【正文】 倍、…、…時(shí)，即稱為一倍頻（習(xí)慣上又稱為1X，或1）、二倍頻（2X、2）、三倍頻（3X、3）、…、（、）、（、）、…等。如某一機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速n為6000 r/min時(shí)，那么，轉(zhuǎn)速頻率＝n/60＝6000/60＝100Hz，其工頻為100Hz，二倍頻為200Hz，半頻為50Hz。其振動(dòng)波形是復(fù)雜的波形。 故障特征頻率各種不同類型的故障所引起的振動(dòng)都有各自的特征頻率。由各頻率成分的幅值大小和分布情況，從中查找出發(fā)生了異常變化的頻率，再聯(lián)系故障特征頻率探索構(gòu)成振動(dòng)激振力的來源，是判別振動(dòng)故障類型通常采用的診斷方法。例如，動(dòng)不平衡的特征頻率是工頻，但不能說工頻高就是發(fā)生了動(dòng)不平衡，因?yàn)槟承┹S承及對(duì)中不良等故障的振動(dòng)頻率也是工頻。為了得到正確的診斷結(jié)論，需要對(duì)各種振動(dòng)信息進(jìn)行綜合分析。多數(shù)為各種形式的不平衡故障，如機(jī)械損傷脫落（斷葉片、葉輪破裂等）、結(jié)垢、初始不平衡、軸彎曲等；有相當(dāng)數(shù)量（接近40％）為各種形式的軸承故障，如間隙過大、軸承座剛度差異過大、軸頸與軸承偏心、合金磨損等；此外，還有剛性聯(lián)軸器的角度（端面）不對(duì)中，支座、箱體、基礎(chǔ)的松動(dòng)、變形、裂縫等剛度差異引起的振動(dòng)或共振，運(yùn)行轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速等。主要為熱態(tài)不對(duì)中故障，如齒式聯(lián)軸器（帶中間短接）和金屬撓性（膜盤、疊片）聯(lián)軸器的不對(duì)中、剛性聯(lián)軸器的平行（徑向）不對(duì)中，由溫差產(chǎn)生的支座升降不均勻及管道力引起的不對(duì)中等；此外，還有轉(zhuǎn)子剛度不對(duì)稱（如橫向裂紋），轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)，軸承支承剛度在水平、垂直方向上相差過大等。低頻可進(jìn)一步分為兩種類型。另一種是亞異步振動(dòng)，頻率為轉(zhuǎn)速頻率的非整分?jǐn)?shù)倍數(shù)，相應(yīng)的故障有旋轉(zhuǎn)失速、油膜渦動(dòng)、油膜振蕩、密封流體激振，其中油膜振蕩、密封流體激振為自激振動(dòng)，是一種很危險(xiǎn)、能量很大的振動(dòng)，一般發(fā)生在轉(zhuǎn)速高于第一臨界轉(zhuǎn)速之后，多數(shù)是在二倍第一臨界轉(zhuǎn)速以上。⑤ 機(jī)器自身和基礎(chǔ)或其它附著物的固有頻率。齒輪振動(dòng)時(shí)的振幅及頻率存在幅值調(diào)制及頻率調(diào)制（齒輪周節(jié)誤差較大時(shí)）。n f ， n為正整數(shù)（n＝1，2，3，…），式中，fm～嚙合頻率，為載波頻率， f～轉(zhuǎn)速頻率，為調(diào)制頻率。在頻譜圖上，是以fm為中心、以f為間隔，對(duì)稱分布于fm的兩側(cè)，兩側(cè)稱為邊帶。⑦ 滾動(dòng)軸承的故障特征頻率。因此，每個(gè)滾動(dòng)體在通過載荷方向時(shí)就會(huì)發(fā)生一次力的變化，內(nèi)圈及軸頸、外圈及軸承座也同時(shí)受到一次激勵(lì)，此激勵(lì)頻率稱為通過頻率fe，fe＝zfc，其中，z～滾動(dòng)體個(gè)數(shù)，fc～保持架的旋轉(zhuǎn)頻率。 由于外圈是固定不動(dòng)的，所以外圈的間隔頻率就是滾動(dòng)體的通過頻率。波形圖顯示：外圈存在缺陷時(shí)，周期為外圈間隔頻率的倒數(shù)1/fe；內(nèi)圈存在缺陷時(shí)，周期為內(nèi)圈間隔頻率的倒數(shù)1/fi，并出現(xiàn)了對(duì)fi的幅值調(diào)制，調(diào)制頻率為滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)頻率（即保持架旋轉(zhuǎn)頻率）fc或轉(zhuǎn)速頻率f；滾動(dòng)體存在缺陷時(shí)，周期為滾動(dòng)體間隔頻率的倒數(shù)1/ fo，調(diào)制頻率為fc。fc（或f）；滾動(dòng)體：2nfo 177。　　　n為正整數(shù)（n＝1，2，3，…）5. 相位 相位、相位差相位是在給定時(shí)刻振動(dòng)部件被測(cè)點(diǎn)相對(duì)于固定參考點(diǎn)所處的角位置，單位是度［176。如果把轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間（即周期T）看成是360176。這便是相位的奧妙之處相位差是兩個(gè)振動(dòng)之間在時(shí)間或空間上的差異。 