机械振动与故障诊断基本知识解析
振动测试与故障诊断 课件
齿磨损时的频谱 图
齿轮啮合
特征：径向100/120 Hz处的 波峰 通常会在轴的转速频率和齿 轮啮合频率处出现波峰，但 是幅值不高。可能会出现2X 波峰，并且在齿轮啮合频率 附近有轴转速频率的边频带。 对于直齿轮主要的振动是在 径向，斜齿轮主要的振动是 在轴向。
齿轮啮合时的频谱图
齿负载
特征：啮合频率附近的1X 边频带 齿轮啮合侧隙会ห้องสมุดไป่ตู้啮合频 率附近产生轴转速频率边 频带，当存在这个问题的 时候，齿轮啮合侧隙波峰 和齿轮的固有频率波峰将 随着载荷的增加而减弱。
齿轮不对中
齿轮不对中时的频谱图
特征 ：齿 轮啮 合频 率谐波 附近的1X边频带 不对 中齿 轮会 在啮 合频率 处产 生带 有边 频带 的啮合 频率 振动 ，但 是有 啮合频 率的 谐波 是很 常见 的 ，在 二倍 和三 倍啮 合频 率处谐 波的蜂值还比较高。因此， 设置较高的频率范围 (Fmax) ， 使 所 有 要 测 量 的 频率 都能 看到 ，是 很重要 的。
特征：齿轮啮合频率处高 强度波峰 齿轮啮合频率处振幅的大 小决定于带动这个齿轮的 轴的对中程度和齿轮上的 载荷。齿轮啮合频率处的 有波峰并不一定意味着存 在故障。 齿轮啮合频率=齿数x轴的 转速；输出转速=输入转 速x主动轮齿数/被动轮齿 数
第4章机械故障的振动诊断
判别依据：一般工作频率<100Hz的机械系统属于刚性转子系统，该系统 一般采用滚动轴承。
同步振动：工作频率=激振频率。 强迫振动：对线性系统，在周期激振下的稳态响应。
⑵柔性转子系统----工作转速在一阶临界转速以上的系统
判别依据：一般工作频率>100Hz的机械系统属于柔性转子系统。
振动特点：无特别方向；频率为固有频率；有临界转速；多见于较高转 速的滑动轴承
2、按对系统的输出特Hale Waihona Puke Baidu分类
●简谐振动——振动量的时间历程为单一正弦或余弦函数； ●非简谐周期振动—简谐振动之外的周期振动；
●瞬态振动——振动量为时间的非周期函数，仅在一定的时间
内发生振动；
●准周期振动——由一些不同频率的简谐振动合成的振动，但组
成它的简谐分量中至少有一个分量与另一个分量的频率 之比为无理数，因而没有周期性。 ● 随机振动——振动量不是时间的确定性函数，只能用数理统计 的方法来研究。
各类标准优先顺序---- 绝对标准>相对标准>类比标准
电磁激励的排除（50Hz）
劣化趋势图
按规定周期，将测定数据（统计量）按时间顺序排列，可得劣化趋势图， 由此识别和预测设备的状态。
劣化程度
红区R
黄区Y 绿区G
0
t
图6-24 劣化趋势图
机械振动信号处理与故障诊断分析
机械振动信号处理与故障诊断分析
振动信号是机械运行中普遍存在的一种信号，它包含了机械系统的瞬态、稳态
和周期随机特征信息。通过对机械振动信号的处理和分析，可以有效地诊断出机械系统中存在的故障，并提供正确的维修措施。本文将探讨机械振动信号处理与故障诊断分析的方法和应用。
一、振动信号的采集与处理
振动信号的采集是进行信号处理与故障诊断的基础。常见的振动传感器有加速
度传感器、速度传感器和位移传感器。其中，加速度传感器是最常用的一种。传感器通过与机械系统的连接，将振动信号转换为电信号，并进一步传输到振动分析仪器中进行处理。
振动信号处理的目标是从庞杂的信号中提取出有用的信息，一般包括时域分析、频域分析和时频域分析三个方面。时域分析主要通过计算信号的幅值、均值、方差等统计量来描述信号的时域特征；频域分析则通过对信号进行傅里叶变换，将信号转换到频域进行频谱分析；时频域分析则结合了时域和频域的信息，可以更直观地观察信号的瞬态特征。
