本教材基于虚实结合的教学理念，系统地阐述机械系统故障诊断基本理论、常用信号处理方法、通用机械（转子系统、轴承系统、齿轮系统）虚实结合的实验模式。本教材介绍了作者所在课题组自行开发的转子、轴承、齿轮系统故障模拟仿真系统，通过该系统可以直观地给学生演示各类故障信号、故障发生及发展整个过程、故障特征的基本原理、信号处理过程及结果等。该仿真系统在教师讲解理论课时可以作为一个有效的教学手段，对故障类型、信号特征等知识点对着仿真系统的动画及仿真信号可以让学生很直观地进行了解。学生下课后可以在机房或者自己电脑上随时在该仿真系统上对课堂上讲解的内容进行虚拟信号的仿真、信号处理及提取故障特征等学习，为高效的实物实验做理论和方法上的准备，虚实结合的教学模式为机械系统故障诊断相关课程提供了高质量实验教学新范式。

第1章 机械系统故障诊断发展现状和基本理论
1.1 机械故障诊断背景与研究意义
1.2 机械装备状态监测与故障诊断技术的发展历程
1.3 机械装备状态监测与故障诊断技术的研究现状
1.4 机械设备故障诊断方法
1.5 机械设备故障智能诊断技术的发展趋势
1.6 转轴系统故障诊断
1.7 轴承系统故障诊断基本原理
1.8 齿轮系统故障诊断基本原理
第2章 信号处理基本理论及案例
2.1 时域指标统计
2.2 快速傅里叶变换
2.3 倒频谱
2.4 经验模态分解（EMD）
2.5 包络解调
2.6 小波变换
2.7 稀疏分解算法
第3章 转子系统虚实结合故障诊断实验
3.1 转子不平衡的故障机理研究与诊断
3.2 转子不对中的故障机理研究与诊断
3.3 转子动静件摩擦的故障机理研究与诊断
3.4 转子故障模拟虚拟仿真系统
3.5 虚实结合教学模式
第4章 滚动轴承虚实结合故障诊断实验
4.1 滚动轴承故障形式及机理
4.2 滚动轴承故障诊断实验
4.3 实验仪器简介
4.4 滚动轴承故障诊断虚拟仿真系统
第5章 齿轮传动系统虚实结合故障诊断实验
5.1 齿轮传动系统典型故障
5.2 齿轮系振动模型及典型信号特征
5.3 齿轮典型故障信号的调制现象
5.4 齿轮系统振动监测与故障诊断技术实验
5.5 齿轮系统故障诊断虚拟仿真系统
第6章 航空高速轴承故障智能定量诊断
6.1 大DN值轴承动态响应特性分析
6.2 冲击混叠仿真实验
6.3 大DN值航空轴承早期微弱故障实验
6.4 支持向量机智能定量诊断实验
6.5 自适应多核支持向量机智能诊断方法
参考文献
附件：机械系统故障诊断实验报告模板