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往复机械的状态监测和故障诊断技术是国内外故障诊断领域的研究热点之一,该文针对往复机械数据采集系统设计和基于冲击响应信号分析的往复机械故障诊断方法展开研究.针对现有往复机械数据采集系统的数据传输的问题,将USB总线技术应用于往复机械故障诊断数据采集系统的设计中,设计结果表明,基于USB总线的往复机械数据采集系统具有数据传输速度高,使用方便灵活的特点,并且可以应用到其它应用领域的数据采集.往复机械冲击响应信号分析对往复机械的状态监测和故障诊断有着重要的意义,该文建立了机械系统冲击响应信号的数学模型,将冲击响应信号分析分为信号的检测和参数提取两步进行.在冲击响应信号的检测中,分别采用基于小波多分辨分析的方法和基于小波熵的方法.在冲击响应信号的参数提取中,采用了基于Laplace小波相关滤波与遗传算法相结合的冲击响应信号的参数提取方法.将往复机械冲击响应信号分析方法应用于往复机械气阀的振动信号处理上,实现了基于冲击响应信号检测的气阀状态监测和基于冲击响应信号参数提取的气阀故障识别两部分功能.以往复压缩机气阀故障试验为例,利用上述方法对气阀进行状态监测和气阀故障识别,取得了良好的效果.将气阀状态监测和故障识别有机结合起来,组建了基于冲击响应信号分析的气阀故障诊断系统基本框架.该文涵盖数据采集系统设计和方法研究两方面内容,在系统设计上包含硬件设计、软件设计和驱动设计三部分内容;方法研究方面包含理论研究、实际应用两部分内容.