鍵相器鍵相器是由探頭（如渦流式、光電式等）與軸上固定標(biāo)志（如鍵槽、凹孔、反光板等）所組成的相位測(cè)量?jī)x表。 絕對(duì)相位絕對(duì)相位是指從鍵相器脈沖信號(hào)觸發(fā)到各選頻振動(dòng)信號(hào)（如工頻、二倍頻、…，為正弦波）第一個(gè)正峰值之間的角度。絕對(duì)相位往往就簡(jiǎn)稱相位，說“某頻率的振動(dòng)相位為某某度”時(shí)指的就是絕對(duì)相位。由相位探頭的位置及轉(zhuǎn)子旋向，絕對(duì)相位還能給出最大振動(dòng)具體的空間方向。相對(duì)相位往往也簡(jiǎn)稱相位差，但兩者是有區(qū)別的，就“對(duì)應(yīng)點(diǎn)”而言，相對(duì)相位強(qiáng)調(diào)“最近的” 。兩個(gè)振動(dòng)矢量之間的相位差也就可以看成了時(shí)間。、45176。、135176。、225176。)、270176。)、315176。)、360176。)時(shí)，則表明為旋轉(zhuǎn)0圈、1/8圈、1/4圈、3/8圈、1/2圈、5/8(3/8)圈、3/4(1/4)圈、7/8(1/8)圈、1(0)圈所用的時(shí)間。例如，某機(jī)器轉(zhuǎn)速n為6000 r/min ，假設(shè)測(cè)出以下幾組相位：001V工頻、二倍頻的相位分別為45176。（相位差30176。、135176。）；001V、002V的工頻相位分別為45176。（相位差180176。、222176。）；004V、005V的工頻相位分別為2176。（相位差357176。）。那么，各組振動(dòng)矢量在時(shí)間和空間上的相互關(guān)系為：001V工頻振動(dòng)滯后二倍頻30176。；001V工頻振動(dòng)超前001H工頻90176。、1/2圈、5毫秒，方向相反；002V工頻振動(dòng)滯后003V工頻3176。幾乎同一方向；004V工頻振動(dòng)超前005V工頻357176。）、119/120圈（滯后1/120圈）、（），超前時(shí)間很接近周期T，因此時(shí)間差很小，幾乎同時(shí)，方向夾角357176。），幾乎同一方向，而且為水平方向（若鍵相探頭為水平安置時(shí)）。（或360176。當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)的相位相反、即相位差為180176。同相振動(dòng)、反相振動(dòng)十分清晰地表明了兩個(gè)振動(dòng)在時(shí)間和空間上的相同或相反的相互關(guān)系，因此常用來說明同一振動(dòng)不同測(cè)點(diǎn)之間、不同部件之間的這種相同或相反的特殊關(guān)系。 相位的應(yīng)用相位在振動(dòng)領(lǐng)域有著許多重要的應(yīng)用，主要用于比較不同振動(dòng)運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，比較不同部件的振動(dòng)狀況，比較激振力與響應(yīng)之間的關(guān)系，確定不平衡量的方位，等等，例如：① 比較同頻率振動(dòng)在時(shí)間上的先后關(guān)系。依此關(guān)系，可畫出三者的振動(dòng)波形圖，得到三者之間在相位上的以下關(guān)系：簡(jiǎn)諧振動(dòng)中，振動(dòng)速度超前振動(dòng)位移90176。振動(dòng)加速度超前振動(dòng)位移180176。例如，運(yùn)行轉(zhuǎn)速小于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子因不平衡質(zhì)量偏心e產(chǎn)生的離心力、即激振力Meω2 ，與所引起的響應(yīng)、即振動(dòng)矢量y方向基本相同。離心力屬慣性力，離心力越大、慣性就越大。在通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，兩矢量的相位差達(dá)90176。大于臨界轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)速越變?cè)礁?，激振力與響應(yīng)之間的相位差越變?cè)酱?，遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速后兩矢量相位差為180176。在此過程中，轉(zhuǎn)子受到的離心合力逐步變小，振幅y逐步變小、趨近于偏心e，質(zhì)心G趨近于幾何中心O，此即所謂撓性轉(zhuǎn)子的自動(dòng)定心。此外，轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)改變時(shí)，質(zhì)心G的角位置必然產(chǎn)生變化，工頻的相位必然隨之改變。③ 比較兩個(gè)部件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方位。