机械系统中各零部件的性能和可靠性是整个机械系统安全运行的保障，而齿轮、轴承等零件的故障通常会影响系统的运行，引起振动、停车甚至发生事故，造成严重后果。因此，及时监测、发现零件的故障并采取相应措施，对于避免意外事故的发生、降低事故造成的经济损失具有重要意义[1-2]。目前已有研究提出了许多故障诊断的有效信号分析和处理方法，为机械设备故障诊断提供了大量手段，但是针对早期故障、微弱故障、复合故障、系统故障等的诊断方法还存在不足，可靠性有限。理论层面，经快速傅里叶变换得到的离散频谱，其频率、幅值和相位均可能产生一定的误差;工程层面，机械设备复合故障和系统故障由于多因素耦合和传递路径复杂，单一的信号处理方法往往难以有效溯源故障成因[3-4]，在一定程度上限制了故障诊断技术的大规模工程应用，还需要进行更深入的研究。因此，各高校都将机械故障诊断课程作为机械工程相关专业的主干课程。机械系统故障综合模拟试验台是机械故障诊断课程的重要实验仪器，对于学生理解课堂知识和丰富实践经验具有重要作用。

　　目前市场上故障诊断相关产品种类繁多，可以实现各种齿轮、轴承、轴系等零件的常见故障模拟。但是，现有产品普遍存在故障零件更换困难的问题，导致实验教学中学生需耗费大量时间和精力更换故障零件，降低了课堂教学效率。润滑油易造成实验室环境污染，而且频繁地更换零件，也会使试验台本身的精度降低，影响实验教学效果。

　　为此，笔者设计了一种新型的多功能机械系统故障综合模拟试验台(简称试验台)，可以方便地更换故障零件，为相关的实验教学与科研工作提供保障。

　　1 试验台整体介绍

　　2 试验台设计与制作

　　3 试验台加工调试

　　4 试验台教学应用

　　5 结语

　　本文所设计的试验台通过电机、轴系、轴承、齿轮的简便更换，实现电机及机械三大系统各种常见故障的模拟。它可以实现不停机的情况下改变径向载荷加载量，真实模拟不同径向载荷下机械系统故障运行状态，同时采用不开箱更换故障齿轮的齿轮箱设计，这样大大降低了实验成本，保证了实验质量。经过多年的使用，其教学效果显著，可以满足广大高等教育机构和科研部门的教学和科研需要。

　　参考文献

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王保建 李兵 王忠睿 陈雪峰　西安交通大学机械基础国家级实验教学示范中心