二、故障特征分析与诊断
在振动信号处理的基础上，进一步分析振动信号中存在的故障特征，从而诊断
出机械系统中的故障。常见的故障特征有以下几个方面。
1. 频谱分析：通过对振动信号进行频谱分析，可以观察到频谱图中的峰值和频
率分布情况。不同类型的故障在频谱图上呈现出不同的特征频率，比如齿轮啮合频率、轴承特征频率等。通过对频谱图的分析，可以快速确定故障类型。
2. 波形分析：振动信号的波形可以直观地反映机械系统中的运动状态。对波形
进行分析，可以观察到振动信号的峰值、波形变化规律等。比如，当齿轮齿面出现磨损时，振动信号的波形将发生变化，出现明显的振动峰值。
振动故障诊断要点
振动故障诊断要点
振动故障是机械设备常见的故障类型之一，通过振动故障诊断可以帮
助工程师找出故障的原因并采取相应的维修措施。下面是振动故障诊断的
要点：
1.基本振动概念：了解振动的基本概念和参数，如振动的幅值、频率、相位和加速度等。这些参数可以帮助工程师判断振动的严重程度和类型。
2.振动特征分析：振动特征分析包括频谱分析、时域分析和轨迹分析等。频谱分析可以将振动信号转化为频谱图，从而找出频率和幅值异常的
情况。时域分析可以观察振动信号的波形，判断是否存在常见的故障类型。轨迹分析可以观察旋转机械中旋转部件的运动轨迹，如转子不平衡和轴承
故障。
3.振动测量与工具：了解振动测量的原理和方法，掌握常见的振动测
量仪器，如加速度计、速度计和位移计等。这些测量工具可以帮助工程师
获取准确的振动数据，并用于故障诊断。
4.振动故障类型：了解振动故障的常见类型，如轴承故障、齿轮故障、不平衡和磨损等。每种故障类型都有其特定的振动特征，通过分析这些特
征可以判断故障的类型和位置。
5.振动诊断方法：根据振动特征和振动测量数据，结合机械设备的工
作原理和结构特点，采用不同的振动诊断方法。常见的方法包括单点测量、多点测量、滤波和波形诊断等。通过综合应用这些方法，可以准确判断振
动故障的原因。
6.振动故障分析：进行振动故障诊断后，需要对振动数据进行进一步的分析。这包括对振动频谱进行解释和比较，对不同的振动特征进行关联分析，以及对振动故障的可能原因进行推断和验证。
7.故障预防和维护：通过振动故障诊断可以及时找出故障的原因，从而采取相应的维修措施。然而，更好的方法是在设备正常运行期间进行故障预防和维护工作，包括定期检查和维护设备、定期校准和保养振动测量仪器等。
振动分析和故障诊断分析解析
当量烈度轮廓
低频区域
低频段
中频段
对
振 动 位 移 (密 尔 )
数
100密 尔
幅
振 动 速 度 (英 寸 /秒 )
值
振 动 加 速 度 (g)
高频区域
高 频 段 力 指 示 器
疲劳指示器
当量烈度轮廓
应力指示器
对数频率
其中：
振 动 加 速 度 (g) 峰 值 振 动 速 度 (英 寸 /秒 ) 峰 值 振 动 位 移 (密 尔 ) 峰 峰 值 频 率 (转 /分 )
振动监测中的一些技术细节要点
• 振动传感器 1.振动加速度传感器 2.振动速度传感器 2.1压电式(实质是振动加速度 传感器) 2.2磁电式振动速度传感器 3.振动位移传感器(电涡流式)
振动监测中的一些技术细节要点
27
振动监测中的一些技术细节要点
压电晶体式振动加速度传感器 结构原理
声学屏蔽罩
地震质量
• 有 效 值 xrms
1 T
T 0
A2
sin2
0tdt
A 2
正弦波的有效值，峰值，峰峰值与平均值之间关系：
有效值=0.707X峰值=1.11X平均值 峰值=1.414X有效值=1.57X平均值 平均值=0.637X峰值=0.90X有效值 峰峰值=2X峰值
