故障诊断按照检测诊断方式一般能够分为七类：振动检测、噪声检测、压力检测、温度检测、铁谱分析、声发射检测和金相分析诊断法。在旋转机械中大约有70%以上的故障以振动方式表现出来。本书采用的是振动检测诊断法，它是以机械设备运行时产生的振动信号作为检测对象，通过分析处理振动信号参数的变化规律，进而对设备运行状态做出准确的判断。机械振动是普遍存在于工业生产领域的物理现象，旋转机械其实就是一种能量转化设备，它是将电能转化为机械能，最为理想的情况是能量完全转化，但是在现实生产中这是不可能实现的。在运行时总是会出现分散能量，这些分散能量一般以振动和噪声的方式表现。这些振动信号包含有丰富的设备工作状态信息，它能够表示机械设备是否工作在健康状态。当正常工作和故障运行时，振动特征量的频率、幅值、相位以及能量分布情况都不一样，不同的故障所表现出的振动特征量也是不同的。因此，通过监测振动信号可以判断出设备当前状态，判断出故障类型。通过对设备运行状态的监测获取相关特征参数，根据这些特征参数能够对故障进行有效识别。从结果层面上看，机械设备故障诊断实质上就是一个模式识别问题。它将设备运行时产生的征兆参数进行采集分析，从而能够准确掌控设备异常和缺陷故障情况，并且能判断出产生故障的原因所在。
大型旋转机械设备一直是生产过程中重点监测和研究对象。任何旋转机械无论在正常还是异常运转情况下都会产生振动信号。当转子的旋转速度达到一定数值时，就会产生极大的振动，这种振动足以使设备无法正常工作。这时旋转机械设备的转速称为临界转速。旋转机械设备如果在临界转速下工作将会产生剧烈振动。转轴系统是旋转机械的主要组件，转子可分为刚性转子和柔性转子，它们的主要区别是旋转转速是否大于一阶临界转速。刚性转子转速低于一阶临界转速，而柔性转子转速高于一阶临界转速。一般来说，转速小于6000r/min的旋转系统属于刚性转子系统，转速大于6000r/min的旋转系统属于柔性转子系统。(www.xing528.com)
高速旋转的机械设备在运转时都会产生振动。基于振动分析的故障诊断方法是目前应用最为广泛的机械设备故障分析方法。在转子系统中振动一般分为径向振动、轴向振动和切向振动。径向振动是在径向平面内产生的振动，大部分故障所产生的振动都属于径向振动。轴向振动是在转轴轴线方向上产生的振动。切向振动是沿转轴轴线发生的振动。
导致旋转机械设备产生故障的原因有很多，这些故障一旦出现都会引起设备的异常振动。这些异常振动能够反映出设备故障的主要特征，将它们进行时域、频域以及时频域联合分析就可以分析出振动信息中携带的故障特征。旋转机械故障原因的具体分类如表2-1所示。
表2-1 旋转机械故障原因分类表
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