滚动轴承测试技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王红军

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2008-4

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787111225713

丛书系列:

图书标签:

• 机械
• 滚动轴承
• 轴承测试
• 测试技术
• 机械工程
• 故障诊断
• 振动分析
• 精度测量
• 工业检测
• 质量控制
• 轴承寿命

机械动力学与故障诊断：基于信号处理的高级应用 本书聚焦于现代机械系统运行状态的深入理解与预测性维护策略的构建，尤其侧重于旋转机械，如齿轮箱、涡轮机和泵类设备，其核心技术——振动分析和状态监测。 本书并非专注于滚动轴承这一单一部件的测试方法，而是将视角提升至整个机械动力学系统的层面，探讨如何通过采集和分析系统级的动态响应信号，实现对设备健康状况的全面、实时评估和早期故障预警。内容涵盖了从基础的机械振动理论到先进的非线性动力学分析，再到机器学习在状态识别中的实际应用。 --- 第一章 机械动力学基础与系统建模 本章奠定整个状态监测分析的理论基础。首先，系统回顾了经典力学中的振动理论，包括单自由度和多自由度系统的自由振动、强迫振动及随机振动响应分析。重点阐述了如何利用拉格朗日方程和牛顿第二定律建立复杂机械系统的运动微分方程。 随后，深入探讨了连续介质的振动特性，特别是梁、板结构的模态分析。引入了有限元方法（FEM）在建立高精度机械系统动力学模型中的应用，解释了如何通过建立精确的系统模型来预测正常工作状态下的理论频谱特征，并为后续的故障特征提取提供基准。 此外，本章还详细介绍了机械系统中的非线性因素，如间隙、摩擦和阻尼的数学描述。强调了在实际工程中，线性模型局限性，并引导读者理解非线性动力学行为（如跳动、倍频现象）在早期故障诊断中的指示意义。 第二章 振动信号的采集、调理与数字化 可靠的输入信号是所有诊断技术的前提。本章详尽介绍了振动信号的获取、转换和预处理技术。 从传感器原理入手，详细对比了加速度计、速度传感器和位移传感器的特性、适用范围及安装规范。特别强调了安装位置对信号质量的影响，以及如何通过阻抗匹配和电荷放大技术保证信号的保真度。 在信号调理环节，重点分析了抗混叠滤波器的设计原则和截止频率的选择，确保数字化过程的准确性。核心内容集中于模拟信号到数字信号的转换（ADC），包括采样定理的工程应用、量化误差分析以及高分辨率采集系统的构建。 本章的实践性部分，指导读者如何进行多通道同步采集，以分析设备中不同部件之间的相位关系和传递函数特性，这是诊断耦合振动和转子动力学问题的关键。 第三章 经典频域与时频分析技术 信号处理是振动分析的“语言”。本章系统介绍了将原始时域信号转化为有效特征参数的方法。 首先，深入讲解了傅里叶变换（FT）及其快速实现算法——快速傅里叶变换（FFT）。内容包括谱线泄漏、分辨率与方差的权衡，以及如何利用窗函数技术优化频谱的清晰度。 其次，扩展至更高级的时频分析技术，特别是短时傅里叶变换（STFT）和小波变换（Wavelet Transform）。阐释了STFT在分析时变信号（如启动、停机过程）中的优势与局限。小波变换作为一种多分辨率分析工具，被详细介绍其在检测瞬态冲击信号（如冲击载荷和早期轴承滚道剥落）方面的优越性。 本章还涵盖了功率谱密度（PSD）和能量谱的计算，以及通过谱线分析识别周期性故障特征的方法，例如转频、啮合频率及其谐波、边频带的识别与归因。 第四章 机械系统故障的特征提取与诊断模型 本章将理论分析与实际故障模式关联起来，构建故障识别的逻辑框架。 重点分析了不同类型机械故障对振动信号的影响机理： 1. 转子不平衡与不对中： 讨论一倍频和二倍频的幅值和相位变化规律，以及如何利用转子动力学知识进行源头定位。 2. 齿轮箱故障（齿面磨损、断齿）： 详细介绍啮合频率边频带分析（Sideband Analysis）和解调技术，用以提取低频故障特征。 3. 冲击类故障（间隙、裂纹）： 介绍冲击信号的能量集中特性，并深入探讨了基于时域峭度（Kurtosis）和峰值因子（Peak Factor）等高阶统计量的应用。 引入了更先进的解调技术，如包络谱分析（Envelope Analysis），解释了如何通过解调技术将隐藏在背景噪声中的周期性冲击信号（如滚道损伤）频率成分放大并清晰地显示出来。 第五章 现代状态监测与基于数据的诊断方法 本章面向预测性维护（PdM）的前沿发展，将信号处理技术与信息科学相结合。 内容包括： 1. 系统健康指数（HHI）的构建： 如何选择关键特征参数，并利用主成分分析（PCA）或因子分析（FA）进行降维，构建能够量化设备健康退化程度的综合指标。 2. 基于阈值的预警系统设计： 探讨如何根据设备的实际运行工况（如负载、转速变化）自适应地设置报警阈值，以降低误报率。 3. 机器学习在故障分类中的应用： 详细介绍监督学习（如支持向量机SVM、随机森林）和深度学习（如卷积神经网络CNN）在振动特征向量分类中的应用流程，包括数据标注、模型训练和泛化能力的评估。重点讨论如何训练模型以区分相似的故障类型或区分负载变化与真实故障。 第六章 现场测试、数据管理与预测性维护策略 本章关注将实验室理论转化为可靠的工业实践。 讨论了离线监测（定期走访）与在线监测（永久在线传感器）系统的架构设计和数据传输协议（如OPC UA, MQTT）。强调了数据质量管理在长期趋势分析中的重要性。 最后，本章详细阐述了从故障诊断到寿命预测（Remaining Useful Life, RUL）的过渡。介绍基于退化模型的寿命预测方法，例如高斯过程回归（GPR）和贝叶斯推理，旨在为维护决策提供量化的时间窗口，实现从反应性维护向预测性维护的战略转型。 --- 本书适合从事机械设备状态监测、振动分析工程师、设备维护专家、以及致力于旋转机械动力学和预测性维护技术研究的高级工程技术人员和研究生阅读。它提供了一个从基础动力学原理到前沿数据驱动诊断的完整知识体系。

