機械在使用中受到各種能量的作用，這些能量的作用主要包括：
（1）周圍介質(zhì)能量的作用，包括執(zhí)行任務的操作人員、修理人員和環(huán)境條件的作用；
（2）與機械運轉(zhuǎn)以及各機構(gòu)工作有關(guān)的內(nèi)部能源，如各種載荷、振動、溫度等；
（3）在制造和裝配中集聚在機械材料和零部件內(nèi)的潛伏能量（鑄件的內(nèi)應力和裝配內(nèi)應力）。
這些能量主要以機械能、熱能、化學能的形式存在，當能量達到一定數(shù)值時，將導致有害過程的出現(xiàn)，引起機械零部件初始性能和狀態(tài)的變化，如當配合副以一定的動力和速度運動時，相互將產(chǎn)生有害的摩擦過程，摩擦的結(jié)果將導致配合副出現(xiàn)磨損，使配合副的運動等發(fā)生變化�？梢婋S著有害過程的發(fā)展，首先將使零部件出現(xiàn)損傷，具體表現(xiàn)為磨損、變形、裂紋、疲勞、腐蝕等，損傷的出現(xiàn)使機械零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化，如尺寸公差、形位公差、配合間隙等的改變。結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化又導致了機械功能輸出參數(shù)發(fā)生變化，如機械的輸出功率、速度等的改變。隨著損傷程度的進一步擴大，機械零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)逐漸超出允許值。若機械零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)超出允許值，而功能輸出參數(shù)并未超出允許極限范圍，則認為機械出現(xiàn)了潛在故障，對應狀態(tài)為失常狀態(tài)，此時應通過維護進行消除；若結(jié)構(gòu)參數(shù)超限后，功能輸出參數(shù)也超出允許值，則認為機械發(fā)生了功能故障，對應狀態(tài)為故障狀態(tài)，此時應通過修理排除相應的故障。若機械經(jīng)過長時間使用后，其主要零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)都達到極限值，且系統(tǒng)功能輸出參數(shù)嚴重超限，使用的經(jīng)濟性明顯下降，此時機械處于極限技術(shù)狀態(tài)，需要進行大修或更新。
機械故障的特性分析
機械故障是與磨損、腐蝕、疲勞、老化等機理分不開的，根據(jù)機械故障形成的一般過程，機械故障主要有以下一些特性：
（l）潛在性。機械在使用中會出現(xiàn)各種損傷，損傷引起零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化，當損傷發(fā)展到使零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)超出允許值時，機械即出現(xiàn)潛在故障。由于機械設計存在一定的裕度（安全系數(shù)），因此即使某些零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)超出允許值后，機械的功能輸出參數(shù)仍在允許的范圍內(nèi)，也即機械并未發(fā)生功能故障。從潛在故障發(fā)展到功能故障一般具有較長的一段時間，因為通過潤滑、清潔、緊固、調(diào)整等手段，可以消除或減緩損傷的發(fā)展，使?jié)撛诠收系玫揭欢ǔ潭鹊目刂粕踔料�。機械故障的潛在性可通過維護保養(yǎng)來減少功能故障的發(fā)生，從而大大延長了機械的使用壽命。
（2）漸發(fā)性。由于磨損、腐蝕、疲勞、老化等過程的發(fā)生與時間關(guān)系密切，因此機械故障的發(fā)生多半與時間有關(guān)。在使用中，機械的損傷是逐步產(chǎn)生的，零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)也是緩慢變化的，機械的性gg＃數(shù)也是逐漸惡化的。絕大多數(shù)故障可能事先通過儀器進行測試和監(jiān)控，故障發(fā)生的概率與機械運轉(zhuǎn)的時間有關(guān)，機械使用時間越長，發(fā)生故障的概率就越大。故障的漸發(fā)性使機械的多數(shù)故障可以預防，故障診斷、視情維修就是建立在這一基礎上的。
（3）耗損性。機械磨損、腐蝕、疲勞、老化等過程伴隨著能量與質(zhì)量的變化，其過程是不可逆轉(zhuǎn)的。表現(xiàn)為機械老化程度逐步加劇，故障越來越多。隨著使用時間的增加，局部故障的排除雖然能恢復機械的性能，但機械的故障率仍不斷上升，新的故障將不斷出現(xiàn)。同時損傷的消除也是不完全性的，維修不可能使機械的性能恢復到使用前的狀態(tài)。機械故障的耗損性決定了機械維修級別與深度的差異，同時機械故障分布模型也不能簡單用指數(shù)分布來描述。
(4）模糊性。機械使用中，由于受到各種使用及環(huán)境條件的影響，其損傷與輸出參數(shù)的變化都具有一定的隨機性與分散性，同時，由于材料與制造等因素的影響，機械的各種極限值、初始值也具有不同的分布，同一機械，在不同的使用環(huán)境下，輸出參數(shù)隨時間也具有不同的分布，從而導致參數(shù)變化及故障判別標準都具有一定的分散性，使機械故障的發(fā)生與判別標準都具有一定的模糊性。機械故障的模糊性給機械故障的診斷與判別增加了一定的難度，也要求機械故障的研究必須宏觀與微觀相結(jié)合。
（5）多樣性。機械使用中，由于磨損、腐蝕、疲勞、老化過程的同時作用，同一零部件往往存在多種故障機理，產(chǎn)生多種故障模式，如軸的彎曲變形、磨損、疲勞斷裂等。這些故障不僅故障機理與表現(xiàn)形式不同，而且分布模型及在各級的影響程度也不同，使故障呈現(xiàn)出多樣性。機械故障的多樣性要求對故障按不同機理與模式單獨進行研究。
