各种不同类型的故障所引起的振动都有各自的特征频率。例如，转子不平衡的振动频率是工频，齿式联轴器（带中间齿套）不对中的振动频率是二倍频，油膜涡动的振动频率是0.5倍频(实际上要小一点)，等等。由各频率成分的幅值大小和分布情况，从中查找出发生了异常变化的频率，再联系故障特征频率探索构成振动激振力的来源，是判别振动故障类型通常采用的诊断方法。

但是反过来，某种振动频率可能和多种类型的故障有关联。例如，动不平衡的特征频率是工频，但不能说工频高就是发生了动不平衡，因为某些轴承及对中不良等故障的振动频率也是工频。因此，频率和振动故障的对应关系并不是唯一的。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。

常见的故障特征频率及相应的故障类型，简要介绍如下：

① 工频

工频在所有情况下都存在，工频幅值几乎总是最大，应该在其发生异常增大的情况下才视为故障特征频率。

工频所对应的故障类型相对较多。多数（60％以上）为不平衡故障，如转子发生机械损伤脱落（断叶片、叶轮破裂等）、结垢、初始不平衡，以及轴弯曲等；同时，相当数量（接近40％）为轴承故障，如间隙过大、轴承座刚度差异过大、轴颈与轴承偏心、轴承合金磨损等；此外，还有刚性联轴器的角度（端面）不对中，支座、箱体、基础的松动、变形、裂缝等刚度差异引起的振动或共振，运行转速接近临界转速等。

② 二倍频

二倍频在所有情况下也都存在，幅值往往低于工频的一半，常伴有呈递减状的三倍频、四倍频、…，也应该在异常增大的情况下视为故障特征频率。

二倍频所对应的故障类型较为集中。绝大多数为不对中（含联轴器）故障，如齿式联轴器（带中间短接）和金属挠性（膜盘、叠片）联轴器的不对中、刚性联轴器的平行（径向）不对中，其中，既有安装偏差大所产生的冷态不对中，又有由温差产生的支座升降不均匀以及管道力所引起的热态不对中，以及联轴器损伤故障等；此外，还有概率较小的其它故障，如转子刚度不对称（横向裂纹），转动部件松动，轴承支承刚度在水平、垂直方向上相差过大等。

③ 低频（这里及以下指的都是低于工频的频率）

低频往往不存在或者以微量幅值（一般不大于3μm）存在，在其大于3~5μm的情况下，就应该以故障特征频率的预兆加以关注了。

低频所对应的故障类型相对复杂。可进一步分为两种类型，一种是分数谐波振动，频率为转速频率的整分数倍数，如1/2倍频、1/3倍频、…，且频率成分较多，多数为摩擦及松动故障，如密封、油封、油挡的摩擦，轴承瓦背紧力不够、瓦背接触面积偏小等；另一种是亚异步振动，频率为转速频率的非整分数倍数，相应的故障有旋转失速、油膜涡动、油膜振荡、密封流体激振，其中油膜振荡、密封流体激振为自激振动，是一种很危险、能量很大的振动，一般发生在转速高于第一临界转速之后，多数是在二倍第一临界转速以上，频率成分较为单一。

④ 转子的临界转速

转子的临界转速就是转子的固有频率，其所对应的故障类型为油膜振荡、密封流体激振、临界转速区共振，对于老机组、成熟机型发生的概率较低。

⑤ 机器自身和基础或其它附着物的固有频率

⑥ 齿轮故障的特征频率

由于齿轮的轮齿在进入和脱离啮合时，载荷突变、碰撞加剧，振幅发生变化而产生幅值调制；制造时的轮齿分度不均匀、即周节误差则产生了频率调制。

齿轮振动的特征频率为：fm±n f ，     n为正整数（n＝1，2，3，…）。

式中，fm～啮合频率，为载波频率， fm＝f1z1＝f2z2 ，

其中，f1、f2、z1、z2为主动轮、从动轮的转速频率及齿数；

          f～齿轮的转速频率，为调制频率。

表现在频谱图上，是以啮合频率fm为中心、以齿轮转速频率f为间隔，不太对称地分布于fm的两侧（对称度与周节误差相关），两侧称为边频带、边带。

如果缺陷分布较均匀、如磨损，频谱图上的边频带则显现为窄、高、起伏大；如果发生断齿或大的局部性缺陷，边带则宽、低、平。

⑦ 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，由于轴承游隙的存在，滚动体在通过载荷方向时受力最大，反方向时最小或无。因此，每个滚动体在通过载荷方向时就会发生一次力的变化，内圈及轴颈、外圈及轴承座也同时受到一次激励，此激励频率称为滚动体的通过频率fe。显然，fe＝zfc，其中，z～滚动体个数，fc～滚动体的公转频率、也是保持架的旋转频率。

滚动轴承的间隔频率

滚动轴承的结构特点决定了滚动轴承的外圈、内圈、滚动体为间歇性受力，因此存在着以下可以算出的间隔频率：

外圈间隔频率fe　　fe＝n/120[1-(d/Dm)cosα]z

内圈间隔频率 fi　　fi ＝n/120[1+(d/Dm)cosα]z

滚动体间隔频率fo　　fo＝(n/120)( Dm/d)[1-(d2/ Dm2) cos2α] 冲击单侧滚道时

                  fo＝(n/60)( Dm/d)[1-(d2/ Dm2) cos2α] 冲击两侧滚道时

式中，n～轴的转速，[r/min]；

　　　d～滚动体直径，[mm]；

　　　Dm～滚动体中心园直径，[mm]；

α～接触角，[°]；

z～滚动体个数。

    由于外圈是固定不动的，所以外圈的间隔频率就是滚动体的通过频率，而滚动体间隔频率fo　则是滚动体的自转频率。

滚动轴承的特征频率

右图是外圈、内圈、滚动体上的缺陷所产生的波形图。

波形图显示：外圈存在缺陷时，周期为外圈间隔频率的倒数1/fe；内圈存在缺陷时，周期为内圈间隔频率的倒数1/fi，并出现了对fi的幅值调制，调制频率为滚动体的公转频率fc（即保持架旋转频率）或转速频率f；滚动体存在缺陷时，周期为滚动体间隔频率的倒数1/ fo，调制频率为fc。

因此，滚动轴承的特征频率如下，

外圈：　nfe；

内圈：　nfi±fc（或f）；

滚动体：2nfo ±fc。　　　n为正整数（n＝1，2，3，…）