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各种故障引起的振动都有其特征频率。比如转子不平衡的振动频率是工频，齿轮联轴器(带中间齿套)不对中的振动频率是倍频，油膜涡动的振动频率是0.5倍(实际更小)，等等。根据各频率分量的幅值和分布，找出有异常变化的频率，然后结合故障特征频率，探索振动激振力的来源，从而识别振动故障的类型，是一种常用的诊断方法。然而，反过来，某一振动频率与各种类型的故障有关。比如动不平衡的特征频率是工频，但不能说工频高就意味着发生动不平衡，因为有些轴承和非中度故障的振动频率也是工频。因此，频率与振动故障之间的对应关系并不成立。

为了得到正确的诊断结论，需要对各种振动信息进行综合分析。

常见故障特征频率及对应的故障类型简述如下：

工频

工频分量在所有情况下都存在，工频幅值几乎都是，异常增大时应视为故障的特征频率。与工频相对应的故障类型有很多。大部分(60%以上)是不平衡故障，如机械损伤、转子脱落(叶片断裂、叶轮断裂等。)、结垢、初始不平衡、轴弯曲等。同时有相当一部分(接近40%)是轴承偏心故障，如游隙过大、轴承合金磨损、轴颈与轴承偏心、轴承座刚度差过大等。此外，刚性联轴器的角度(端面)错位；支架、壳体、基础松动、变形、裂纹等异常支撑刚度引起的振动或共振；运行速度接近临界速度；和发电机转子的偏心率。

二倍频

倍频成分也存在于所有情况下，其幅度往往低于工频的一半，往往伴随着递减的三倍频、四倍频、也应视为异常增加情况下的故障特征频率。倍频对应的故障类型相对集中。大部分是不对中(包括联轴器)故障，如齿式联轴器(带中间短节)和金属柔性联轴器(膜片、叠片)不对中，刚性联轴器平行(径向)不对中。其中有安装偏差大造成的冷态不对中，温差和管道力造成的轴承提升不均匀造成的热态不对中，联轴器损坏失效等。此外，还有其他低概率的故障，如转动部件松动、转子刚度不对称等。

(横向裂缝)、水平和垂直方向支撑刚度差异过大等。

低频（低于工频的频率）

一般情况下，低频成分往往不存在或者存在的幅度很小(一般不超过3m)。如果大于3 ~ 5m，应作为故障特征频率的标志加以重视。低频对应的故障类型相对复杂。可进一步分为两种，一种是分数谐波振动，如1/2倍频、1/3倍频、…，频率成分多，多为摩擦松动故障，如密封、油封、挡油板摩擦，轴瓦背紧力不足等。另一种是次异步振动，对应的是流体动力振动诱发的故障，如旋转失速、喘振、油膜涡动、油膜振荡、密封流体激振、蒸汽(气体)激振等。其中油膜振荡和密封流体激振属于自激振动，是一种非常危险的振动，能量很大。一般发生在转速高于临界转速之后，大部分都在临界转速的2倍以上，所以频率成分比较简单。

转子的临界转速

转子的临界转速是转子的固有频率，其对应的故障类型是油膜振荡、密封流体激振和临界转速区共振，因此对于老旧成熟的机组，发生概率较低。

机器自身和基础或其它附着物的固有频率

齿轮故障的特征频率

轮齿啮合和脱离时，载荷突变，碰撞加剧，瞬时高频冲击幅值和周期性变化的变频幅值相互叠加，产生调幅。制造轮齿时，分度不均匀，即齿距误差引起转速变化，产生调频。齿轮振动的特征频率为：FM I F，I为正整数(I=1，2，3，…)，其中FM ~啮合频率为载波频率，FM=F1Z1=F2Z2，

其中，f1、f2、z1和z2分别为驱动轮和从动轮的转速频率和齿数；

F ~齿轮的转速频率就是调制频率。在频谱图上，啮合频率fm为中心，齿轮速度频率F为区间，不对称分布在fm两侧(对称性与节距误差有关)。这两边叫做边带和边带。如果缺陷的分布是均匀的，例如磨损，则频谱上的边带是窄的、高的和波动的。

在断牙或大面积局部缺损的情况下，边带宽、低、平。

滚动轴承故障的特征频率

滚动体的通过频率对于滚动轴承来说，由于轴承游隙的原因，滚动体在通过载荷方向时是受力的，相反方向的力很小或没有。所以每个滚动体经过载荷方向时，力变化一次，内圈和轴颈、外圈和轴承座也激励一次。该激励频率被称为滚动元件的通过频率fe。很明显，Fe=Z FC，其中Z ~滚动体个数，FC ~滚动体的公转频率也是保持架的自转频率。

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