Hvad er lejefejlfrekvenser?

Lejefejlfrekvenser er karakteristiske vibrationsfrekvenser, der genereres, når et rulleelementleje har en lokal defekt på en af dets komponenter (ydre ring, indre ring, rulleelementer eller lejeholder). Hver komponent producerer en unik frekvens baseret på lejegeometri og akselhastighed.

Hvordan kan en fejl i yderringen vise sig i et spektrum?

En ydre-løbebane-defekt kan producere komponenter nær BPFO og dens harmoniske. FTF eller andre sidebånd kan også forekomme, fordi belastning, slip, overføringssti og modulation påvirker spektret. En frekvensmatch alene beviser ikke en defekt; bekræft med envelope-analyse, trends og inspektionskontekst.

Hvad er forskellen mellem indikatorer for inder- og yderring?

Ydre-løbebane-defekter undersøges omkring BPFO; indre-løbebane-defekter omkring BPFI. Akselhastighedsmodulation er almindelig omkring BPFI, mens BPFO også kan vise FTF eller andre sidebånd. Fortolk mønsteret sammen med belastning, målposition og envelope-spektrum.

Hvorfor er harmoniske frekvenser vigtige i lejeanalyse?

Harmoniske og sidebånd kan styrke en leje-fejl-hypotese, men deres antal er ikke en universel alvorlighedsskala eller resterende-levetid-beregning. Vurder amplitude-trends, envelope-spektre, støjgulv, driftstilstand og understøttende målinger.

Hvor kan jeg finde data om lejegeometri?

Lejegeometridata (antal rulleelementer, kuglediameter, stigningsdiameter, kontaktvinkel) kan findes i producentkataloger fra SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN og andre. Mange producenter tilbyder også onlineværktøjer og databaser. Nogle vibrationsanalyseprogrammer indeholder indbyggede lejedatabaser.

Gratis ingeniørværktøj #035

Beregner for lejefejlfrekvens

Beregn BPFO, BPFI, BSF og FTF ud fra lejegeometri og akselhastighed. Inkluderer 2× og 3× harmoniske til vibrationsdiagnostik.

BPFO BPFI BSF FTF

Resultater

BPFO — Defektfrekvens for ydre løbering

—

BPFI — Defektfrekvens for indre løbering

—

BSF — Kuglespinfrekvens

—

FTF — Burfrekvens (Togfrekvens)

—

Akselfrekvens

—

Overtoner-tabel

Frekvens	1× (Hz)	1× (orden)	2× (Hz)	2× (orden)	3× (Hz)	3× (orden)

Hyppigheder af lejefejl

Når et rulleleje udvikler en lokal defekt, genererer det gentagne slag karakteristiske frekvenser, der afhænger af lejets geometri og akselhastigheden. De fire grundlæggende defektfrekvenser er:

Grundlæggende togfrekvens (FTF)

Burets rotationsfrekvens. En forhøjet FTF indikerer slid eller beskadigelse af buret.

Kuglepasningsfrekvens — Ydre løbering (BPFO)

Den hastighed, hvormed rulleelementer passerer et punkt på den ydre løbebane. Toppe nær BPFO kan understøtte en diagnose af fejl i den ydre løbebane, men forekomst og amplitude afhænger af belastningszonen, overførselsvejen, slip og målepositionen.

Kuglepasningsfrekvens — Indre løbering (BPFI)

Den hastighed, hvormed rulleelementer passerer et punkt på den indre løbering. Fejl i den indre løbering viser typisk sidebånd ved akselhastighed omkring BPFI.

Kuglespinfrekvens (BSF)

Rotationsfrekvensen for et rulleelement omkring sin egen akse. Defekter i rulleelementer opstår ofte ved 2× BSF, fordi defekten berører begge løberinge pr. omdrejning.

Bemærk: Disse kinematiske formler forudsætter ren rulning uden slip. De faktiske frekvenser kan ændre sig med belastning, spillerum, smøring, hastighed og slip; brug de beregnede værdier som søgemarkører frem for som et præcist bevis på en fejl.

Praktisk eksempel

Gennemregnet eksempel — angivet geometri, 1500 RPM

Givet: Z = 9, B_d = 7,94 mm, P_d = 38,5 mm, α = 0°, RPM = 1500

Akselfrekvens = 1500/60 = 25 Hz

B_d/P_d = 0,2062, cos(0°) = 1

FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Hz

BPFO = 9/2 × 25 × (1 - 0,2062) = 89.30 Hz

BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135.70 Hz

BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58.03 Hz

⚠️ Bemærk: Brug lejeproducentens interne geometri og kontaktvinkel for den præcise lejevariant. Udled ikke kontaktvinkel eller rulleelementernes dimensioner alene ud fra betegnelsen.

Lejefejlfrekvenser er karakteristiske vibrationsfrekvenser, der opstår, når et rulningsleje har en lokal fejl. Hver lejekomponent — yderring, inderring, rulleelementer og lejeholder — frembringer et særligt frekvensmønster, der afhænger af lejets geometri og akslens hastighed.

De fire vigtigste frekvenser er: BPFO (kuglepassagefrekvens ved yderringen), BPFI (kuglepassagefrekvens ved inderringen), BSF (kuglens rotationsfrekvens) og FTF (grundlæggende lejeholderfrekvens).

En defekt i yderringen kan frembringe komponenter nær BPFO og dens harmoniske frekvenser. FTF eller andre sidebånd kan også forekomme, fordi belastning, slip og modulation påvirker responsen.

Et frekvensmatch alene er ikke et bevis. Bekræft med envelopeanalyse, tendenser, driftstilstand og oplysninger fra inspektion.

Defekter i den ydre løbebane undersøges omkring BPFO; defekter i den indre løbebane omkring BPFI. Modulation ved akslens omdrejningsfrekvens er almindelig omkring BPFI, mens BPFO også kan vise FTF eller andre sidebånd.

Fortolk begge mønstre sammen med belastningen, målepositionen, enveloppespektret og udviklingen over tid.

Harmoniske komponenter og sidebånd kan styrke en hypotese om en lejefejl, men deres antal er ikke en universel skala for fejlens alvor eller en beregning af den resterende levetid.

Vurdér amplituder og udvikling over tid sammen med enveloppespektre, støjgulv, driftstilstand og understøttende målinger.

Brug geometri fra lejeproducenten eller en verificeret lejedatabase for den nøjagtige betegnelse og det tilhørende suffiks for den indvendige konstruktion.

Huldiameter og udvendig diameter bestemmer ikke entydigt rulningselementernes diameter, delingsdiameteren eller kontaktvinklen. Hvis den nøjagtige geometri ikke er tilgængelig, skal de beregnede frekvenser angives som et estimat og valideres mod målte spektre; angiv ikke udledt geometri som producentdata.

Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.