北京唐智科技发展有限公司 唐德尧

介绍了笔者基于故障机理分析所提出的“定点疲劳与轴承齿轮匹配”、“轨道波磨与系统工程”和“结构广义共振与自适应阻尼减振”等理论及其在铁路、城轨交通和风力发电领域的应用，说明了故障机理分析不仅有益于实现先进主动诊断，还能支持对机械装备在减少故障发生率方面的发展、创新。

传统的机械装备故障诊断多以研究已有故障的信号特征为基础，但对于新的装备故障预警便因没有故障案例可循而不免漏诊。故障机理分析就是针对从未监测过的装备做出其可能发生的故障模式及信息特征的推理，为自动化主动诊断提供理性指导，以期在故障出现时，立即捕获信息并预警，还能为维修、制造、设计部门提供解除或延缓装备故障的合理化建议。

一、定点疲劳故障与轴承齿轮匹配设计

装备传动系统设计选用专业工厂独立设计、制造的轴承与齿轮时，往往没有考虑轴承齿轮的匹配要求，从而出现定点疲劳，导致故障多发、信息异常、常规诊断漏诊[1]、[2]。如普遍认为齿轮故障总是因材质、制造等随机因素而首先在单处发生，诊断只需捕获共振解调信号中出现的齿轮转频的一阶谱便能发现故障。但SS4机车的大齿轮故障信号却首先出现在四、八阶谱。定点疲劳理论[3]、[4]分析证明：88个齿的SS4大齿轮有八个或四组均布的定点疲劳点，JK00430诊断系统据此自动捕捉信息（图1、2）。调查发现：设计和技术改造中凡是按照定点疲劳理论实现了轴承齿轮匹配的，则故障率甚低；……