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    軸承的故障頻率怎么計算

    2025/7/5 5:33:09 次瀏覽

    1.滾動軸承的故障數據來源于美國凱斯西儲大學軸承數據中心
    數據下載鏈接:
    12k Fan End Bearing Fault Data:表示12K采樣率下風扇端的故障數據,其中另一段是電機其中
    DE—— drive end accelerometer date 驅動端加速度計數據FE ——fan end accelerometer date 風扇端加速度計數據BA——base accelerometer date 基礎加速度計數據
    也就是在驅動端軸承、風扇端軸承(應該就是非驅動端軸承)、基礎上分別用加速度傳感器測的數據
    這個軸承故障數據對應的軸承信息在下面這個鏈接里:
    信息如下:
    注:1 inch約等于25.4 mm
    ------------------------------------------------------------------------------------------------
    6205-2RS和6203-2RS都是 深溝球軸承,接觸角=90度
    軸承轉速:1750 轉/分
    ---------------------滾動軸承規格信息-----------------------------------------------------------驅動端軸承關鍵信息 6205-2RS
    滾珠個數=Inner Ring+Outer Ring=9(個)
    軸承節徑(Pitch Diameter)=1.537(inch英寸)約等于39.04 mm
    滾珠直徑(Ball Diameter)=0.3126(inch)7.94mm

    風扇段軸承關鍵信息6203-2RS(內17mm*外40mm*裝配厚度12mm)滾珠個數=Inner Ring+Outer Ring=8(個)
    軸承節徑(Pitch Diameter)=1.122(inch英寸)約等于28.5mm
    滾珠直徑(Ball Diameter)=0.2656(inch)約6.75mm
    %--------------------擾動頻率和滾動軸承的規格之間的關系------------------------------------------
    Defect frequency 擾動頻率(與滾動軸承相關的4個擾動頻率有過內圈頻率,過外圈頻率,保持架頻率和球的自旋頻率)
    Inner Ring(BPI):過內圈頻率
    Outer Ring(BPO):過外圈頻率
    Cage Train(FT):保持架頻率
    Rolling Element(BS):球的自旋頻率
    %--------------故障特征頻率計算公式--------------------------------------------------------------
    r:軸承轉速,單位:轉/分鐘;n:滾珠個數;d:滾動體直徑;D:軸承節徑;α:滾動體接觸角(contact angle)
    外圈故障頻率=r/60 * 1/2 * n(1-d/D *cosα)
    內圈故障頻率=r/60 * 1/2 * n(1+d/D *cosα)
    滾動體單故障頻率=r/60 * 1/2 * D/d *[1-(d/D)^2 * cos^2(α)]
    保持架外圈故障頻率=r/60 * 1/2 * (1-d/D *cosα)

    驚訝的發現故障頻率很眼熟,其實
    外圈故障頻率=轉速/60 *Outer Ring(BPO):過外圈頻率
    內圈故障頻率=轉速/60 *Inner Ring(BPI):過內圈頻率
    滾動體單故障頻率=轉速/60 *(BS):球的自旋頻率(注意:美國數據的表格中Rolling Element=2*BS,因此表格中的參數是滾動體雙故障頻率)
    保持架外圈故障頻率=轉速/60 *cage Train(FT):保持架頻率
    %-------------實例:驅動端的特征頻率
    外圈故障=104.56Hz
    內圈故障=157.94Hz
    滾動體故障=137.48Hz
    %-----------------重要說明
    1.滾動故障的計算公式是針對球撞擊內圈或者外圈情況。如果有疵點的滾球同時撞擊內圈和外圈,那么其頻率值應該加倍。(這個見參考文章2)
    2.由于受各種實際情況如滑動、打滑、磨損、軸承各參數的不緊缺等的影響,我們計算出來的故障特征頻率可能與真實值有小范圍的差異。(這個見參考文章2)
    3.有很多滾動體故障時滾動體故障頻率是以偶數倍頻出現的。(這個見參考文章3)
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