峰值因子=峰值/有效值(适用于任何变量)
机械振动分析
机械振动分析
机械振动是指机械系统或其部件在运转过程中产生的周期性的物理现象。事实上，振动是机械系统中普遍存在的现象，它可能对机械设备的安全性、性能和可靠性产生重要影响。因此，对机械振动进行分析和评估是非常重要的。本文将介绍机械振动的分析方法和应用。
一、机械振动的类型
机械振动可以分为自由振动和受迫振动两种类型。
1. 自由振动
自由振动是指没有外部激励的振动。当机械系统受到扰动后，会出现自由振动，振动的频率和振幅由系统的初始条件决定。自由振动的数学模型可以用二阶线性微分方程描述。
2. 受迫振动
受迫振动是指机械系统受到外部激励而发生的振动。外部激励可以是周期性的力、电磁力或其他形式的力。受迫振动的频率由外部激励的频率决定，而振幅则由系统的特性和外部激励的幅值决定。
二、机械振动的分析方法
机械振动的分析方法主要包括理论分析和实验分析两种。
1. 理论分析
理论分析是通过建立数学模型和方程，利用力学和振动学的原理来
描述和解释机械系统的振动行为。常用的理论分析方法有等效刚度法、拉格朗日方程法、哈密尔顿原理等。理论分析可以提供对机械振动进
行详细的建模和预测。
2. 实验分析
实验分析是通过实际测试和测量来获取机械系统的振动数据，然后
对数据进行分析和处理。实验分析可以采用各种传感器和测量设备，
如振动传感器、加速度计、激光测振仪等。通过实验分析，可以获取
机械系统在不同工况下的振动特性，并对振动源和振动传播路径进行
识别和评估。
三、机械振动的应用
机械振动分析在工程中具有广泛的应用。以下是几个常见的应用领域：
1. 故障诊断
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数据驱动
随着大数据技术的发展，基于数据驱动的故障诊断将成为 未来的发展趋势，如何有效利用大量数据进行故障诊断将 是未来的一个研究方向。
智能化与自动化
随着工业4.0的发展，智能化与自动化将成为未来故障诊 断的重要方向，如何实现智能预警、自动检测与修复将成 为未来的一个研究热点。
智能化诊断系统
利用智能化诊断系统对机械进行自动诊断，通过智能化诊断系统对 机械进行实时监测和数据分析，提高故障诊断的准确性和效率。
实际应用案例
介绍远程监测和智能化诊断系统在机械故障诊断中的实际应用案例， 包括案例背景、系统架构、功能模块、实施效果和结论等。
05
CATALOGUE
案例分析与实战演练
典型故障案例分析
声发射技术的应用范围
广泛应用于压力容器、管道、机床等设备的故障诊断中。
油液分析法
油液分析法的定义
油液分析法是一种通过对机器或部件 的润滑油或冷却液进行取样和分析， 以确定机器或部件的磨损和污染情况 的方法。
油液分析法的应用范围
油液分析法的优点
能够提前发现机器或部件的磨损和污 染情况，及时采取措施进行维护和更 换，有效预防故障的发生。
信号处理与特征提取
信号处理的基本原理
机械振动知识点总结
机械振动知识点总结
机械振动的研究旨在分析和控制系统的振动特性，以提高系统的性能、减少系统的动态负荷、延长系统的使用寿命，并确保系统在工作过程中的稳定性和安全性。本文将对机械振
动的基本知识点进行总结，包括机械振动的分类、振动系统的建模分析、振动的控制和减振、以及振动的监测与诊断等内容。
一、机械振动的分类
1. 根据振动形式的不同，机械振动可分为以下几类：
（1）自由振动：系统在没有外部激励的情况下发生的振动，系统内部能量交换导致振幅
逐渐减小直至停止，如钟摆的摆动。
（2）受迫振动：系统受到外部激励作用而发生的振动，外部激励可以是周期性的或非周
