（1）故障。故障一般是指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在規(guī)定的運行時間、條件內(nèi)，達不到設(shè)計規(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、選材、加工制造、裝配、檢驗、包裝、貯存、運輸、安裝、調(diào)試、使用、維修等多個環(huán)節(jié)，每一個環(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)，特別是在動態(tài)負載、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。
一般機電產(chǎn)品、設(shè)備常見故障類型見表1。
表1 一般機電產(chǎn)品、設(shè)備常見故障類型
對產(chǎn)品、設(shè)備、元件的故障類型、產(chǎn)生原因及其影響應(yīng)及時了解和掌握，才能正確地采取相應(yīng)措施。若忽略了某些故障類型，這些類型故障可能因為沒有采取防止措施而發(fā)生事故。例如，美國在研制NASA衛(wèi)星系統(tǒng)時，僅考慮了旋轉(zhuǎn)天線匯流環(huán)開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、元件的故障類型需要積累大量的實際工作經(jīng)驗，特別是通過故障類型和影響分析來積累經(jīng)驗。
（2）故障的影響
從安全角度來說，事故、災(zāi)害是指“故障引起的人身傷亡和物質(zhì)財產(chǎn)的損失”。也就是說，故障是事故、災(zāi)害的原因。一個系統(tǒng)或產(chǎn)品從正常發(fā)展成事故有一個過程：
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，還未達到故障以至事故與災(zāi)害狀態(tài)。通過觀測、檢測、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)測故障與事故。
討論故障時不能離開功能、時間和條件三個因素。
① 功能。系統(tǒng)或產(chǎn)品發(fā)生故障，即喪失功能。其原因就是下級發(fā)生故障或不正常（其癥狀或現(xiàn)象稱為故障模式）。上級和下級的層次概念，除考慮原對象的物理、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題。
故障模式若從可靠性定義來說，一般可從五個方面來考慮：運行過程中的故障：提前動作；在規(guī)定的時間不動作；在規(guī)定的時間不停止；運行能力降低、超量或受阻。
② 條件。在研究系統(tǒng)或產(chǎn)品的故障時，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、環(huán)境條件、使用條件變化等。
③ 時間
考慮到故障對功能的影響時，必然要提出系統(tǒng)或產(chǎn)品的保證期是多少？故障大概在什么時間發(fā)生？在t=0時，功能當(dāng)然正常，但在某個時間以后就可能出現(xiàn)問題。而且，故障發(fā)生的難易程度也是隨時間變化的。故障模式及影響分析不是按時間序列進行分析的，這是它的不足之處。
④ 概率
在故障模式及影響分析中，一般要評定相對發(fā)生頻率等級。如果有過去的各種數(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)，可以對故障后果作出客觀的評價。
（3）故障模式、原因、機理及效應(yīng)
① 故障模式。故障模式是從不同表現(xiàn)形態(tài)來描述故障的，是故障現(xiàn)象的一種表征，即由故障機理發(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。
如機床、汽車、起動設(shè)備等機械產(chǎn)品的故障模式表現(xiàn)為磨損、疲勞、折斷、沖擊、變形、破裂等。某些機電產(chǎn)品的故障模式舉例如下。
