第一章 总论 1
第一节 机械故障诊断学的起源与发展 1
一、大机器生产对设备管理的必然要求 1
二、机械状态监测与故障诊断的产生 1
三、机械故障诊断学的提出 4
四、机械故障诊断技术的发展 5
五、推广机械监诊技术应用的意义 7
六、机械状态监测与故障诊断在我国的进展 8
第二节 造纸机械状态监测与故障诊断学 9
一、造纸机械特征及开展状态监测与故障诊断的必要性 9
二、国内外造纸机械状态监测与故障诊断的进展情况 10
三、造纸机械监诊学的定义 11
四、主要研究内容和机械故障诊断方法 12
五、造纸机械状态监测与故障诊断的过程 15
六、造纸机状态监测部位的主要分布 16
第三节 我国造纸机械状态监诊技术应用发展趋势 18
一、今后商业化应用需求 18
二、未来技术研究方向与发展和应用趋势 18
第二章 造纸机械诊断信号处理的理论基础 20
第一节 故障信号的采集与处理系统 20
一、基本概念 20
二、信号分类 20
三、信号采集与处理的相关学科 22
四、信号转换与传感器 23
五、信号的采集 23
六、信号处理及其分类 24
七、监测与诊断系统的工作过程与步骤 26
第二节 故障诊断的预测技术 27
一、预测的基本原理 27
二、预测的分类 29
三、预测的特点 30
四、预测的步骤 30
五、设备监诊中常用的几种预测技术 32
第三节 信号处理的时域分析 34
一、幅值域 34
二、时差域 36
三、平衡随机过程与非平稳随机过程 37
四、各态历经过程 38
第四节 信号处理的频域分析 39
一、周期信号的傅里叶级数展开式 40
二、非周期信号的傅里叶级数展开式 41
三、频域内的能量谱密度函数 41
四、巴什瓦（Parseval）定理 42
五、卷积定理 42
第五节 数字信号的处理分析 42
一、数字信号处理的基本流程 42
二、常用信号分析函数间的关系 43
三、采样与采样定理 44
四、混叠误差 45
五、截断与泄漏 46
六、加窗处理 47
七、量化与量化误差 49
第六节 快速傅里叶变换（FFT） 50
一、离散傅里叶变换（DFT） 50
二、快速傅里叶变换（FFT） 50
三、基于傅里叶变换的补充分析 52
第七节 基于振动分析的故障诊断基本原理 56
一、基于振动分析的故障诊断 56
二、振动故障监测与诊断的任务 57
三、基于振动分析的故障诊断本质 58
四、振动故障诊断的程序 59
第三章 造纸机械转动件的监测与诊断 64
第一节 造纸机械转动件故障概况 64
一、转子系统、转子振动与转子故障间的关系 64
二、旋转机械振动故障的分类 65
第二节 转动件监测与诊断原理 66
一、转轴组件故障信号常用分析方法 66
二、转子不平衡 68
三、轴系不对中 70
四、转子裂纹 71
五、油膜涡动与油膜振荡 73
六、转子碰摩 76
第三节 造纸机械转动件的监诊应用 78
一、造纸机压榨辊监诊应用实例 78
二、造纸机张紧辊监诊应用实例 83
第四节 造纸机械转动件的动平衡技术 90
一、转子静力不平衡及动力不平衡的概念 90
二、转子平衡方法的类型及其选择 91
三、现场平衡法的基本原理 91
四、现场平衡的方法和步骤 92
第四章 滚动轴承系的监测与诊断 94
第一节 概述 94
一、基本情况 94
二、滚动轴承故障失效的主要形式 94
第二节 滚动轴承的振动诊断 95
一、滚动轴承的振动机理 96
二、滚动轴承动态信号的拾取 99
三、滚动轴承的振动故障识别 99
第三节 造纸机械滚动轴承监诊应用 104
一、轴承损坏的阶段性 104
二、轴承振动变化特点 105
三、软压光机热辊轴承监诊实例 106
四、纸机中心压榨辊轴承监诊实例 109
五、烘缸轴承监诊实例 112
第四节 电动机及其轴承监诊 114
一、电动机故障特点与测点布置 114
二、电流冲蚀现象与轴承损坏 115
三、真空压榨辊交流变频传动电动机监诊 115
第五节 其他监测方法 118
一、接触电阻法 118
二、光纤监测技术 119
第六节 滚动轴承的振动测量及其标准 120
一、滚动轴承的振动测量 120
二、滚动轴承振动评判标准 120
三、滚动轴承的振动监诊系统 121
第五章 齿轮箱系的监测与诊断 124
第一节 概述 124
一、齿轮系传动与造纸机械状态 124
二、齿轮故障 124
三、齿轮故障诊断方法与比较 125
第二节 齿轮的常见故障 125
一、齿轮故障分类 125
二、齿轮故障的具体形式 126
第三节 齿轮的振动机理 127
一、齿轮的基本振动分析 127
二、齿轮振动信号的调制原理 129
三、齿轮振动信号的其他成分 134
第四节 齿轮故障诊断方法 136
一、功率谱（频谱）分析 137
二、倒频谱分析 138
三、时域同步平均法 143
四、时域分析法 146
第五节 造纸机械齿轮箱监诊应用 149
一、齿轮箱监诊共性问题 149
二、测点选择与安装 152
三、真空泵齿轮箱监诊实例 153
第六章 逻辑诊断与机械故障树分析 157
第一节 逻辑诊断基本问题 157