期性的，如机械系统受到周期性力的作用而发生的振动。
（3）共振：当受迫振动的频率与系统的固有频率相近或一致时，系统的振幅将迅速增大，甚至造成系统破坏的现象。
2. 根据振动的传播方式，机械振动可分为以下几类：
（1）固体振动：振动是在固体介质中传播的，如机械结构的振动。
（2）流体振动：振动是通过流体介质（如液体或气体）传播的，如管道中的水波振动。
（3）弹性振动：振动是由于材料的弹性变形而产生的，如弹簧振子的振动。
二、振动系统的建模分析
1. 振动系统的建模方法
（1）单自由度振动系统的建模：利用牛顿第二定律，可以建立单自由度振动系统的等效
质点模型，然后通过能量方法或拉氏方程等方法，可以求解系统的振动特性。
（2）多自由度振动系统的建模：对于多自由度振动系统，可以利用连续系统的离散化方法，将系统离散化为多个质点的集合，并建立相应的动力学模型，然后求解系统的振动特性。
机械故障的振动分析及诊断
机械故障的振动分析及诊断
引言
机械故障的振动分析及诊断是现代工程领域一个重要的研究方向。振
动分析能够预测机械故障发生的可能性，诊断能够确定故障的原因和位置，对于提高机械设备的可靠性和可用性具有重要意义。本文将介绍机械故障
振动分析的基本原理、方法和应用。
一、机械故障振动分析的基本原理
机械设备在运行时会产生振动，振动是由于设备的不平衡、磨损、故
障等因素导致的。振动分析的基本原理是通过检测和分析振动信号来判断
设备是否存在故障，并对故障进行诊断。振动信号可以通过加速度、速度
和位移等形式来表示，其中加速度信号对于高频故障的诊断更为敏感。
二、机械故障振动分析的方法
1.振动信号采集
振动信号的采集是机械故障振动分析的第一个步骤。采集振动信号可
以通过加速度传感器、速度传感器或位移传感器来实现。根据故障的类型
和位置，选择合适的传感器进行振动信号采集。多个传感器可以同时采集
不同位置的振动信号，以获得更为准确的结果。
2.信号预处理
振动信号采集后往往包含大量的噪声，需要进行信号预处理。常用的
信号预处理方法包括滤波、降噪和特征提取等。滤波方法可以去除高频和
低频的噪声，使得振动信号更加清晰。降噪方法可以通过信号平均、小波
分析等技术去除噪声，提高信号的信噪比。特征提取方法可以从振动信号
中提取出故障特征，如频率、幅值、相位等，用于故障诊断。
3.故障诊断
故障诊断是根据振动信号的特征来确定故障的类型和位置。常见的故
障诊断方法包括频谱分析、阶次分析和时间域分析等。频谱分析可以将振
动信号转化为频域特性，通过比较频谱图来判断故障类型。阶次分析可以
机械振动信号分析与故障诊断算法研究
机械振动信号分析与故障诊断算法研究
随着机械设备的广泛应用，机械振动信号的分析与故障诊断成为了工程领域的重要研究内容。机械振动信号包含了丰富的信息，可以反映设备的运行状态和潜在故障情况。本文将针对机械振动信号分析与故障诊断展开研究，并探讨其相关算法。
一、引言
机械设备在运行过程中会产生振动信号，这些振动信号是通过传感器收集到的。通过对振动信号的分析与处理，可以判断设备是否存在故障，提前预警并采取相应的维修措施。因此，机械振动信号分析与故障诊断研究具有重要的意义。
二、机械振动信号分析
机械振动信号是通过传感器获取到的，它包含了许多关键参数，比如振幅、频率和相位等。对振动信号的分析是理解设备工作状态的关键步骤。
1. 时域分析
时域分析是对振动信号进行时间轴上的分析，可以观察到振动信号的波形特征。常见的时域分析方法包括均值、方差和自相关函数等。
2. 频域分析
频域分析是将振动信号转换到频域，以观察信号在频率上的成分。常见的频域分析方法包括傅里叶变换和小波变换等。