水泵、渦輪機、發(fā)電機的故障模式有：誤起動、誤停機、速度過快、反轉(zhuǎn)、異常的負荷振動、發(fā)熱、線圈漏電、運轉(zhuǎn)部分破損等。
容器的故障模式有：泄漏、不能降溫、加熱、斷熱、冷卻過分等。
熱交換器、配管類的故障模式有：堵塞、流路過大、泄漏、變形、振動等。
閥門、流量調(diào)節(jié)裝置的故障模式有：不能開啟或不能閉合、開關(guān)錯誤、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、斷開等。
計測裝置的故障模式有：信號異常、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、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）。
滾動抽承的故障模式有；滾動體軋碎、磨損、壓壞、腐蝕、燒結(jié)、裂紋、保持架損壞等。
滑動軸承的故障模式有：腐蝕、變形、疲勞、磨損、膠合、破裂等。
電動機的故障模式有：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表2所示。
表2環(huán)境影響和故陣模式
| 環(huán)境因素 | 主要影響 | 典型故障模式 |
| 高溫 | 熱老化 金屬氧化 結(jié)構(gòu)變化 設(shè)備過熱 粘度下降、蒸發(fā) | 絕緣失效 接點接觸電阻增大，金屬材料表面電阻增大 橡膠、塑料裂紋和膨脹 元件損壞、著火、低熔點焊錫縫開裂、焊點脫開 喪失潤滑特性 |
| 低溫 | 增大粘度和濃度 結(jié)冰現(xiàn)象 脆化 物理收縮 元件性能改變 | 喪失潤滑特性 電氣機械功能變化，液體凝固、盲管破裂 結(jié)構(gòu)強度減弱，電纜損壞，蠟變硬，橡膠變脆 結(jié)構(gòu)失效，增大活動件的磨損，襯墊、密封墊彈性消失，引起泄漏 鋁電解電容器損壞，石英晶體往往不振蕩，蓄電池容量降低 |
| 高濕度 | 吸收濕氣 電化反應(yīng) 銹蝕 電解 | 物理性能下降，電強度降低。絕緣電阻降低，介電常數(shù)增大 機械強度下降 影響功能，電氣性能下降，增大絕緣缽的導(dǎo)電性 |
| 干燥 | 干裂 脆化 ?；?/td> | 機械強度下降 結(jié)構(gòu)失效 電氣性能變化 |
| 低氣壓 | 膨脹 漏氣 空氣絕緣強度下降 散熱不良 | 容器破裂 電氣性能變化、機械強度下降 絕緣擊穿、跳弧、出現(xiàn)電弧、電暈放電現(xiàn)象和形成臭氧、電氣設(shè)備工作不穩(wěn)定甚至故障 設(shè)備溫度升高 |
| 太陽幅射 | 老化和物理反應(yīng) 脆化、軟化粘合 | 表面特性下降、膨脹、龜裂、折皺、破裂、橡膠和塑料變質(zhì)、電氣性能變化 絕緣失效、密封失效、材料失色、產(chǎn)生臭氧 |
| 砂塵 | 磨損 堵塞 靜電荷增大 吸附水分 | 增大磨損、機械卡死、軸承損壞 過濾器阻塞、影響功能、電氣性能變化 產(chǎn)生電噪聲 降低材料的絕緣性能 |
| 鹽霧 | 化學(xué)反應(yīng) 銹蝕和腐蝕 電解 | 增大磨損，機械強度下降、電氣性能變化 絕緣材料腐蝕 產(chǎn)生電化腐蝕、結(jié)構(gòu)強度減弱 |
| 環(huán)境因素 | 主要影響 | 典型故障模式 |
| 霉菌 | 霉菌吞噬和繁殖吸附水分 分泌腐蝕液體 | 有機材料強度降低、損壞、活動部分受阻塞導(dǎo)致其他形式的腐蝕，如電化腐蝕 光學(xué)透鏡表面薄膜浸濁、金屬腐蝕和氧化 |
| 風(fēng) | 力作用 材料沉積 熱量損環(huán)（低速風(fēng)） 熱量增在（高速風(fēng)） | 結(jié)構(gòu)失效、影響功能、機械強度下降 機械影響和堵塞，加速磨損 加強低溫影響 加速高速影響 |
| 雨 | 物理應(yīng)力 吸收水和浸漬 銹蝕 腐蝕 | 結(jié)構(gòu)失效，頭錐、整流罩淋雨浸蝕 增在失熱量，電氣失效，結(jié)構(gòu)強度下降 破壞防護鍍層，結(jié)構(gòu)強度下降、表面特性下降 加速化學(xué)反應(yīng) |
| 濕度沖擊 | 機械應(yīng)力 | 結(jié)構(gòu)夫效和強度下降，密封破壞，電氣元件封裝損壞< |
