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頻率診斷法主要用來分析故障齒輪振動信號頻譜圖中出現的調制邊頻帶，從而準確判斷故障發生的部位。齒輪的制造與安裝誤差、剝落和裂紋等故障會直接成為振動的激勵源，這些激勵源以齒輪軸的旋轉一周所用時間為周期，齒輪振動信號中含有軸的旋轉頻率及其倍頻。故障齒輪的振動信號往往表現為旋轉頻率對嚙合頻率及其倍頻的調制，在譜圖上形成以嚙合頻率為中心，兩個等間隔分布的邊頻帶。由于調頻和調幅的共同作用，最后形成的頻譜表現為以嚙合頻率及其各次諧波為中心的一系列邊頻帶群，邊頻帶反映了故障源的信息，邊頻帶的間隔反映了故障源的頻率，幅值的變化反映了故障的程度。因此，齒輪故障診斷實質是邊頻帶的識別。