3. 统计学分析
统计学分析可以通过对振动信号进行统计学参数的计算来了解设备
的工作状态。常见的统计学分析方法包括均值、方差和偏度等。
三、故障诊断算法研究
基于机械振动信号的故障诊断算法是通过对振动信号进行进一步处
理和分析，来判断设备是否存在故障。以下是几种常见的故障诊断算法。
1. 基于模式识别的算法
模式识别是一种通过对振动信号进行特征提取和分类的方法。常见
的模式识别算法包括支持向量机（SVM）和人工神经网络（ANN）等。
2. 傅里叶分析与滤波算法
不平衡、不对中机械振动故障症状特征分析与解决处理方法(图文并茂详解)
不平衡、不对中机械振动故障
症状特征分析与解决处理方法
（图文并茂详解）
一、不平衡症状特征：
（一）、不平衡故障症状特征：
1、振动主频率等于转子转速。
2、径向振动占优势。
3、振动相位稳定。
4、振动随转速平方变化。
5、振动相位偏移方向与测量方向成正比。
（二）、力偶不平衡症状特征：
1、同一轴上相位差180°。
2、存在1X转速频率而且占优势。
3、振动幅值随提高的转速的平方变化。
4、可能引起很大的轴向及径向振动幅值。
5、动平衡需要在两个修正面内修正。
（三）、悬臂转子不平衡症状特征：
1、径向和轴向方向存在1X转速频率。
2、轴向方向读数同相位，但是径向方向读数可能不稳定。
3、悬臂转子经常存在力不平衡和力偶不平衡两者，所以都需要修正。
二、不对中症状特征：
（一）、角向不对中症状特征：
1、特征是轴向振动大；
2、联轴器两侧振动相位差180°；
3、典型地为1X和2X转速大的轴向振动；
4、通常不是1X，2X或3X转速频率占优势；
5、症状可指示联轴器故障。
（二）、平行不对中症状特征：
1、大的径向方向相位差180°的振动严重不对中时，产生高次谐波频率。
2、2X转速幅值往往大于1X转速幅值，类似于角向不对中的症状。
3、联轴器的设计可能影响振动频谱形状和幅值。
（三）、装斜的滚动轴承症状特征：
1、振动症状类似于角向不对中。
2、试图重新对中联轴器或动平衡转子不能解决问题。
3、产生相位偏移约180°的侧面。
4、对侧面或顶部对底部的扭动运动。
研究生--机械故障诊断学-第4章-振动诊断方法
6）脉冲值: 峰值/绝对均值，诊断轴承等的冲击类故障，可在 没有绝对标准的情况下进行相对诊断。
8
2 .时域诊断法的特点
1）简单、方便 2）当振源较为复杂时,只能定性诊断,即指出设备有无异常； 而无法指出具体的故障部位。
3.时域指标的求解策略
1)分段（按周期或数据段）求解出峰值，再进行各段平均。 2）求解绝对均值或更高次矩时，注意累积变量不要溢出。
34
3)应用 (1)求汽车车速 在前、后车轮上各装一个传感器拾取路面信号，求 两个信号的互相关函数，并求出最大值Td所对应的时
间，即可求出信号通过前后车轮所用的时间。若轮距
为L，速度V=L/Td。
(2)求信号通过系统的时间
求输入、输出信号的互相关函数。
35
(3)地下输油管道漏损位置的探测
A
1 S m 2
2)构成输入的实部fr、虚部fi序列
fr—由采集到的实际值构成，分段(1024点/段)赋值、变换。 fi—由 0 序列构成
23
3) 合成变换后的实部、虚部，得频谱纵坐标
x( f ) fr 2 fi 2
x(f)—幅值谱，若为多段数据，需求平均值。
4）求频谱的横坐标
(1)横坐标分辨率△f： △f=fc/n n—fft变换的长度， fc—采样频率 (2)横坐标的频率值： △f ╳ i i——坐标的序号
机械故障的振动分析和诊断
振动监测的最终目的是通 过跟踪轴承状态了解何时 需要更换轴承.