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这本关于光学传感器的专著，简直是为我们这些长期在精密仪器领域摸爬滚打的工程师们量身定做的。我最初对这类书籍总抱有一种保留态度，觉得很多理论讲解可能过于晦涩，实践指导又过于基础。然而，这本书完全打破了我的刻板印象。它开篇就用极其清晰的图示和数学模型，剖析了干涉测量、衍射光栅等核心技术的物理原理，让你在理解“为什么”的同时，也掌握了“怎么做”。尤其值得称赞的是，作者深入探讨了如何处理环境噪声和温度漂移对测量精度的影响，这在实际工业应用中是绕不开的痛点。书中针对不同应用场景（比如微米级位移监测和纳米级形位公差检测）给出了详细的系统设计流程和参数选择指南，配有大量的案例分析，这些案例绝不是那种为了凑字数而堆砌的空洞叙述，而是真正基于实验数据和工程实践的总结。读完前三章，我立刻感觉手中那些复杂的信号处理算法不再是黑箱，甚至动手优化了我们实验室现有设备中的滤波模块，效果立竿见影。对于任何希望从“会用”升级到“精通”光电检测技术的专业人士来说，这本书的价值是无可替代的，它更像是一位经验丰富的老前辈在手把手地传授绝活。

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读完这本关于现代电力电子系统热管理技术的书，我仿佛完成了一次从器件级到系统级的全面升级。在功率器件不断集成化和高功率密度的趋势下，散热已成为制约系统性能的瓶颈，而这本书精准地抓住了这一痛点。它没有停留在简单的对流散热片设计，而是系统地阐述了从半导体芯片结温（$T_j$）到环境温度之间的热阻网络构建。作者对液冷技术，特别是微通道冷板和相变材料（PCM）的应用进行了非常深入的探讨。我特别欣赏它将热设计与电磁兼容性（EMC）和可靠性分析相结合的跨学科视角。书中有一章详细介绍了如何利用有限元分析软件（如ANSYS Icepak或Fluent）建立一套包含热、流、固耦合的仿真流程，用以预测长期运行下的焊点热疲劳寿命。不同于市面上常见的仅关注单相冷却的文献，这本书对热管、回路热管等两相冷却系统的性能曲线和启动机制的解释非常到位，图表清晰易懂。对于从事大功率变流器、电动汽车电驱动系统或高密度服务器电源设计的工程师而言，这本书提供的热设计思路具有极强的超前性和指导性。

