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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

4.4 自相关函数73

4.4.1 自相关函数的性质73

4.4.2 自相关函数图像的判读74

4.4.3 自相关函数图像用于故障诊断的实例75

思考题77

第5章 设备状态的判定与趋势分析78

5.1 设备状态诊断标准78

5.1.1 振动诊断标准的判定参数78

5.1.2 状态判定标准的分类78

5.1.3 振动判定标准介绍79

5.2 设备状态劣化趋势分析90

5.2.1 状态趋势分析在故障监测预警中的作用90

5.2.2 趋势分析应用方法94

5.3 设备状态报告的编写96

思考题97

第6章 旋转机械故障诊断98

6.1 旋转机械振动的动力学特征及信号特点98

6.1.1 转子特性98

6.1.2 转子-轴承系统的稳定性99

6.1.3 转子的不平衡振动机理99

6.1.4 转子与联轴器的不对中振动机理100

6.1.5 转轴弯曲故障的机理101

6.1.6 转轴横向裂纹的故障机理101

6.1.7 连接松动故障的机理102

6.1.8 碰摩故障的机理102

6.1.9 喘振的机理103

6.2 不平衡分析案例104

6.3 轴弯曲分析案例105

6.4 不对中分析案例109

6.5 热变形分析案例114

6.6 支承松动分析案例115

6.7 油膜涡动及振荡分析案例118

6.8 碰摩分析案例121

6.9 喘振分析案例122

思考题127

第7章 滚动轴承故障诊断129

7.1 滚动轴承的失效形式129

7.2 滚动轴承的振动机理与信号特征130

7.3 滚动轴承信号分析方法133

7.4 滚动轴承故障诊断案例137

思考题151

第8章 齿轮箱故障诊断152

8.1 齿轮失效形式152

8.2 齿轮的振动机理与信号特征153

8.3 齿轮的故障分析方法154

8.4 齿轮故障诊断案例158

思考题163

第9章 电动机故障诊断164

9.1 电动机的类型特点与测定标准164

9.1.1 电动机的主要部件与电动机类型164

9.1.2 电动机振动的测量与判定标准165

9.2 电磁耦合系统的振动原理167

9.2.1 交流感应电动机的电磁振动167

9.2.2 直流及同步电动机的电磁振动170

9.3 电动机的故障特征172

9.3.1 定子异常产生的电磁振动172

9.3.2 气隙不均匀引起的电磁振动174

9.3.3 转子绕组异常引起的电磁振动175

9.4 电动机故障诊断案例176

思考题185

第10章 设备状态调整187

10.1 滑动轴承的间隙与测量调整187

10.1.1 滑动轴承工作原理187

10.1.2 滑动轴承衬的材料188

10.1.3 滑动轴承的装配189

10.1.4 间隙的检测与调整191

10.2 滚动轴承的间隙与测量调整193

10.2.1 滚动轴承的分类193

10.2.2 滚动轴承的精度等级与配合制度194

10.2.3 滚动轴承的装配工艺196

10.2.4 滚动轴承的游隙及调整198

10.3 齿轮的装配与调整201

10.3.1 齿轮传动的精度等级与公差202

10.3.2 齿轮传动的装配203

10.4 联轴器对中调整207

10.4.1 联轴器装配的技术要求208

10.4.2 联轴器装配误差的测量和求解调整量209

10.4.3 联轴器激光对中法211

10.5 转子现场动平衡技术212

10.5.1 静不平衡与动不平衡212

10.5.2 刚性转子与柔性转子、静平衡与动平衡213

10.5.3 刚性转子的静平衡方法214

10.5.4 刚性转子的动平衡方法215

思考题218

第11章 其他故障诊断技术220

11.1 断口分析技术220

11.1.1 断口分析基础知识220

11.1.2 疲劳断口的特征221

11.1.3 突发断口的特征222

11.1.4 断口分析诊断实例223

11.2 材料探伤技术224

11.2.1 渗透探伤技术224

11.2.2 磁粉探伤技术225

11.2.3 超声波探伤技术226

11.2.4 射线探伤技术226

11.3 油液分析技术227

11.4 红外热像技术228

11.5 声发射技术229

参考文献231