（1）故障。故障一般是指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間、條件內(nèi)，達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定的功能。

系統(tǒng)或產(chǎn)品發(fā)生故障有多方面原因，以機(jī)電產(chǎn)品為例，從其制造、產(chǎn)出和發(fā)揮作用，一般都要經(jīng)歷規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選材、加工制造、裝配、檢驗(yàn)、包裝、貯存、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、使用、維修等多個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)缺陷、失誤、偏差與損傷，這就有可能使產(chǎn)品存在隱患，即處于一種可能發(fā)生故障的狀態(tài)，特別是在動(dòng)態(tài)負(fù)載、高速、高溫、高壓、低溫、摩擦和輻射等苛刻條件下使用，發(fā)生故障的可能性更大。

一般機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備常見(jiàn)故障類(lèi)型見(jiàn)表1。

表1　一般機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備常見(jiàn)故障類(lèi)型

對(duì)產(chǎn)品、設(shè)備、元件的故障類(lèi)型、產(chǎn)生原因及其影響應(yīng)及時(shí)了解和掌握，才能正確地采取相應(yīng)措施。若忽略了某些故障類(lèi)型，這些類(lèi)型故障可能因?yàn)闆](méi)有采取防止措施而發(fā)生事故。例如，美國(guó)在研制NASA衛(wèi)星系統(tǒng)時(shí)，僅考慮了旋轉(zhuǎn)天線匯流環(huán)開(kāi)路故障而忽略了短路故障，結(jié)果由于天線匯流環(huán)短路故障使發(fā)射失敗，造成1億多美元的損失。

掌握產(chǎn)品、設(shè)備、元件的故障類(lèi)型需要積累大量的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，特別是通過(guò)故障類(lèi)型和影響分析來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)。

（2）故障的影響

從安全角度來(lái)說(shuō)，事故、災(zāi)害是指“故障引起的人身傷亡和物質(zhì)財(cái)產(chǎn)的損失”。也就是說(shuō)，故障是事故、災(zāi)害的原因。一個(gè)系統(tǒng)或產(chǎn)品從正常發(fā)展成事故有一個(gè)過(guò)程：

正?！惓！髡谞顟B(tài)→故障→事故。

征兆狀態(tài)是指，即使判斷為異常，還未達(dá)到故障以至事故與災(zāi)害狀態(tài)。通過(guò)觀測(cè)、檢測(cè)、監(jiān)視這種征兆狀態(tài)可收集到征兆信息，利用征兆信息，可以診斷、預(yù)測(cè)故障與事故。

討論故障時(shí)不能離開(kāi)功能、時(shí)間和條件三個(gè)因素。

① 功能。系統(tǒng)或產(chǎn)品發(fā)生故障，即喪失功能。其原因就是下級(jí)發(fā)生故障或不正常（其癥狀或現(xiàn)象稱為故障模式）。上級(jí)和下級(jí)的層次概念，除考慮原對(duì)象的物理、空間關(guān)系外，應(yīng)主要考慮功能聯(lián)系及其重要性方面的問(wèn)題。

故障模式若從可靠性定義來(lái)說(shuō)，一般可從五個(gè)方面來(lái)考慮：運(yùn)行過(guò)程中的故障：提前動(dòng)作；在規(guī)定的時(shí)間不動(dòng)作；在規(guī)定的時(shí)間不停止；運(yùn)行能力降低、超量或受阻。

② 條件。在研究系統(tǒng)或產(chǎn)品的故障時(shí)，首先應(yīng)了解其具有的功能及內(nèi)部狀態(tài)如何，是否有內(nèi)部缺陷和劣化的因素，是否由于環(huán)境條件或所受應(yīng)力的作用正在劣化或損傷擴(kuò)展。故障原因分為即：

誘發(fā)故障的內(nèi)因 – 內(nèi)部原因、缺陷等；

直接造成故障的外因 – 外部應(yīng)力、人員差錯(cuò)、環(huán)境條件、使用條件變化等。

③ 時(shí)間

考慮到故障對(duì)功能的影響時(shí)，必然要提出系統(tǒng)或產(chǎn)品的保證期是多少？故障大概在什么時(shí)間發(fā)生？在t=0時(shí)，功能當(dāng)然正常，但在某個(gè)時(shí)間以后就可能出現(xiàn)問(wèn)題。而且，故障發(fā)生的難易程度也是隨時(shí)間變化的。故障模式及影響分析不是按時(shí)間序列進(jìn)行分析的，這是它的不足之處。

④ 概率

在故障模式及影響分析中，一般要評(píng)定相對(duì)發(fā)生頻率等級(jí)。如果有過(guò)去的各種數(shù)據(jù)，在故障模式、影響及致命度分析中利用故障率數(shù)據(jù)，可以對(duì)故障后果作出客觀的評(píng)價(jià)。

（3）故障模式、原因、機(jī)理及效應(yīng)

① 故障模式。故障模式是從不同表現(xiàn)形態(tài)來(lái)描述故障的，是故障現(xiàn)象的一種表征，即由故障機(jī)理發(fā)生的結(jié)果 - 故障狀態(tài)。表5-1例出了一些故障模式。但產(chǎn)品不同，故障模式也不同。

如機(jī)床、汽車(chē)、起動(dòng)設(shè)備等機(jī)械產(chǎn)品的故障模式表現(xiàn)為磨損、疲勞、折斷、沖擊、變形、破裂等。某些機(jī)電產(chǎn)品的故障模式舉例如下。

水泵、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的故障模式有：誤起動(dòng)、誤停機(jī)、速度過(guò)快、反轉(zhuǎn)、異常的負(fù)荷振動(dòng)、發(fā)熱、線圈漏電、運(yùn)轉(zhuǎn)部分破損等。

容器的故障模式有：泄漏、不能降溫、加熱、斷熱、冷卻過(guò)分等。

熱交換器、配管類(lèi)的故障模式有：堵塞、流路過(guò)大、泄漏、變形、振動(dòng)等。

閥門(mén)、流量調(diào)節(jié)裝置的故障模式有：不能開(kāi)啟或不能閉合、開(kāi)關(guān)錯(cuò)誤、泄漏、堵塞、破損等。

電力設(shè)備的故漳模式有：電阻變化、放電、接地不良、短路、漏電、斷開(kāi)等。

計(jì)測(cè)裝置的故障模式有：信號(hào)異常、劣化、示值不準(zhǔn)、損壞等。

支承結(jié)構(gòu)的故障模式有：變形、松動(dòng)、缺損、脫落等。

齒輪的故障模式有：斷裂、壓壞、熔觸、燒結(jié)、磨耗（損等）。

滾動(dòng)抽承的故障模式有；滾動(dòng)體軋碎、磨損、壓壞、腐蝕、燒結(jié)、裂紋、保持架損壞等。

滑動(dòng)軸承的故障模式有：腐蝕、變形、疲勞、磨損、膠合、破裂等。

電動(dòng)機(jī)的故障模式有：磨損、變形：發(fā)熱、腐蝕、絕緣破壞等。

環(huán)境應(yīng)力造成的故障模式見(jiàn)表2所示。

表2環(huán)境影響和故陣模式