一、逻辑代数的基本概念 157
二、变量间逻辑关系与逻辑运算 157
三、故障诊断中的基本逻辑问题 159
第二节 故障树分析法概述 163
一、故障树分析起源与发展 163
二、故障树分析法基本概念 163
三、故障树分析法的过程 163
四、故障树分析法的优点 164
五、故障树分析法的缺陷 165
六、故障树分析的步骤 165
七、故障树分析法中采用的符号 166
第三节 故障树的建造 168
一、故障树建立的主要价值 168
二、建立故障树的主要步骤 169
三、建立故障树注意事项 170
四、故障树与结构函数 171
五、故障树的化简 172
第四节 故障树的定性分析 173
一、割集与最小割集 173
二、路集和最小路集 174
三、最小割集算法 174
四、最小路集算法 176
第五节 故障树的定量分析 177
一、事件和与事件积的概率计算公式 177
二、用最小割集结构函数求顶事件发生概率 178
三、事件重要计算 179
第七章 造纸机械监诊系统简介 183
第一节 概述 183
第二节 监诊系统类型 183
一、监诊系统现状 183
二、监诊系统分类 184
第三节 监诊系统的组成 185
一、基本构成 185
二、发展趋势 186
第四节 定期监诊系统 187
一、数据采集器 187
二、软件功能及工作方式 188
第五节 连续监诊系统 190
一、单机系统 190
二、分布式集散系统 190
三、造纸机在线监诊系统介绍 191
第六节 故障诊断专家系统 195
一、专家系统概述 195
二、专家系统分类 197
三、专家系统的理想模型 197
四、专家系统的基本结构 198
第八章 润滑油系的监测与诊断 200
第一节 油样分析方法与应用 200
一、磁塞检查法 200
二、颗粒计数器方法 200
三、油样光谱分析法 201
四、油样铁谱分析法 201
第二节 油样光谱分析法 202
一、光谱分析法的物理原理 202
二、原子吸收分光光度计的工作原理 202
三、原子发射光谱法的工作原理 204
四、油样光谱法的发展应用概况 204
第三节 油样铁谱分析法 205
一、分析式铁谱仪的组成及工作原理 205
二、分析式铁谱仪的定性及定量分析 206
三、直读式铁谱仪的组成及工作原理 207
第四节 油样常规的判别标准 208
一、机械零部件磨损曲线 208
二、油样诊断的判别标准 209
三、油样常规理化分析 211
第九章 温度测量与设备监诊 213
第一节 温度与温度测量 213
一、温度测量的基本原理 213
二、温度测量方法 213
三、温度计的分类 214
第二节 红外监测基本原理 214
一、红外线 215
二、红外线辐射的基本定理 215
三、红外辐射基本定理 216
四、红外线辐射在大气中的传输 217
第三节 红外探测器 218
一、红外探测器的类型及工作原理 218
二、红外探测器的性能和特点 220
第四节 红外测温仪表 220
一、红外测温仪表的分类及工作原理 220
二、红外测温在设备诊断中的应用 222
第五节 红外热成像系统 222
一、红外热成像系统分类 223
二、光机扫描像仪的工作原理 223
三、红外热电视的工作原理 224
四、红外成像技术在设备诊断上的应用 225
第六节 造纸机械的温度诊断 226
一、红外温度诊断 226
二、温度诊断对象及诊断方法 228
三、造纸机械的温度诊断的实例 229
第十章 超声与声发射监诊法 231
第一节 超声诊断基本原理 231
一、声与超声波 231
二、超声波的特点 231
三、超声波的类型 232
四、超声波的传播速度与声阻抗 233
五、超声波垂直射到平界面上的反射和透射 234
六、超声波倾斜入射到平界面上的反射和折射 238
七、超声波的衰减 239
八、超声声场 239
第二节 超声波探伤方法 240
一、脉冲反射法 240
二、穿透法 241
三、共振法 242
第三节 声发射技术 242
一、声发射机理 242
二、声发射信号的传输 242
三、声发射技术的特点 243
四、声发射技术测量的参数描述 243
第四节 超声诊断 244
一、超声波诊断仪 244
二、超声波探伤的应用 245
第十一章 传感器及监诊标准简介 249
第一节 传感器简介 249
一、传感器定义 249
二、传感器命名法及代号 249
三、传感器的应用 250
四、传感器的分类 250
五、传感器的选用 251
第二节 造纸机械监诊常用的传感器 252
一、电涡流位移传感器 252
二、速度传感器 252
三、压电式加速度传感器 253
第三节 传感器的安装与使用 254
一、电涡流位移传感器探头的安装 254
二、加速度传感器的安装 254
三、传感器的使用 256
第四节 相关监诊标准与评价方法 256
一、振动标准 256
二、动平衡标准 259
三、对中标准 261
四、评价与诊断方法示例 261
第五节 机械监诊技术的主要理论和方法小结 263
主要参考文献 268