序 1
前言 1
第1章 绪论 1
1.1 设备的寿命及劣化曲线 1
1.2 故障诊断的内容 2
1.3 故障诊断的基本方法 2
思考题 4
第2章 机械振动及信号 5
2.1 机械振动基础 5
2.2 振动信号的描述 10
2.3 设备状态信号的物理表现 12
思考题 13
第3章 振动信号测取技术 14
3.1 加速度传感器 14
3.2 速度传感器 18
3.3 电涡流传感器 20
3.4 结构的激振方法 24
3.5 传感器的校准与选用 27
3.6 信号预处理 28
3.7 传输中的抗干扰技术 38
3.7.1 噪声干扰的形成 38
3.7.2 噪声源 39
3.7.3 噪声的耦合方式 40
3.7.4 噪声的干扰模式 41
3.7.5 硬件抗干扰技术 42
3.8 模拟量转换为数字量 45
3.8.1 数／模（D／A）转换器 45
3.8.2 模／数（A／D）转换器 47
3.8.3 模／数转换器的性能指标 49
3.9 监测与诊断系统的组成与工作程序 51
3.9.1 监测与诊断系统的任务 51
3.9.2 监测与诊断系统的组成 52
3.9.3 实施故障监测与诊断系统的工作程序 54
思考题 59
第4章 信号特征提取—信号分析技术 60
4.1 信号特征的时域提取方法 60
4.1.1 平均值 60
4.1.2 均方值、有效值 60
4.1.3 峰值、峰值指标 61
4.1.4 脉冲指标 61
4.1.5 裕度指标 61
4.1.6 歪度指标 61
4.1.7 峭度指标 61
4.2 信号特征的频域提取方法 62
4.2.1 频域分析与时域信号的关系 62
4.2.2 周期信号与非周期信号的频谱 63
4.2.3 截断、泄露与窗函数 65
4.2.4 频混和采样定理 66
4.2.5 量化误差和栅栏效应 68
4.3 信号特征的图像表示 69
4.3.1 统计指标的图像表示 69
4.3.2 频谱的图像表示 69
4.3.3 时间历程的频谱图像表示—三维瀑布图 71
4.3.4 轴心轨迹的图像表示 72
4.3.5 轴心轨迹的空间图像表示（三维全息图） 73
思考题 73
第5章 设备状态的判定与趋势分析 75
5.1 设备状态诊断标准 75
5.1.1 振动诊断标准的判定参数 75
5.1.2 状态判定标准的分类 75
5.1.3 振动判定标准介绍 76
5.2 设备状态劣化趋势分析 86
5.2.1 状态趋势分析在故障监测预警中的作用 86
5.2.2 趋势分析应用方法 90
思考题 92
第6章 旋转机械故障诊断 93
6.1 旋转机械振动的动力学特征及信号特点 93
6.1.1 转子特性 93
6.1.2 转子一轴承系统的稳定性 94
6.1.3 转子的不平衡振动机理 94
6.1.4 转子与联轴器的不对中振动机理 95
6.1.5 转轴弯曲故障的机理 96
6.1.6 转轴横向裂纹的故障机理 97
6.1.7 连接松动故障的机理 97
6.1.8 碰摩故障的机理 97
6.1.9 喘振的机理 98
6.2 不平衡分析案例 99
6.3 轴弯曲分析案例 100
6.4 不对中分析案例 104
6.5 热变形分析案例 109
6.6 支承松动分析案例 110
6.7 油膜涡动及振荡分析案例 113
6.8 碰摩分析案例 116
6.9 喘振分析案例 117
思考题 122
第7章 滚动轴承故障诊断 124
7.1 滚动轴承的失效形式 124
7.2 滚动轴承的振动机理与信号特征 125
7.3 滚动轴承信号分析方法 128
7.4 滚动轴承故障诊断案例 132
思考题 146
第8章 齿轮箱故障诊断 147
8.1 齿轮失效形式 147
8.2 齿轮的振动机理与信号特征 148
8.3 齿轮的故障分析方法 149
8.4 齿轮故障诊断案例 153
思考题 158
第9章 电动机故障诊断 159
9.1 电动机的类型特点与测定标准 159
9.1.1 电动机的主要部件与电动机类型 159
9.1.2 电动机振动的测量与判定标准 160
9.2 电磁耦合系统的振动原理 162
9.2.1 交流感应电动机的电磁振动 162
9.2.2 直流及同步电动机的电磁振动 165
9.3 电动机的故障特征 167
9.3.1 定子异常产生的电磁振动 167
9.3.2 气隙不均匀引起的电磁振动 169
9.3.3 转子绕组异常引起的电磁振动 170
9.4 电动机故障诊断案例 171
思考题 180
第10章 设备状态调整 182
10.1 滑动轴承的间隙与测量调整 182
10.1.1 滑动轴承工作原理 182
10.1.2 滑动轴承衬的材料 183
10.1.3 滑动轴承的装配 184
10.1.4 间隙的检测与调整 186
10.2 滚动轴承的间隙与测量调整 188
10.2.1 滚动轴承的分类 188
10.2.2 滚动轴承的精度等级与配合制度 189
10.2.3 滚动轴承的装配工艺 191
10.2.4 滚动轴承的游隙及调整 193
10.3 齿轮的装配与调整 196
10.3.1 齿轮传动的精度等级与公差 197
10.3.2 齿轮传动的装配 198
10.4 联轴器对中调整 202
10.4.1 联轴器装配的技术要求 203
10.4.2 联轴器装配误差的测量和求解调整量 204
10.4.3 联轴器激光对中法 206
10.5 转子现场动平衡技术 207
10.5.1 静不平衡与动不平衡 207
10.5.2 刚性转子与柔性转子、静平衡与动平衡 208
10.5.3 刚性转子的静平衡方法 209
10.5.4 刚性转子的动平衡方法 210
思考题 213
参考文献 215