《机械故障诊断》实验指导书

1、机械故障诊断实验指导书武汉理工大学物流工程学院港机实验室编二零零六年十月前 言“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。目 录实验一 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

2、。二、实验基本原理与方法基本原理：机械设备的外部振动信号可以反映机械设备内部的状态变化。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

3、点附近进行敲击。（2）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，你有什么新的认识？4、

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/T265-88、GB

5、/T264-88、GB/T260-88、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、6090石油醚（化学纯）、95乙醇（化学纯）等。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润滑油粘度测定实验：2润滑油酸值

6、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、内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、实验基本原理与方法基本原理：就是利用铁谱仪（Ferrograph）

7、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