滚 动 轴 承 故 障 谱 特 征 (1)
第一阶段： 轴承故障出现在超声段20～ 60KHz, 它们可用gSE、高频 (HFD)g来测量、评定。例如： 某轴承在第一阶段的尖峰能 量值为0.25gSE(实测数值与 测试位置和机械转速有关)。 第二阶段： 轻微的轴承故障开始“敲击” 出轴承元件的固有频率段， 一般在500～2KHz范围内；本 阶段后期表现为，在固有频 率附近出现边频（例： 0.25gSE ～0.5gSE ）
不 对 中 A
角 不 对 中
典型的频谱 相位关系
角不对中产生较大的轴向振动，频谱成分为1X 和2X；还常见1X、2X或3X都占优势的情况。
如果2X或3X超过1X的30％到50％，则可认为是 存在角不对中。
联轴节两侧轴向振动相位相差180度。
不 对 中 B
平 行 不 对 中
典型的频谱
力 不 平 衡
典型的频谱 相位关系
同频占主导，相位稳定。如果只有不平衡， 1X幅值大于等于通频幅值的80％，且按转速 平方增大。 通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值， 但通常不应超过两倍。 同一设备的两个轴承处相位接近。 水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。
质 量 不 平 衡 B
齿轮偏心的频谱
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旋转机械状态监测与故障诊断
讲义
陈国远
深圳市创为实技术发展有限公司
2005年8月
目录
第一章状态监测的基本知识 (4)
一、有关的名词和术语 (4)
1. 振动的基本参量：幅值、周期（频率）和相位 (4)
2. 通频振动、选频振动、工频振动 (6)
3. 径向振动、水平振动、垂直振动、轴向振动 (6)
4. 同步振动、异步振动 (7)
5. 谐波、次谐波、亚异步、超异步 (7)
6. 相对轴振动、绝对轴振动、轴承座振动 (7)
7. 自由振动、受迫振动、自激振动、随机振动 (7)
8. 高点和重点 (8)
9. 刚度、阻尼和临界阻尼 (8)
10. 共振、临界转速、固有频率 (9)
11. 分数谐波共振、高次谐波共振和参数激振 (9)
12. 涡动、正进动和反进动 (9)
13. 同相振动和反相振动 (10)
14. 轴振型和节点 (10)
15. 转子挠曲 (11)
16. 电气偏差、机械偏差、晃度 (11)
17. 偏心和轴心位置 (11)
18. 间隙电压、油膜压力 (11)
二、传感器的基本知识 (12)
1.振动传感器 (12)
2.电涡流振动位移传感器的工作原理 (13)
3. 电动力式振动速度传感器的工作原理 (13)
⒋压电式加速度传感器的工作原理 (14)
第二章状态监测常用图谱 (15)
1．波德图 (15)
2．极坐标图 (16)
3．频谱瀑布图 (16)
4．极联图 (17)
5．轴心位置图 (18)
6．轴心轨迹图 (18)
7．振动趋势图 (19)
8．波形频谱图 (20)
第三章旋转机械的故障诊断 (22)
1. 不平衡 (22)
2. 不对中 (23)
3. 轴弯曲和热弯曲 (26)
4. 油膜涡动和油膜振荡 (27)
5. 蒸汽激振 (30)
6. 机械松动 (33)
7. 转子断叶片与脱落 (33)
8. 摩擦 (38)
9. 轴裂纹 (40)
10. 旋转失速与喘振 (40)
11. 机械偏差和电气偏差 (43)
第一章状态监测的基本知识
一、有关的名词和术语
