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[理论方法] 轴承的特征频率要乘以转频才是故障频率?

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发表于 2017-2-13 09:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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轴承的特征频率要乘以转频才是故障频率?
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发表于 2017-2-13 09:12 | 显示全部楼层
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发表于 2017-2-13 09:15 | 显示全部楼层

经验公式如下:

滚动轴承外环故障频率:

BPFOr ≌ 0.4Nn


滚动轴承内环故障频率:

BPFIr ≌ 0.6Nn


滚动轴承保持架故障频率:

FTFr ≌ 0.4N


以上符号:


    n=滚动体数目。


    N=轴的转速。


注:


    1.滚动轴承没有滑动;


    2.滚动轴承几何尺寸没有变化;


    3.轴承外环固定不旋转。

估算公式如下:

滚动轴承外环故障频率:

BPFOe≌N(0.5n-1.2)


滚动轴承内环故障频率:

BPFIe≌N(0.5n+1.2)


滚动轴承滚动体故障频率:

BSFe≌N(0.2n-1.2/n)


滚动轴承保持架故障频率:

FTFe≌N(0.5-1.2/n)


    以上符号:


    n=滚动体数目。


    N=轴的转速。


    注:


    1.滚动轴承没有滑动;


    2.滚动轴承几何尺寸没有变化;


    3.轴承外环固定不旋转.


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发表于 2017-2-14 08:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 fengchunlijdb 于 2017-2-17 17:12 编辑

轴承失效四个阶段,
第一阶段(超声频率) 轴承问题的最早期表现在超声频率的异常,从250kHz
到350kHz范围;此后随故障的发展,异常频率逐步下移到20kHz到
60kHz范围,可由冲击包络监测到,一般可达到0.5gE
,实际值与测点位置、轴承型号和机器转速相关;
可采集加速度包络频谱确认轴承是否进入第一失效阶段
第二阶段(轴承固有频率)
轴承产生轻微缺陷,激起轴承部件固有频率(fn)振动或
轴承支承结构共振,一般在500Hz到2kHz范围;
在第二阶段末期,固有频率周围开始出现边频带;
第三阶段(轴承缺陷频率及其倍频)
在第三阶段,轴承缺陷频率及其倍频出现;随着轴承内磨损的发展,更多的缺陷频率倍频开始出现,围绕这些倍频以及
轴承部件固有频率的边频带的数量也逐步上升,冲击包络值继续上升
第四阶段(随机宽带振动)
在第四阶段,轴承失效接近尾声,甚至工频1X 也受影响而上升,
并产生许多工频的倍频 原先离散的轴承缺陷频率和固有频率开始“消失”,取而代之是随
机的宽带高频“噪声振动”
轴承缺陷频率:
轴承缺陷频率术语/ Terms of Defect Freqs
1. BPFI: Ball Pass Frequency on Inner race
内圈缺陷频率
2. BPFO:Ball Pass Frequency on Outer race
外圈缺陷频率
3. BSF: Ball Spin Frequency
滚珠缺陷频率
4. FTF: Fundamental Train Frequency
保持架缺陷频率
轴承缺陷频率与轴承部件尺寸及轴的转速相
轴承缺损频率计算/Compute Defect Freqs
BPFI=Nb/2*S(1+(Bd/Pd)*cosA)
BPFO=Nb/2*S(1-(Bd/Pd)*cosA)
BSF=(Pd/2Bd)*S*(1-(Bd/Pd)*CosA)2
FTF=S/2*(1-(Bd/Pd)*CosA

􀃊 Nb: the number of balls/轴承滚子数
􀃊 S:speed/轴转速
􀃊 Bd:ball diameter/滚子直径
􀃊 Pd: Pitch diameter/滚子分布圆直径
􀃊 A: the contact angle( degrees)/接触角(度)

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发表于 2017-2-14 18:55 | 显示全部楼层
是的

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可以具体谈一下啊  详情 回复 发表于 2017-2-15 08:29
发表于 2017-2-15 08:29 | 显示全部楼层

可以具体谈一下啊
发表于 2017-2-15 21:08 | 显示全部楼层
野菊 发表于 2017-2-15 08:29
可以具体谈一下啊

我的理解是这样,楼主说的轴承特征频率的意思是轴承的故障特征频率,这个频率的表达式本来就是一个特定的值乘以转速频率,像二楼说的那样

个人觉得这几个公式感觉可以用行星齿轮系的传动来理解,把内圈看成太阳轮,转速等于转轴转速,外圈看成齿圈,固定不动,滚珠看成行星轮,然后带入行星轮传动公式来算,得到保持架的转速频率,保持架转速频率是转轴转速频率的一定倍数。

然后考虑外环上有个坑,每个滚珠都会在这个坑这被坑一下,保持架转一圈,就坑了所有n个滚珠,所以外环的特征频率就是保持架转速频率乘以滚珠数量,这个也该是转轴转速频率的特定倍数,带入计算好像和二楼的公式一样的。
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发表于 2017-2-16 08:46 | 显示全部楼层
轴承的特征频率计算已经包含转速因素,不需要再乘以转频。如果特征频率计算时的转速不是实际转速而是设备额定转速,则需要根据实际转速进行校正。

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有什么具体的公式吗  详情 回复 发表于 2017-2-17 08:34
发表于 2017-2-17 08:34 | 显示全部楼层
ruan 发表于 2017-2-16 08:46
轴承的特征频率计算已经包含转速因素,不需要再乘以转频。如果特征频率计算时的转速不是实际转速而是设备额 ...

有什么具体的公式吗

点评

二、三、四楼都给出了,你还要什么样的具体公式?  发表于 2017-2-17 17:13
发表于 2017-2-17 09:05 | 显示全部楼层
例如,查表得到的轴承的特征频率f是以1500rpm为基准,则当实际转速为n时,特征频率为f*n/1500
发表于 2017-2-17 17:19 | 显示全部楼层
              在CSI元件库中的轴承:  D:\RBMsuite\sysdata\CSI_CMP.WH
              *****************************************************

      轴承 ID  轴承类型             #B/R     FTF       BSF      BPFO      BPFI
      -------  --------          ----        ---       ---         ----        ----
     24416     SKF 6309E            8       .377     1.906     3.014     4.986
     24417     SKF 6309EOPT      8       .377     1.906     3.014     4.986
需要类似这样的数据,这是根据公式计算得来的
发表于 2017-2-20 08:52 | 显示全部楼层
滚动轴承是最常用的机械元件之一,一般由四个部件组成——内圈、外圈、滚动体和保持架。当它们出现损伤时,对应的故障特征频率缩写名称分别为:
  • 内圈故障特征频率BPFI:Ball Pass Frequency on Inner race
  • 外圈故障特征频率BPFO:Ball Pass Frequency on Outer race
  • 滚动体故障特征频率BSF:Ball Spin Frequency(滚动体自转频率)
  • 保持架故障特征频率FTF:Fundamental Train Frequency


这里列举一些品牌轴承的故障特征频率官方查询网址,与大家分享:
(1)SKF
http://webtools3.skf.com/BearingCalc/selectProduct.action
(2)SCHAEFFLER
http://medias.ina.de/medias/zh!hp.ec.br.pr/
(3)TIMKEN
http://www.timken.com/zh-cn/Knowledge/engineers/Pages/BearingPeriodicFrequencies.aspx
(4)NSK
http://www.jp.nsk.com/app02/BearingGuide/html/bearing.html

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