角度（端面）不對(duì)中時(shí)兩側(cè)軸承振動(dòng)的相位相同；帶中間短接的齒式聯(lián)軸器不對(duì)中時(shí)兩側(cè)軸承振動(dòng)的相位差為180176。對(duì)剛性轉(zhuǎn)子，兩端軸承振動(dòng)相位同相為圓柱形振動(dòng)，反相為圓錐形振動(dòng)。⑤ 在轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡中更有著必不可少、十分重要的作用。另外，在機(jī)器存在兩個(gè)或兩個(gè)以上不同轉(zhuǎn)速的軸系時(shí)，轉(zhuǎn)速不同的軸系應(yīng)設(shè)置各自獨(dú)立的鍵相器。絕對(duì)軸振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子相對(duì)于大地的振動(dòng)，它可用接觸式傳感器或用一個(gè)非接觸式電渦流傳感器和一個(gè)慣性傳感器組成的復(fù)合傳感器來測(cè)量。軸承座振動(dòng)是指軸承座相對(duì)于大地的振動(dòng)，它可用磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來測(cè)量。7. 橫向振動(dòng)、軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)從空間活動(dòng)度上分，有橫向振動(dòng)、軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。在工廠，常稱為徑向振動(dòng)。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子以軸線為轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。對(duì)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械來說，由于轉(zhuǎn)子在垂直于軸線方向上受到的干撓力最多（如不平衡、軸承、不對(duì)中等），轉(zhuǎn)子的剛度又最薄弱，所以橫向振動(dòng)發(fā)生最多、危害最大。8. 剛性轉(zhuǎn)子、撓性轉(zhuǎn)子、圓柱形振動(dòng)、圓錐形振動(dòng)、弓狀回轉(zhuǎn)工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子。為了保證大機(jī)組的安全運(yùn)行，通常要求工作轉(zhuǎn)速n離開臨界轉(zhuǎn)速一定的范圍，一般為：剛性轉(zhuǎn)子 n ＜ nk1撓性轉(zhuǎn)子 nk1 ＜ n ＜ nk1橫向振動(dòng)按振動(dòng)時(shí)軸線的形狀分，又有圓柱形振動(dòng)、圓錐形振動(dòng)、弓狀回轉(zhuǎn)（彎曲振動(dòng)）。力不平衡（不平衡量集中分布于某一相同方向）時(shí)，轉(zhuǎn)子重心線平行偏于軸線一側(cè)，軸線渦動(dòng)的軌跡呈現(xiàn)出圓柱形，這種振動(dòng)稱為圓柱形振動(dòng)；偶不平衡（不平衡量對(duì)稱分布于某一相反方向）時(shí)，轉(zhuǎn)子重心線與軸線相交，軸線渦動(dòng)的軌跡呈現(xiàn)出圓錐形，這種振動(dòng)稱為圓錐形振動(dòng)。對(duì)于撓性轉(zhuǎn)子，由于不平衡不可能絕對(duì)消除，工作轉(zhuǎn)速較高，旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下?lián)闲赞D(zhuǎn)子會(huì)在不平衡量所引起的離心力的作用下產(chǎn)生彎曲變形，軸線不再是直線，而是呈弓狀彎曲的形狀，這種振動(dòng)稱為彎曲振動(dòng)。大機(jī)組轉(zhuǎn)子的振動(dòng)大多數(shù)為弓狀回轉(zhuǎn)。剛度反映了彈性體抵抗變形的能力。旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的剛度包括靜剛度和動(dòng)剛度兩個(gè)部分，靜剛度決定于結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺寸，而動(dòng)剛度既與靜剛度有關(guān)，也與支座剛度、連接剛度等有關(guān)。此公式對(duì)故障診斷有很好的指導(dǎo)作用。也就是說，在機(jī)組振幅值增高時(shí)，既要從激發(fā)振動(dòng)的擾動(dòng)力方面去查找故障原因，也要從機(jī)組自身的剛度上、如轉(zhuǎn)子剛度、軸承剛度、支座剛度、基礎(chǔ)剛度、聯(lián)軸器等方面去查找故障原因。阻尼在阻礙振動(dòng)的過程中存在著能量轉(zhuǎn)換（從機(jī)械能轉(zhuǎn)換成另一種能量形式，一般是熱能），這種能量轉(zhuǎn)換吸收、消化了振動(dòng)能量，對(duì)振動(dòng)起到了衰減和抑制作用。