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在振動(dòng)故障診斷領(lǐng)域，頻譜分析雖為重要手段，但也有其局限性和片面性，它只是我們診斷故障的工具和依據之一。比如，在振動(dòng)故障診斷中，對電流的監測可有效判斷因流量不足引發(fā)的振動(dòng)；對壓力的監測可有效判斷泵氣蝕及流道等問(wèn)題導致的振動(dòng)。從不同角度審視問(wèn)題，所獲取的信息往往是局部的，對于一種故障的判斷，通常需要多種特征參數相互印證。以下內容僅針對頻譜分析展開(kāi)：

一、要獲取精準的故障診斷結果，首要之務(wù)是確保所采集頻譜的準確、完整與有效。在進(jìn)行頻譜分析前，需確認以下要點(diǎn)：

1、在測量頻譜及展開(kāi)分析前，應實(shí)施外觀(guān)檢測，比如對地腳的檢測。若地腳松動(dòng)，可能影響到對中；對于落地式軸承座的電機，可能影響氣隙；對于軸瓦設備可能導致間隙問(wèn)題，這些狀況都會(huì )如實(shí)呈現在頻譜上，待松動(dòng)螺栓緊固后，異?，F象消失。簡(jiǎn)易的外觀(guān)檢測能避免諸多誤診情形。

此外，一臺機器上有可能檢測到源自附近另一臺機器的振動(dòng)。所以要排除外來(lái)激振源引發(fā)的頻率響應，以防給頻譜分析造成困擾。

2、明確頻譜的來(lái)源。進(jìn)行故障診斷時(shí)，必須在水平、垂直和軸向方向獲取數據。若問(wèn)題屬于徑向載荷，就必須在徑向方向采集數據，例如雙支撐轉子的不平衡。倘若問(wèn)題是軸向加載方面的，則必須在軸向方向獲取數據，像滾動(dòng)軸承和角度不對中會(huì )產(chǎn)生軸向振動(dòng)。

而且，要在整臺設備的每個(gè)軸承上采集數據，例如電機兩端的滾動(dòng)軸承，若其中一個(gè)軸承存在缺陷，兩端軸承或許都會(huì )有軸承故障信號。通常能通過(guò)從兩端獲取數據來(lái)識別有缺陷軸承的位置，鑒于高頻信號的強衰減特性，有故障的一端故障信號會(huì )明顯強于另一端軸承。當然，有時(shí)管道、支撐等的數據采集也是不可或缺的。

3、合理選擇測量參數。位移、速度、加速度的頻率響應曲線(xiàn)決定了其應用場(chǎng)景，位移測量適用于低頻故障；加速度針對高頻故障；速度適用于 10～2000HZ 的測量，甚至到 4000HZ 仍可使用，所以對于高頻故障，速度、加速度都應進(jìn)行測量。

4、科學(xué)設置分辨率。針對不同的故障要設定恰當的分辨率，首先判斷該設備可能出現的故障需要何種分辨率，若不了解，那么在采集數據時(shí)就需設置充足的分辨率，因為數據若未獲得足夠分辨率來(lái)識別問(wèn)題，可能導致誤診，像齒輪、軸承、電機故障的邊帶問(wèn)題。帶寬的設置需涵蓋被測量設備的所有故障的基頻及諧頻。

5、頻譜分析要與時(shí)域分析相結合。頻譜是振幅與頻率的關(guān)系圖，包含頻率、諧波、次諧波以及和頻和差頻等。然而，從時(shí)域轉換到頻域的過(guò)程中，會(huì )丟失部分信息，比如相位、脈沖的真實(shí)振幅、脈沖的性質(zhì)等。

時(shí)間信號是幅值與時(shí)間的關(guān)系圖，該信號涵蓋所有頻率、諧波和次諧波，這些頻率的相位關(guān)系也包含其中，還存在脈沖、幅值調制、頻率調制、截斷和失真。正因時(shí)域轉換到頻域時(shí)會(huì )丟失一些有價(jià)值的數據，所以對于不同問(wèn)題會(huì )呈現相同或相似的故障頻譜，準確診斷需要時(shí)域信號的分析。

關(guān)于時(shí)域波形的分析將在《振動(dòng)診斷——時(shí)域波形分析》中詳細說(shuō)明。

二、機械振動(dòng)的頻譜分析，本質(zhì)在于計算設備能夠產(chǎn)生的頻率并測量機械實(shí)際產(chǎn)生的頻率，然后將二者關(guān)聯(lián)起來(lái)，從而識別出振動(dòng)問(wèn)題。

1、一般而言，頻譜中頻率的來(lái)源包括：激勵頻率、固有頻率、隨機頻率，當然也可能存在因測量等因素導致的虛假信號。有時(shí)頻譜中或許存在一些微小的諧波，這些可能是由機器或其他振源中極小的非線(xiàn)性引發(fā)的，通常不被視作問(wèn)題。

2、部分頻率可能在多數采集的頻譜中存在，但并不意味著(zhù)一定存在振動(dòng)問(wèn)題。如不平衡、葉片通過(guò)頻率、齒輪嚙合頻率等，在特定的幅值要求范圍內，我們通常認為是可接受的，但前提是它們不存在邊帶；不過(guò)有些頻率的出現則表明設備存在振動(dòng)問(wèn)題，比如滾動(dòng)軸承各部件的振動(dòng)頻率或產(chǎn)生的頻率受到其它頻率的調制時(shí)。

3、某些頻率可能由多種問(wèn)題導致。例如，轉速頻率可能由松動(dòng)、不平衡、軸彎曲、不對中、共振、軟腳、外殼變形等原因引起。

4、當存在兩個(gè)或多個(gè)頻率時(shí)，首先要判別其因果關(guān)系，若不存在因果關(guān)系，說(shuō)明存在兩個(gè)或多個(gè)獨立問(wèn)題。若存在因果關(guān)系，可能只是一個(gè)問(wèn)題，例如，在振幅調制中可能存在兩個(gè)或多個(gè)頻率，但卻只是一個(gè)問(wèn)題。

5、固有頻率通常以單個(gè)頻率的形式呈現，但也存在一種較為少見(jiàn)的情況，即固有頻率表現為一個(gè)頻帶，帶寬由阻尼決定，譜線(xiàn)之間的差頻是激勵源。

6、當頻譜中出現多個(gè)頻率時(shí)，仍要明確因果關(guān)系，若為邊頻，通常邊頻指示的就是問(wèn)題所在。比如，齒輪嚙合頻率的邊頻通常為問(wèn)題軸或齒輪的轉速頻率。

7、噪聲也被稱(chēng)為隨機信號，其分為兩種形態(tài)，即無(wú)故障和故障形態(tài)，出現故障時(shí)一些較高的頻率可能表現為寬帶噪聲，通常是由嚴重的松動(dòng)引起的。滾動(dòng)軸承嚴重損壞及水泵發(fā)生氣蝕時(shí)也會(huì )表現為高頻噪聲。