油液分析技术是对机械设备实施状态监测和故障诊断的重要手段，其应用成功的关键在于油液光谱故障诊断的理论和方法是否完善。如何利用油液分析数据监测设备的磨损状态是一个亟待解决的问题，油液分析故障诊断专家系统是油液分析技术发展的必然趋势和结果。 本文从理论和实际应用两个方面，对油液分析故障诊断中界限值的制定和专家系统中知识库的建立进行了较深入的研究和探讨，同时对摩擦学系统的一般磨损规律进行时间序列分析建模，发展了一套更为准确合理的设备状态监测及故障诊断方法。总结和讨论了一般机械设备常见的磨损故障和磨损类型，并以自行火炮的发动机为重点研究对象，分析其主要摩擦副的材料组成和磨损失效规律，为进一步实施磨损状态监测奠下良好的基础，讨论了自行火炮润滑油变质原因和机理。特别是对润滑油使用性能影响较大的氧化、沉积物、添加剂损耗等的原因作了较为详细的论述，为进一步研究润滑油使用状况打下了良好的基础。 研究油液分析故障诊断理论和方法的目的在于油液分析数据作出高水平的判断。本文利用多种数学理论和方法对光谱分析数据进行处理，其中包括浓度和梯度界限值的制定，浓度和梯度的模糊综合评判。同时将神经网络技术引入到润滑油质量参数预测之中，并取得了良好的效果。 结合油液光谱分析的数据和发动机在实际中常见磨损故障现象，研制和开发了油液光谱分析诊断专家系统。该系统有知识库、推理机和应用程序接口等几部分组成，实际考核表明，该系统有较强的实用性。 在本文最后，指出了该领域进一步研究的工作，并对开展油液分析技术提出了一些想法。