《机械故障诊断》实验指导书

1、机械故障诊断实验指导书理工大学物流工程学院港机实验室编“机械故障诊断”课程具有学科前沿性、知识综合性的特征，且实践 性很强，学生在课堂学习的基础上，必须上实验课，以增强所学知识。机 械故障诊断课程实验主要包括机械故障振动诊断实验、润滑油理化指标分 析实验、油料铁谱分析实验。本指导书由金超球编写，周强教授审阅。实验一振动诊断实验 3实验二润滑油理化指标分析实验 6实验三铁谱分析实验 9实验一振动诊断实验一、实验目的、意义通过振动测试实验，了解振动测试仪器的使用方法、测点的位置选择、 振动信号的分析方法，初步理解机械振动功率谱的物理意义，加深对机械 故障振动诊断技术掌握。二、实验基本原理与方法基本

2、原理：机械设备的外部振动信号可以反映机械设备部的状态变 化。通过测量机械设备外部的信号并加以处理，可以识别设备振动激励源、 振动传递途径和状态变化。方法：将振动传感器安装在综合实验台的机械设备上，测量不同位置 的振动信号，并进行信号的相关分析、功率谱分析等，得出机器不同位置 的振动信号特征，最后选择出较好的机械振动状态监测点。三、主要仪器和耗材主要仪器：计算机、振动数据采集系统、电荷放大器、振动压电加速 度传感器。（记下仪器名称）耗材：信号线、磁座、镊子、砂纸、抹布等。地点：港机系实验室一楼，机械综合实验台。四、实验方案与技术路线实验方案：（1）敲击实验：用锤子对传感器安装点附近进行敲击。（2

3、）改变采样频率，分别测取时间历程，并做频谱分析。技术路线:1在综合实验台上选择振动测点；2. 安装传感器，用信号线联接传感器、放大器、信号调理仪器、计算 机等；3. 启动计算机，进入测试界面；4. 设置相关测试参数；5. 启动综合实验台的制动器实验台；6. 等电机工作稳定后开始测试；7. 观察测试过程中的时间曲线和对应的频域谱图；8分析频域谱图上的谱线产生的原因。（利用计算机画出时间曲线和对应的频域谱图，回去分析）思考题：1、从频域谱图上看，有没有机械松动的现象？为什么？时间曲线能否 反映这种现象？2、本实验台的机械振动，有没有电磁激励引起的频率成分？为什么？3、从敲击实验结果，你有什么新的认

4、识？4、你能分辨出有关的滚动轴承通过振动频率成分吗？为什么？5、画出振动测试系统的组成框图。实验二润滑油理化指标分析实验一、实验目的学生通过润滑油理化指标分析实验，了解润滑油油质劣化程度的检测 指标及检测方法，初步理解润滑油油质变化对机械设备造成不良影响的机 理，加深对机械状态、润滑油作用的理解。二、实验基本原理与方法基本原理：在机械设备中，润滑油起着 润滑、冷却、防护、密 封、清洗 等作用。但在设备使用中，润滑油会逐渐氧化变质，失去它保护机械设备 的作用。润滑油的主要理化指标会随着油品的氧化变质而发生变化，检测 润滑油的理化指标可以监测油品的质量变化。方法：依据国家的相关检测标准（参考GB/

5、T265-88、GB/T264-88、GB/T260-8& GB/T511-88），检测润滑油的粘度、酸值、水分、杂质。三、主要仪器和耗材润滑油粘度测定仪、润滑油酸值测定仪、润滑油水份测定器、润滑油机械杂质测定仪、烘箱、秒表（分度为 0.1s ）、分析天平耗材：新润滑油、旧润滑油、甘油、凡士林、无釉瓷片、广口瓶（以50100ml带塑料或橡胶密封盖物色小瓶为宜）、洗涤用轻质汽油或NY120溶剂油、铬酸洗液、6090C石油醚（化学纯）、95%乙醇（化学纯）四、实验方案与技术路线实验方案:(1) 取在机器上使用后更换下来的润滑油做实验。(2) 取相同牌号没有使用过的润滑油做实验。技术路线：1

6、. 润滑油粘度测定实验：2. 润滑油酸值测定实验；3. 润滑油水份测定实验；4. 润滑油机械杂质测定实验；思考题：1、润滑油的理化指标有多少个？其它理化指标能反映润滑油油质 变化吗？2、润滑油在使用过程中，有哪些因素会造成润滑油粘度增加？又 有哪些因素会造成润滑油粘度减少？3、反映工业齿轮油、燃机机油油质变化的指标是一样的吗？为什 么？4、润滑油在使用过程中，有哪些因素会造成润滑油水分和酸值的 增加？实验三铁谱分析实验一、实验目的学生通过润滑油油样铁谱分析实验，深入掌握铁谱分析的定性分析方 法和定量分析方法，了解铁谱片上微粒的形貌与设备磨损状态的关系，加 深对铁谱分析原理的理解。二、实验基本原

7、理与方法基本原理：就是利用铁谱仪（Ferrograph ）从润滑油样（脂）试样中, 分离和检测出磨屑和碎屑，从而分析和判断机器运动副表面磨损类型、磨 损程度和磨损部位的技术。方法：直读式铁谱分析、分析式铁谱分析三、主要仪器和耗材主要仪器：直读式铁谱仪、分析式铁谱仪。耗材：使用过的润滑油、试管、玻璃基片、氟硅胶管、四氯乙烯、丙 酮四、实验方案与技术路线实验方案：（1）取在机器上使用后更换下来的润滑油做直读式铁谱分析实验。（2）取在机器上使用后更换下来的润滑油做分析式铁谱分析实验。技术路线：（1）取少许润滑油做实验前的预处理：加热、震荡、稀释；（2）取少许润滑油做直读式铁谱实验；(3) 取少许润滑油，用制谱仪制作铁谱片；(4) 用铁谱显微镜白色反射光观察铁谱片；(5) 用铁谱显微镜白色透射光观察铁谱片；(6) 用铁谱显微镜的双色光观察铁谱片；(7) 用铁谱显微镜的偏振光观察铁谱片；思考题：1