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坦白说，我对那些试图用一套模型解决所有流体力学问题的书籍一直持怀疑态度。然而，这本专注于计算流体力学（CFD）网格生成与优化策略的著作，成功地扭转了我的看法。它没有沉溺于基础的纳维-斯托克斯方程的推导（那部分只是轻描淡写地带过），而是直击CFD模拟中最耗时、最影响精度的核心环节——网格。作者对结构化网格、非结构化网格、混合网格以及最新的贴体网格技术的优缺点进行了近乎苛刻的批判性分析。特别是关于边界层网格的处理，书中详细列举了$y^+$值的选择标准、壁面函数的使用限制，以及如何在高曲率区域保证网格正交性，这些都是我过去在仿真中经常栽跟头的地方。书中展示了大量的网格划分前后对比图，并量化了不同网格质量对出口流量系数、压力损失等关键物理量的偏差影响，这种数据驱动的论证方式极具说服力。此外，对于自适应网格加密（AMG）技术，作者不仅仅停留在理论介绍，还提供了如何根据求解残差和物理量梯度自动调整网格的实用算法思路。这本书是献给那些希望将仿真精度提升到工程可信度水平的进阶用户的宝贵资源。

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这本关于工业机器人运动规划与控制的教材，内容组织得极为巧妙，它成功地架起了一座理论数学与实际操作之间的桥梁。对于初学者来说，它从基础的齐次变换矩阵和欧拉角开始，循序渐进地介绍了如何建立机器人坐标系。但其精髓在于后续章节对复杂运动学逆解的讨论，作者并没有仅仅给出解析解的公式，而是详细对比了迭代法、数值法和雅可比矩阵伪逆法在不同自由度机械臂上的收敛速度和鲁棒性。更具实践价值的是，书中关于碰撞检测和避障算法的部分，引入了环境模型（如点云、体素）的建立方法，并对比了基于图搜索（如RRT*）和基于优化的轨迹规划方法。我印象深刻的是关于力控与柔顺操作的章节，它用非常直观的方式解释了牛顿-欧拉方程在线力矩反馈中的应用，以及如何通过阻抗控制实现与未知环境的安全交互。全书的语言风格严谨而不失启发性，很多关键概念都配有清晰的流程图和伪代码，这使得读者在学习完理论后，能够迅速将其转化为实际的控制程序，而不是停留在纸上谈兵的阶段。它无疑是机器人控制领域一本不可多得的实战型参考书。

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我是在一个偶然的机会接触到这本关于高级材料失效分析的书的，当时我们部门正面临一个棘手的疲劳断裂问题，传统方法查不出所以然。这本书的叙事风格非常引人入胜，它没有直接跳入复杂的断裂力学公式堆砌，而是以一种“侦探破案”的口吻，从宏观的形貌观察入手，层层递进地揭示了材料在特定应力循环下微观结构的演变过程。作者对扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）图像的解读能力简直令人叹服，他不仅展示了典型的疲劳条纹、微裂纹萌生点，还结合了能谱分析（EDS）来追踪特定杂质元素在裂纹尖端的富集情况。书中花了很大篇幅讲解了如何根据裂纹扩展速率曲线（da/dN vs. ΔK）反推出材料的Paris定律常数，并提供了一套快速评估临界载荷的简化方法。最让我印象深刻的是关于腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂的对比章节，作者通过精心挑选的图谱，清晰地区分了这两种相似但机理迥异的失效模式，这对于准确诊断现场故障至关重要。这本书的深度和广度，使其超越了普通的教科书，更像是一本实战手册，充满了解决实际问题的智慧。

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