一.转子不平衡
不平衡是各种旋转机械中较为普遍存在的故障。引起转子不平衡的原因是多方面的，如转子的结构设计不合理、机械加工质量偏差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度差；运行中联轴器相对位置的改变；转子部件缺损，如：运行中由于腐蚀、磨损、介质不均匀结垢、脱落；转子受疲劳应力作用造成转子的零部件（如叶轮、叶片、围带、拉筋等）局部损坏、脱落，产生碎块飞出等。

转子不平衡振动波形时域及频谱特征如下：
（1）时域波形近似正弦波。
（2）频谱能量集中于基频。并且会出现较小的高次谐波，呈“枞树形”。
（3）在临界转速以下，振幅随转速的增加而增大；在临界转速以上，转速增加振幅趋于一个较小的稳定值；当转速接近临界转速时，发生共振，振幅具有最大峰值。振动幅值对转速的变化非常敏感。
（4）当工作转速一定时，相位稳定（因此才可以方便地做动平衡）。
（5）转子的轴心轨迹为椭圆。
（6）从轴心轨迹观察其进动特征为同步正进动。

叶轮断裂引起转子不平衡

二．转子不对中
转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。转子不对中可分为联轴器不对中和轴承不对中。联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。平行不对中时振动频率为转子工频的两倍。偏角不对中使联轴器附加一个弯矩，以力图减小两个轴中心线的偏角。轴每旋转一周，弯矩作用方向就交变一次，因此，偏角不对中增加了转子的轴向力，使转子在轴向产生工频振动。平行偏角不对中是以上两种情况的综合，使转子发生径向和轴向振动。轴承不对中实际上反映的是轴承座标高和轴中心位置的偏差。轴承不对中使轴系的载荷重新分配。负荷较大的轴承可能会出现高次谐波振动，负荷较轻的轴承容易失稳，同时还使轴系的临界转速发生改变。

转子不对中振动波形时域及频谱特征如下：
（1）故障特征频率为角频率的2×、1×倍频，及其高次谐波。
（2）由不对中产生的对转子的激励力随转速升高而成平方增大，因此，高速旋转机械应更加注重转子的对中要求。
（3）激励力与不对中量成正比，随不对中量的增加呈线性增大。
（4）典型的轴心轨迹为月牙形、香蕉形，严重对中不良时的轴心轨迹可能出现“8”字形；
（5）轴系具有过大的不对中量时，会由于联轴器不符合其运动条件而使转子在运动中产生巨大的附加径向力和轴向力，以及附加弯矩，使转子产生异常振动，轴承过早损坏，对转子系统具有较大的破坏性。

三、轴承故障
特征频率分析法是对滚动轴承实施振动诊断的基本方法。滚动轴承的振动频率成分非常丰富， 轴承元件疲劳点蚀每一个元件都有各自的故障特征频率。因此，通过频谱分析不但可以判断轴承是否存在故障，而且可以对轴承中损坏元件的部位做出准确判断。由于最初轴承振动信号是高频信号，早期故障的振动信号十分微弱，往往淹没在其他相对强烈的振动之中，因此，通过对振动信号作频率分析可以避免漏检的情况。轴承故障如要分一下三类：
（1）疲劳剥落损伤 
 当轴承上产生了疲劳剥落坑后，在轴承运转中会因为碰撞而产生冲击脉冲。在轴承剥落坑处碰撞产生的冲击力的脉冲宽度一般都很小，大致为微秒级。因力的频谱宽度与脉冲持续时间成反比，所以其频谱可从直流延展到100～500kHz。疲劳剥落损伤可以在很宽的频率范围内激发起轴承传感器系统的固有振动。在简单情况下，碰撞频率就等于滚动体在滚道上的通过频率或滚动体的自转频率。 
（2）磨损 
 虽然振动信号呈现较强的随机性，但随着磨损的进行，振动加速度峰值和有效值缓慢上升。如果不发生疲劳剥落，最后振动幅值可比最初增大很多倍。 
（3）胶合 
 胶合是指轴承中金属与金属之间直接接触，从而使润滑剂恶化甚至发生碳化，最终使轴承卡死不能正常的工作。在轴承运转过程中，发生胶合轴承的振动加速度比起其温度的变化能更早的预报胶合的发生。 

由发电机前轴承振动时域图可以看到，发电机轴承明显存在冲击现象，冲击周期T=0.1s，同时存在T=6ms的边频。
从发电机前轴承振动频域放大图可以看到主要是10.986Hz及其×2，×3，×4…谐波。由此可以判断，此电机轴承保持架存在故障。