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在振動故障診斷領域，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(jù)之一。比如，在振動故障診斷中，對電流的監(jiān)測可有效判斷因流量不足引發(fā)的振動；對壓力的監(jiān)測可有效判斷泵氣蝕及流道等問題導致的振動。從不同角度審視問題，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(shù)相互印證。以下內容僅針對頻譜分析展開：

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

1、在測量頻譜及展開分析前，應實施外觀檢測，比如對地腳的檢測。若地腳松動，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題，這些狀況都會如實呈現(xiàn)在頻譜上，待松動螺栓緊固后，異?，F(xiàn)象消失。簡易的外觀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。所以要排除外來激振源引發(fā)的頻率響應，以防給頻譜分析造成困擾。

2、明確頻譜的來源。進行故障診斷時，必須在水平、垂直和軸向方向獲取數(shù)據(jù)。若問題屬于徑向載荷，就必須在徑向方向采集數(shù)據(jù)，例如雙支撐轉子的不平衡。倘若問題是軸向加載方面的，則必須在軸向方向獲取數(shù)據(jù)，像滾動軸承和角度不對中會產生軸向振動。

而且，要在整臺設備的每個軸承上采集數(shù)據(jù)，例如電機兩端的滾動軸承，若其中一個軸承存在缺陷，兩端軸承或許都會有軸承故障信號。通常能通過從兩端獲取數(shù)據(jù)來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明顯強于另一端軸承。當然，有時管道、支撐等的數(shù)據(jù)采集也是不可或缺的。

3、合理選擇測量參數(shù)。位移、速度、加速度的頻率響應曲線決定了其應用場景，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、加速度都應進行測量。

4、科學設置分辨率。針對不同的故障要設定恰當?shù)姆直媛?，首先判斷該設備可能出現(xiàn)的故障需要何種分辨率，若不了解，那么在采集數(shù)據(jù)時就需設置充足的分辨率，因為數(shù)據(jù)若未獲得足夠分辨率來識別問題，可能導致誤診，像齒輪、軸承、電機故障的邊帶問題。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、頻譜分析要與時域分析相結合。頻譜是振幅與頻率的關系圖，包含頻率、諧波、次諧波以及和頻和差頻等。然而，從時域轉換到頻域的過程中，會丟失部分信息，比如相位、脈沖的真實振幅、脈沖的性質等。

時間信號是幅值與時間的關系圖，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。正因時域轉換到頻域時會丟失一些有價值的數(shù)據(jù)，所以對于不同問題會呈現(xiàn)相同或相似的故障頻譜，準確診斷需要時域信號的分析。

關于時域波形的分析將在《振動診斷——時域波形分析》中詳細說明。

二、機械振動的頻譜分析，本質在于計算設備能夠產生的頻率并測量機械實際產生的頻率，然后將二者關聯(lián)起來，從而識別出振動問題。

1、一般而言，頻譜中頻率的來源包括：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性引發(fā)的，通常不被視作問題。

2、部分頻率可能在多數(shù)采集的頻譜中存在，但并不意味著一定存在振動問題。如不平衡、葉片通過頻率、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；不過有些頻率的出現(xiàn)則表明設備存在振動問題，比如滾動軸承各部件的振動頻率或產生的頻率受到其它頻率的調制時。

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

4、當存在兩個或多個頻率時，首先要判別其因果關系，若不存在因果關系，說明存在兩個或多個獨立問題。若存在因果關系，可能只是一個問題，例如，在振幅調制中可能存在兩個或多個頻率，但卻只是一個問題。

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

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

7、噪聲也被稱為隨機信號，其分為兩種形態(tài)，即無故障和故障形態(tài)，出現(xiàn)故障時一些較高的頻率可能表現(xiàn)為寬帶噪聲，通常是由嚴重的松動引起的。滾動軸承嚴重損壞及水泵發(fā)生氣蝕時也會表現(xiàn)為高頻噪聲。