第1章
齿轮箱故障诊断概论
齿轮箱在工业中的地位 · 常见故障类型 · 振动分析基本原理 · 学习路径与目标
概论故障类型
第2章
振动信号基础
周期/非周期信号 · FFT物理意义 · 采样定理与混叠 · 时域频域概念
信号傅里叶
第3章
传感器选型与安装
加速度传感器原理 · ICP与电荷型 · 磁吸/螺纹安装 · 布局策略与避坑
传感器安装
第4章
数据采集系统搭建
NI DAQ vs PLC · 采样率/分辨率 · 抗混叠滤波器 · 信号调理与增益
采集硬件
第5章
时域分析实战
峰值/峰峰值/RMS · 峭度与脉冲因子 · 波形识别 · 齿轮点蚀案例
时域特征
第6章
频域分析实战
频谱图解读 · 边频带分析 · 谐波/次谐波 · 齿轮啮合调制案例
频谱边频
第7章
包络分析（解调分析）
希尔伯特变换 · 包络谱提取 · 轴承故障频率 · 外圈故障案例
包络轴承
第8章
倒频谱分析
倒频谱定义与计算 · 齿轮箱应用 · 边频带分离 · 均匀磨损案例
倒频谱边频
第9章
时频分析技术
短时傅里叶STFT · 小波变换 · Wigner-Ville · 变速工况诊断
时频小波
第10章
阶次跟踪分析
变转速挑战 · 阶次跟踪原理 · 计算阶次谱 · 风电齿轮箱案例
阶次变转速
第11章
轴承故障诊断专题
滚动轴承结构 · 保持架/内外圈/滚动体故障 · 润滑不良振动
轴承故障频率
第12章
齿轮故障诊断专题
啮合频率 · 齿面磨损/齿根裂纹/断齿 · 齿轮箱共振
齿轮啮合
第13章
轴与联轴器故障诊断
轴弯曲/裂纹 · 不对中(平行/角度) · 联轴器磨损振动模式
轴不对中
第14章
松动与结构共振
基础松动 · 螺栓松动 · 结构共振识别 · 模态测试基础
松动共振
第15章
油膜轴承与滑动轴承
油膜涡动/振荡 · 滑动轴承磨损 · 与滚动轴承振动差异
滑动轴承油膜
第16章
信号预处理技术
去趋势项 · 滤波(低通/高通/带通) · 加窗(Hanning/Hamming) · 重采样
预处理滤波
第17章
特征提取与降维
统计特征 · 频域特征 · PCA · t-SNE可视化
特征降维
第18章
机器学习入门
监督/非监督 · SVM · 随机森林 · K-means故障分类
机器学习分类
第19章
深度学习在振动分析中的应用
CNN结构 · 一维振动输入 · LSTM趋势预测 · 端到端故障诊断
深度学习CNN
第20章
Python振动分析工具箱
NumPy/SciPy信号处理 · Matplotlib可视化 · PyVib · 频谱分析脚本
Python编程
第21章
MATLAB振动分析工具箱
Signal Processing Toolbox · Vibration App · Simulink · 与Python对比
MATLAB仿真
第22章
状态监测系统设计
在线/离线监测 · 阈值报警 · 趋势分析 · 健康指标HI构建
监测系统HI
第23章
工业通信协议
Modbus · OPC UA · MQTT · 边缘计算与云端架构
通信协议
第24章
故障诊断案例1：高速齿轮箱断齿
现场采集 · 频谱分析 · 根因定位 · 维修建议
案例断齿
第25章
故障诊断案例2：风机轴承保持架断裂
包络谱分析 · 特征频率匹配 · 验证与复盘
案例保持架
第26章
故障诊断案例3：轧机万向轴不对中
相位分析 · 全频谱图 · 轴心轨迹 · 调整方案
案例不对中
第27章
故障诊断案例4：压缩机齿轮磨损
时域趋势 · 油液分析辅助 · 综合决策
案例磨损
第28章
国际标准与规范
ISO 10816 · ISO 7919 · API 670 · 对标方法
标准ISO
第29章
报告撰写与沟通技巧
诊断报告结构 · 数据可视化 · 非技术人员沟通 · 优秀报告案例
报告沟通
第30章
课程总结与进阶路径
知识体系回顾 · 推荐书籍/论文 · 认证考试(ISO 18436) · 学习社区
总结进阶