臨界阻尼是指系統(tǒng)能回到平衡位置而不發(fā)生振蕩所要求的最小阻尼。臨界轉(zhuǎn)速完全是由轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)本身的固有特性（剛度、質(zhì)量等）所決定的，與外界條件（如不平衡力、介質(zhì)負(fù)荷等）無關(guān)。臨界轉(zhuǎn)速有計(jì)算值（轉(zhuǎn)子無阻尼的自振頻率）和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值（轉(zhuǎn)子有阻尼時(shí)的共振頻率），由于轉(zhuǎn)子阻尼相對(duì)很小、以及計(jì)算機(jī)和計(jì)算方法水平的提高，如今此二值相差很小。11. 撓度、彈性線、主振型、軸振型撓度是指轉(zhuǎn)子軸線的橫向彎曲變形值。轉(zhuǎn)子的撓度又分為靜撓度和動(dòng)撓度。轉(zhuǎn)子的動(dòng)撓曲變形既可以是平面的，也可以是空間的。主振型是在臨界轉(zhuǎn)速下振動(dòng)時(shí)的彈性線。與臨界轉(zhuǎn)速一樣，主振型同樣由轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)本身固有的結(jié)構(gòu)特性所決定，與外界條件無關(guān)；同時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同階數(shù)的臨界轉(zhuǎn)速，也有形狀各不相同的各階主振型，如一階主振型、二階主振型、…、n階主振型。即，一階主振型為一個(gè)彎、無節(jié)點(diǎn)（振幅為零的點(diǎn)），二階主振型為兩個(gè)彎、一個(gè)節(jié)點(diǎn)，…。需要指出的是，由于支座彈性、外伸跨度等因素的影響，實(shí)際上各階主振型的具體形狀和節(jié)點(diǎn)數(shù)并無確定的規(guī)律，剛性鉸支光軸的各階主振型完全沒有一般性，僅僅是幫助我們對(duì)各階主振型有一些形象上的大致了解。轉(zhuǎn)速越靠近某一階臨界轉(zhuǎn)速，某一階主振型的影響就相對(duì)大一點(diǎn)；多數(shù)情況下，起主導(dǎo)影響因素的是一階、二階、三階等低階主振型，其中又以一階、二階為主。同樣，彈性線可以是平面的，也可以是空間的。具體為，當(dāng)轉(zhuǎn)子和振動(dòng)探頭之間的距離最近時(shí)，轉(zhuǎn)子上與振動(dòng)探頭所對(duì)應(yīng)的那一點(diǎn)任一時(shí)刻的角位置；也就是當(dāng)振動(dòng)探頭產(chǎn)生正的振動(dòng)峰值信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)子與振動(dòng)探頭對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置。重點(diǎn)是指在某一斷面處轉(zhuǎn)子不平衡向量的角位置。重點(diǎn)與轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布有關(guān)，當(dāng)有異物附著在轉(zhuǎn)子上（如結(jié)垢、催化劑粘結(jié)等）以及轉(zhuǎn)子上有物件脫落或滑移（如斷葉片、軸套移動(dòng)等）時(shí)，重點(diǎn)會(huì)發(fā)生改變；但是，重點(diǎn)不隨轉(zhuǎn)速變化，重點(diǎn)和高點(diǎn)之間的夾角稱為機(jī)械滯后角。在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，高點(diǎn)的角位置是通過與鍵相探頭的角度差來確定的。機(jī)械缺陷造成測(cè)振探頭所測(cè)的振動(dòng)間隙變化并不是由軸線位置變化或轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)所引起的，這是非接觸式電渦流位移傳感器系統(tǒng)輸出信號(hào)誤差的來源之一。電氣偏差也是非接觸式電渦流位移傳感器系統(tǒng)輸出信號(hào)誤差的來源之一，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，該偏差就重復(fù)一次。轉(zhuǎn)子磁化后，其頻譜特征為2X、4X、6X等比較高，且差不多高。轉(zhuǎn)子軸頸的晃度，或稱為軸的徑向偏差，是電氣偏差和機(jī)械偏差的總和。通常在穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速下（API 617標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為300～600rpm），測(cè)振探頭所測(cè)得的振值基本上就大致相當(dāng)于轉(zhuǎn)子的晃度值。