机械振动是指物体围绕其平衡位置附近来回摆动并随时间变化的一种运动。机械振动通常以其幅值、周期（频率）和相位来描述，它们是描述振动的三个基本参量。以下介绍在振动测量和分析中经常用到的有关名词和术语。
1. 振动的基本参量：幅值、周期（频率）和相位
a．幅值：表示物体动态运动或振动的幅度，它是机械振动强度的标志，也是机器振动严重程度的一个重要指标。机器运转状态的好坏绝大多数情况是根据振动幅值的大小来判别的。振幅的大小可以表示为峰－峰值（P－P）、单峰值（0－P）、有效值（RMS）或平均值（Average）。峰－峰值等于正峰和负峰之间的最大偏差值，峰值等于峰－峰值的1/2。只有在纯正弦波的情况下，均方根值才等于峰值的0.707倍，平均值等于峰值的0.637倍。而平均值在振动测量中一般则很少使用。
图1－1 振动的峰－峰值、单峰值、有效值和平均值
它们之间的换算关系是：峰峰值＝2×单峰值＝2×21/2×有效值
表述振动幅值的大小通常采用振动的位移、速度或加速度值为度量单位。一般在振动测量中，除特别注明外，振动位移（D）以峰－峰值表示，单位一般是微米（μm）或密耳（mil）；振动速度（V）常用有效值表示，单位用毫米／秒（mm/s）或英寸／秒（IPS）。振动速度的有效值又称为“振动烈度”。有的行业的设备振动标准就是以“振动烈度”来作为基础的。振动加速度（A）积分一次
即为振动速度；而振动速度再积分一次就成了振动位移。
即：V＝2πfD；A＝2πfV＝（2πf）2D
以上仅仅是对简谐振动而言是正确的，因其频率f值为一常数；而对于一个复杂振动或波形来说，由于其振动频率f值的多重性而会带来误差。
b．周期：物体完成一个完整的振动所需要的时间，以T0表示。单位一般是用“秒”来表示。例如一个单摆，它的周期就是重锤从左运动到右，再从右运动回左边起点所需要的时间。
c．频率：是指振动物体在单位时间（1秒）内所产生振动的次数，即Hz，以f0表示。很显然，f0＝1／T0。对于旋转机械的振动来说，存在下述令人感兴趣的频率：a）转动轴的旋转频率；b）各种振动分量的频率；c）机器自身和基础或其它附着物的固有频率。
由于某些机器故障仅仅在某些特定的频率下才产生振动，这种现象就有助于区别各种不同种类的机器故障。例如：不平衡故障的结果一定会导致工频能量的异常升高。但是，反过来我们必须注意到，振动频率和机器故障的关系并不是一一相对应的。也就是说，某一特定频率的振动，可能和多种机器的故障有关联。因此，我们不要企图将某一固定的振动频率与某一特定的机器故障建立直接的联系。在对旋转机械进行振动分析与故障诊断时，振动的频率是非常重要的参量，是分析振动原因的重要依据，它有助于我们对机器的故障进行判别，根据振动频率可以初步查明振动的性质和来源。但是，它仅仅只是一种参量而已。为了得到正确的诊断结论，我们还必须对机器所有的参量进行估计和分析。振动频率可采用赫兹（HZ）、周/ 分钟(CPM)、转/分钟（RPM）等度量单位，或以相对于转速频率的倍数为度量单位，如一倍频（1X）、二倍频（2X）、半频（0.5X）…...，等等。
d．相位：是指旋转机械测量中某一瞬间机器的选频振动信号（如基频）与轴上某一固定标志（如键相器）之间的相位差。相位可用来描述某一特定时刻机器转子的位置，一个好的相位测量系统能够确定每一个传感器所在的机器转子上“高点”相对机器轴系上某一固定的标志点的位置。而平衡状态的变化将会引起“高点”位置的变化，这种变化也会通过相位角的变化而表示出来。相位的度量单位为度（°），通常振动相位在0°～360°范围之间变化。振动的相位在振动分折中十分重要，它不仅反映了不平衡分量的相对位置，在动平衡中必不可少，而且在故障诊断中也能发挥重要作用。
下面专门说一下振动位移、速度、加速度三者之间的相位关系。以单摆的简谐振动为例：