设备管理与维修的新技术。近年来,我国在该技术领域内进行了一些突破性研究,并取得了一定的成效。作为一种科学的设备管理思想,它比传统的设备管理与维修更有效、更科学,大大提高了设备运行的可靠性、利用率及寿命,同时又大大降低了机械设备的维护费用,是一种更加积极、主动的设备管理新理念。
机械设备的状态监测与故障诊断技术是指利用现代科学技术和仪器,根据机械设备外部信息参数的变化来判断其内部的工作状态或结构的损伤状态,确定故障的性质、程度、类别和位置,预报其发展趋势,并研究故障产生的机理。
现代机械设备运行的安全性与可靠性取决于两个方面:一是机械设备设计与制造的各项技术指标的实现,为此在设计中要充分考虑到各种可能的失效形式,采用可靠性设计方法,要有保证安全性的措施;二是机械设备安装、运行、管理、维修和诊断措施的实施。当今,机械设备故障诊断技术、修复技术、润滑技术已成为推进机械设备管理现代化,保证机械设备安全可靠运行的重要手段。
2.1.1机械故障及其分类
机械故障是指机械系统(零件、组件、部件或整台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。通常见到的发动机发动不起来、机床运转不平稳、汽车制动不灵、机械设备运转中出现异常的声音等都是机械故障的表现形式。
依据不同的分类标准,机械故障可以分为很多种,对机械故障进行很好的分类后就能更好地针对不同的故障形式采取相应的对策,常见的机械故障分类见表2-1
对故障进行分类的目的是为了弄清不同的故障性质,从而采取相应的诊断方法。当然,需要特别关注的是破坏性的、危险性的、突发性的、全局性的故障,以便及时采取措施防止灾难性事故的发生。
2.1.2机械故障诊断的基本方法及分类
机械故障诊断就是对机械系统所处的状态进行监测,判断其是否正常,当异常时分析其产生的原因和部位,预报其发展趋势并提出相应措施。机械故障诊断有如下分类方法。
1.按诊断参数分类
(1)振动诊断适用于旋转机械、往复机械、轴承及齿轮等。
(2)温度诊断适用于工业炉窑、热力机械、电机及电器等,如红外测温监控技术。
(3)声学诊断适用于压力容器、往复机械、轴承及齿轮等,如管壁测厚、声发射诊断技术。
(4)光学诊断适用于探测腔室和管道内部的缺陷,如光学探伤法。
(5)油液分析、污染诊断适用于齿轮箱、设备润滑系统及电力变压器等,如铁谱分析技术。
(6)压力诊断适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。
(7)强度诊断适用于工程结构、起重机械及锻压机械等。
(8)电参数诊断适用于电机、电器、输变电设备及电工仪表等。
振动诊断是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊断方法,这是因为振动引起的机械损坏比重高,据资料统计,由振动产生的机械故障率高达60%。但在进行机械设备故障诊断时,仅仅进行振动诊断是不够的,有时还需要几种方法同时应用才能更加科学地、准确地、全方位地获得机械设备状态信息,以降低误诊率。
2.按目的分类
(1)功能诊断检查新安装的机械设备或刚维修的机械设备的功能是否正常,并根据检查结果对机组进