14. 諧波、次諧波在通頻信號(hào)中，頻率等于轉(zhuǎn)速頻率整數(shù)倍的分量稱為轉(zhuǎn)速頻率的諧波，簡(jiǎn)稱諧波。次諧波是指通頻信號(hào)中所含頻率等于轉(zhuǎn)速頻率整分?jǐn)?shù)倍的分量，也稱為分?jǐn)?shù)諧波。15. 同步振動(dòng)、異步振動(dòng)、亞異步振動(dòng)、超異步振動(dòng)同步振動(dòng)是指頻率成分與轉(zhuǎn)速頻率成正比的振動(dòng)。由不平衡、不對(duì)中所引起的振動(dòng)都是同步振動(dòng)。由摩擦所引起的振動(dòng)頻率既有同步振動(dòng)又有異步振動(dòng)。由油膜渦動(dòng)、密封流體激振、旋轉(zhuǎn)失速等所引起的振動(dòng)都是亞異步振動(dòng)。由滾動(dòng)軸承、齒輪缺陷所引起的振動(dòng)都是超異步振動(dòng)。共振通常通過振幅的顯著增加和相應(yīng)的相位移動(dòng)來識(shí)別。因激振頻率f的n倍（n=2,3,4,…，正整數(shù)）諧波，等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率而引起的共振稱為高次諧波共振。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，諧波共振所對(duì)應(yīng)的頻率是系統(tǒng)的固有頻率，并不是轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速頻率，因此是異步振動(dòng)，只有在系統(tǒng)固有頻率等于轉(zhuǎn)速頻率的特殊情況下才為同步振動(dòng)。17. 簡(jiǎn)諧振動(dòng)、周期振動(dòng)、準(zhǔn)周期振動(dòng)、瞬態(tài)振動(dòng)、沖擊振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)按振動(dòng)歷程及信號(hào)特點(diǎn)，振動(dòng)可分為簡(jiǎn)諧振動(dòng)、周期振動(dòng)、準(zhǔn)周期振動(dòng)、瞬態(tài)振動(dòng)、沖擊振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)。簡(jiǎn)諧振動(dòng)是最簡(jiǎn)單的振動(dòng)，波形為正弦波，頻率成分單一，頻譜圖上只有一根譜線。b）周期振動(dòng)周期振動(dòng)是指經(jīng)過一定時(shí)間間隔能完全重復(fù)的振動(dòng)。頻譜圖上為若干根離散的譜線。如諧波頻率為50Hz、75Hz、100Hz時(shí)，頻譜圖上找不到25Hz的基波頻率。c）準(zhǔn)周期振動(dòng)準(zhǔn)周期振動(dòng)是由若干振動(dòng)頻率不成比例的簡(jiǎn)諧振動(dòng)迭加成的振動(dòng)。例如，摩擦振動(dòng)、油膜渦動(dòng)、密封流體激振等都為準(zhǔn)周期振動(dòng)。頻譜圖顯示的是有一定帶寬的連續(xù)譜，峰尖位置處的頻率即瞬態(tài)振動(dòng)的頻率，峰高取決于剛度，寬度取決于阻尼。例如，系統(tǒng)受激后的衰減為自由振動(dòng)過程、起停機(jī)過程等都為瞬態(tài)振動(dòng)。其過程比瞬態(tài)振動(dòng)更為短暫，波形寬度小于系統(tǒng)固有周期。（頻譜圖顯示的是連續(xù)譜，沖擊時(shí)間極短時(shí)為一條無限寬的平行線，這種脈沖函數(shù)稱為白噪聲。f）隨機(jī)振動(dòng)隨機(jī)振動(dòng)是運(yùn)動(dòng)周期無規(guī)律，而且過程不會(huì)再現(xiàn)的振動(dòng)。隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)該看成是一種偶然因素造成的干擾或噪聲，不是大機(jī)組故障的主要形式。a) 自由振動(dòng)自由振動(dòng)是指物體在經(jīng)歷初始擾動(dòng)后，不再受外力作用下的振動(dòng)。由于初始擾動(dòng)的歷程短，靠初始激勵(lì)一次性獲得的振動(dòng)能量有限，一般不會(huì)對(duì)機(jī)組造成破壞，不是故障診斷所考慮的目標(biāo)。受迫振動(dòng)不僅與激勵(lì)力的頻率和大小有關(guān)，而且與轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)自身的固有特性有關(guān)。γ＞1時(shí)相位差趨向于180176。轉(zhuǎn)子在不平衡量引起的離心力的作用下所產(chǎn)生的振動(dòng)為典型的受迫振動(dòng)。維持振動(dòng)的交變力是由系統(tǒng)本身產(chǎn)生或控制的。大機(jī)組